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申请/专利权人：华南师范大学

摘要：本发明公开一种用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置及方法，装置包括将2N路原始模拟电信号调制并成对时分复用成数字电信号后再转换并波分复用成含有N个光波的数字光信号的信号发送端、将含有N个光波的数字光信号解波分复用并转换成数字电信号后再解时分复用并解调还原成2N路原始模拟电信号的信号接收端。本发明采用基于全非编程芯片的电路设计结构，使学生更直观地理解脉码调制与解调、格雷码编码与解码、群同步码组的产生与检测、非归零码到归零码的变换、数字信号的时分复用与解复用、数据帧的构建、CMI编码与解码、波分复用与解复用、时钟同步等通信知识，便于学生操作与调试，便于日常维护，对于通信实验教学具有较强的应用价值。

主权项：1.用于时分波分复用光纤数字通信实验教学的装置，其特征在于，包括：信号发送端，产生用于调制的时钟信号和用于芯片使能的片选信号，将输入的2N路原始模拟电信号进行脉码调制，对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，并在经过格雷码编码后的每组信息码组前插入一组群同步码元，然后将2N路信号两路一组成对进行时分复用得到N个时分复用群信号，对各时分复用群信号进行CMI编码，再将CMI编码后的数字电信号转换为数字光信号，最后将N个不同波长的数字光信号进行波分复用耦合进入一根光纤中传输；所述信号发送端包括第一输入支路、第二输入支路、时分复用模块、CMI编码模块、电光转换模块、时钟信号和片选信号产生模块、WDM合波器，其中，在第一输入支路中，原始模拟电信号通过第一模拟信号输入端口输入到第一脉码调制模块进行脉码调制，第一格雷码编码模块对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，奇数位群同步码元产生模块产生一组奇数位群同步码元，第一信息合并模块在格雷码编码后的每组信息码组前插入一组所述奇数位群同步码元，得到第一输入信息；在第二输入支路中，原始模拟电信号通过第二模拟信号输入端口输入到第二脉码调制模块进行脉码调制，第二格雷码编码模块对脉码调制后的各支路信号进行格雷码编码，偶数位群同步码元产生模块产生一组偶数位群同步码元，第二信息合并模块在格雷码编码后的每组信息码组前插入一组所述偶数位群同步码元，得到第二输入信息；时分复用模块将所述第一输入信息和第二输入信息两路一组成对进行时分复用得到N个时分复用群信号，CMI编码模块对各时分复用群信号进行CMI编码，电光转换模块将CMI编码后的数字电信号转换为数字光信号，WDM合波器将N个不同波长的数字光信号进行波分复用耦合进入一根光纤中传输；时钟信号和片选信号产生模块产生用于调制的时钟信号和用于芯片使能的片选信号；信号接收端，将来自同一根光纤的含有N个不同波长的数字光信号进行解波分复用，分离成分别在N根不同光纤中传输的N个不同波长的数字光信号，将分离出的N个数字光信号分别进行光电转换与脉冲整形还原成N个时分复用群信号，从各时分复用群信号中提取出各自的时钟信号，对各时分复用群信号进行CMI解码，并将CMI解码后的N路数字电信号分别进行一分为二的解时分复用得到2N路信号，然后对分离出的各支路信号依次进行格雷码解码、脉码解调、低通滤波及功率放大，还原成2N路原始模拟电信号；所述信号接收端，包括WDM分波器、光电转换与脉冲整形模块、时钟提取模块、CMI解码模块、解时分复用模块、第一输出支路、第二输出支路，其中，WDM分波器将来自同一根光纤的含有N个不同波长的数字光信号进行解波分复用，分离成分别在N根不同光纤中传输的N个不同波长的数字光信号，光电转换与脉冲整形模块将分离出的N个数字光信号分别进行光电转换与脉冲整形还原成N个时分复用群信号，时钟提取模块从各时分复用群信号中提取出各自的时钟信号，CMI解码模块对各时分复用群信号进行CMI解码，解时分复用模块将CMI解码后的N路数字电信号分别进行一分为二的解时分复用得到2N路信号；在第一输出支路中，第一格雷码解码模块对其中一支路信号进行格雷码解码，第一脉码解调模块对格雷码解码后的信号进行脉码解调，第一低通滤波及功率放大模块对脉码解调后的信号进行低通滤波及功率放大，还原成原始模拟电信号，该信号经第一模拟信号输出端口输出；在第二输出支路中，第二格雷码解码模块对其中一支路信号进行格雷码解码，第二脉码解调模块对格雷码解码后的信号进行脉码解调，第二低通滤波及功率放大模块对脉码解调后的信号进行低通滤波及功率放大，还原成原始模拟电信号，该信号经第二模拟信号输出端口输出。

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