模拟信号光纤传输系统图

贵州大学实验报告

学 院： 电气工程学院 专 业： 电子信息工程 班级： 姓名 实验时间 实验项目名称 实验目的 实验根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式。 要求 根据系统传输信号不同，光纤通信系统可分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。由于发光二极管和半导体激光器的输出光功率（对激光器来说，是指阈值电流以上线性部分）基本上与注入电流成正比，而且电流的变化转换为光频调制呈线性，所以可以直接调制。对于半导体激光器和发光二极管来说，具有简单、经济和容易实现等优点。进行发光二极管及半导体激光器调制时采用的就是直接调制。 从调制信号的形式来看，光调制可分为模拟信号调制和数字信号调制。模拟信号调制实验原理 I P 1、了解模拟信号光纤系统的通信原理 2、了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构 学号 指导教师 实验组 成绩 2 模拟信号光纤传输实验 图2-1 发光二极管模拟调制原理图 2直接用连续的模拟信号（如话音、模拟图像信号等）对光源进行调制。图2-1就是对发光二极管进行模拟调制的原理图。 连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上，适当地选择直流偏置电

模拟信号数字传输

第五章 模拟信号的数字传输5.1 抽样定理 脉冲振幅调制(PAM) 5.2 脉冲振幅调制(PAM) 脉冲编码调制(PCM) 5.3 脉冲编码调制(PCM) DM) 5.4 增量调制 (⊿M 或 DM) 改进型增量调制 DPCM) 增量调制( 5.5 改进型增量调制(DPCM) 5.6 增量脉码调制( DPCM) 增量脉码调制( DPCM) 自适应插值脉码调制 DPCM) 脉码调制( 5.7 自适应插值脉码调制( DPCM) 5.8 语音压缩编码 5.9 图像压缩编码

模拟信号数字传输

本章要点抽样定理 均匀量化与非均匀量化 脉冲振幅制(PAM) 脉冲振幅制(PAM)原理 脉冲编码调制(PCM) 脉冲编码调制(PCM)原理及抗噪声性能 增量调制( 增量调制(△M)原理及抗噪声性能 时分复用和多路数字电话系统原理

模拟信号数字传输

模拟信号的数字传输模拟通信系统 数字通信系统 模拟信号 数字化 模拟传输

通信系统

数字传输

模拟信号数字化后，用数字通信方式传输。 模拟信号数字化后，用数字通信方式传输。 发送端先将模拟消息的信号抽样，使其成为一离散的抽样值； 发送端先将模拟消息的信号抽样，使其成为一离散的抽样值； 然后将抽样值量化为相应的量化值；

【课题】

第二章 电视信号的形成和传输

第一节 图像分解与光电转换

新授课

【教学目标】

1．知识目标：了解电视信号形成和传播的基本过程；理解像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。

2．能力目标：能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习视频信号等知识奠定基础，培养学生的形象思维能力。

3．情感目标：培养学生的学习兴趣和良好的职业道德。 【教学重点】图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号 【教学难点】对光电转换过程的理解。

【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。 【课时安排】2课时（90分钟）。 【教学过程】

〖导入〗（1分钟）

电视技术就是根据人眼视觉的特性，以一定的信号形式来传输活动景象的技术。在传统的电视系统中采用模拟信号的形式来传输图像信息和伴音信息，构成了一套完整的模拟电视系统；近期开始采用数字信号的形式来传输图像信息和伴音信息，将逐步形成一套完整的数字电视系统，从而取代传统的模拟电视系统。无论是模拟电视系统还是数字电视系统，对活动景象的信息处理都离不开图像的分解与光电转换。

〖新课〗 读书指导法、分第一节 图像分解与光电转换

析法、演示。

第六章 模拟信号运算电路典型例题

本章习题中的集成运放均为理想运放。

6.1 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。

（1） 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而 比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。

（2） 比例运算电路的输入电阻大，而 比例运算电路的输入电阻小。

（3） 比例运算电路的输入电流等于零，而 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。

（4） 比例运算电路的比例系数大于1，而 比例运算电路的比例系数小于零。

解：（1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相 （4）同相，反相

6.2 填空：

（1） 运算电路可实现Au＞1的放大器。 （2） 运算电路可实现Au＜0的放大器。

（3） 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。

（4） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。

（5） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。

（6）

第六章 模拟信号运算电路典型例题

本章习题中的集成运放均为理想运放。

6.1 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。

（1） 比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而 比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。

（2） 比例运算电路的输入电阻大，而 比例运算电路的输入电阻小。

（3） 比例运算电路的输入电流等于零，而 比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。

（4） 比例运算电路的比例系数大于1，而 比例运算电路的比例系数小于零。

解：（1）反相，同相 （2）同相，反相 （3）同相，反相 （4）同相，反相

6.2 填空：

（1） 运算电路可实现Au＞1的放大器。 （2） 运算电路可实现Au＜0的放大器。

（3） 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。

（4） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。

（5） 运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。

（6）

音频信号光纤传输技术实验

[目的要求]

1. 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 2. 了解音频信号光纤传输的结构及选配各主要部件的原则。 3. 学习分析集成运放电路的基本方法。

[仪器设备]

1. YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪。 2. 数字万用表。

[实验原理]

一． 系统的组成

图（1）示给出了一个音频信号直接光强调制光纤传输系统的结构原理图，它主要包括由LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V变换及功放电路组成的光信号接收器的三个部分。

E I/V变换

光纤

LED

Rb Rf

功 放

∽ SPD Re W 2信号源

图1 音频信号光纤传输实验系统原理图

本实验采用中心波长0.85μm附近的GaAs半导体发光二极管（LED）作光源、峰值响应波长为0.8~0.9μm的硅光二极管（SPD）作光电检测元件。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。

二． 光导纤维的结构及传光原理

光纤按其模式性质通常可以分成两大类①单模光纤②多模光纤。无论单模或多模光纤，其结构均由纤芯和包

音频信号光纤传输技术实验

[目的要求]

1. 2. 3. 4.

熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 了解音频信号光纤传输的结构及选配各主要部件的原则。 学习分析集成运放电路的基本方法。

训练音频信号光纤传输系统的测试技术。

[仪器设备]

1. 2. 3. 4.

YOF—B型音频信号光纤传输技术实验仪。 音频信号发生器。 示波器。

数字万用表。

[实验原理]

一． 系统的组成

图（1）示给出了一个音频信号直接光强调制光纤传输系统的结构原理图，它主要包括由LED及其调制、驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光电转换、I—V变换及功放电路组成的光信号接收器的三个部分。

E I/V变换

光纤

LED

Rb Rf

功 放

∽ SPD Re W 2信号源

图1 音频信号光纤传输实验系统原理图

本实验采用中心波长0.85μm附近的GaAs半导体发光二极管（LED）作光源、峰值响应波长为0.8~0.9μm的硅光二极管（SPD）作光电检测元件。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。

1

二． 光导纤维的结构及传光原理

通信原理第9章 模拟信号的数字传输

12/10/2013 5:54:30 PM

南通大学电子信息学院

模拟信号->数字信号 信源编码模块 模数转换 等间隔抽样 低通采样定理 带通采样定理 自然抽样 有效性

抽样信号还 是数字信号 均匀量化 A压缩率

量化非均匀量化 μ压缩率

合适的间隔 13折线压缩率 信号恢复 实际抽样PAM 平顶抽样2

15折线压缩率

量化信号适应通 信系统的进制 编码 逐次比较法编码 原理(工程实现 方法)

进一步提高有效 性->时分复用数字复接->时分 复用基础上进一 步提高有效性

应用实际PCM码位排列

PCM->DPCM->DM

问题1:信号抽样的数学描述 时域 ms (t ) m(t ) T (t ) T t n

频域 M s ( f ) M ( f ) ( f )jm 2 f s t

(t nT )

m

Cm e

, Cm

T 2 T 2

1 1 (t )e jm 2 f st dt T T

1 1 1 jm 2 f s t ( f ) F T t F e ( f m

测试技术

机械工程测试技术

5. 模拟信号调制、滤波和模数转换 模拟信号调制、

第五章 模拟信号调制、滤波和 模拟信号调制、 模数转换学习要求 1.了解模拟信号调制解调原理 1.了解模拟信号调制解调原理 2.了解信号滤波器工作原理 2.了解信号滤波器工作原理 3.了解信号A/D转换的原理 了解信号 转换的原理

湖南工业大学机械工程学院

测试技术

机械工程测试技术

5. 模拟信号调制、滤波和模数转换 模拟信号调制、

模拟信号分析是直接对连续时间信号进行调理， 模拟信号分析是直接对连续时间信号进行调理，是数 字信号分析的基础。 字信号分析的基础。信号调理的目的是便于信号的传输与 处理。 处理。 1.传感器输出的电信号很微弱 ， 大多数不能直接输送到 传感器输出的电信号很微弱， 传感器输出的电信号很微弱 显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大， 显示、记录或分析仪器中去，需要进一步放大，有的还要 进行阻抗变换。 2.有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声，需要 有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声， 有些传感器输出的是电信号中混杂有干扰噪声 去掉噪声，提高信噪比。 去掉噪声，提高信噪比。 3.某些场合，为便于信号的远距离传输，需要对传感器 某些场合，为便于

第6章 集成运放的基本应用比例运算 模拟信号运算电路 求和运算 积分、微分运算 对数和指数运算 信号检测处理电路 有源滤波器 电压比较器 测量放大器器

6.1.1 比例运算电路比例运算电路有3种形式：反相输入、同相输入和差动输入

作用：将信号按比例放大。 类型：同相比例放大和反相比例放大。方法：引入深度电压并联负反馈或电压串联 负反馈。这样输出电压与运放的开环 放大倍数无关，与输入电压和反馈系 数有关。

一、反相放大器(反相比例放大器) 1、基本电路if vs

v+ = 0Rf – +

i1 R1iI R2

v+ =v–vo

v– = 0(虚短)

又 iI = 0vs R1 vo Rf

i1 = if(虚断) vo vi Rf R1

平衡电阻的作用：静态时，使 输入级偏流平衡，并让输入级 的偏置电流在运放两个输入端 的外接电阻上产生相等的压降

R2:平衡电阻。 R2 = R1 // Rf 若R1 = Rf vo = –vs 此为反相器。

输出电阻：Ro=0; 输入电阻:Ri=R1 (从输入和地向里看)

Auf

vo vi

Rf R1

由上式可知：电路实现了比例运算，其运算精度取 决于电阻阻值的精度。 由于“虚地”的特点，反相比例运算电路中集