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实验十：5B6B编译码及其光纤传输实验

实验十：5B6B编译码及其光纤传输实验. 一. 实验目的. 1. 了解5B6B的编码规则。 2. 了解5B6B的编码的优点 。 3. 了解数字信号传输的基本原理。. 二 . 实验内容. 1. 观察5B6B编码和NRZ的相对应关系。 2. 观察5B6B译码输出波形和同步时钟信号。. 三 . 基本原理. 1.5B6B编码介绍

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实验十：5B6B编译码及其光纤传输实验

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Presentation Transcript

  1. 实验十：5B6B编译码及其光纤传输实验

  2. 一.实验目的 1.了解5B6B的编码规则。 2.了解5B6B的编码的优点。 3.了解数字信号传输的基本原理。

  3. 二.实验内容 1.观察5B6B编码和NRZ的相对应关系。 2.观察5B6B译码输出波形和同步时钟信号。

  4. 三.基本原理 1.5B6B编码介绍 在5B6B码型中，没5位二元输入信息被编码成一个6位二元输出码组。由于五位二元码组只有32种组合，而6位二元码组有64种组合，因此可以充分利用这种冗余度来实现线路传输码应当具有的性能，在64种可能输出码组中含有3个“1”和2个“0”的码组有15种，含4个“0”和2个“1”的码组也用15个。其他14种不平衡码组由于“1”和“0”数相差过于悬殊二不予考虑。

  5. 用这些码组构成一种双模式的码型，为减小低频分量，应使编码后输出码组中“1”，“0”等概率出现。将输出码组中的“1”和“0”分别赋以代数值+1，-1，然后将各位码按代数值相加，由此得到的代数和称为输出码组的数字和（DS）。他可以用来度量“1”和“0”的平衡性，按各码组数字和的正负可将码组分成正模式码组和负模式码组。用这些码组构成一种双模式的码型，为减小低频分量，应使编码后输出码组中“1”，“0”等概率出现。将输出码组中的“1”和“0”分别赋以代数值+1，-1，然后将各位码按代数值相加，由此得到的代数和称为输出码组的数字和（DS）。他可以用来度量“1”和“0”的平衡性，按各码组数字和的正负可将码组分成正模式码组和负模式码组。

  6. 当码速率低于200Mb/s时，二元码在低次群光纤数字传输系统中仍具有最佳的系统性能，但在三次群或四次群以上速率时，1B2B类的二元码已经不在适用，其主要原因是频带利用率太低。5B6B综合考虑了频带利用率和设备的复杂性。它增加了20%码速，但却换取了便于提取定时，低频分量小，可实时监测，迅速同步等特点。当码速率低于200Mb/s时，二元码在低次群光纤数字传输系统中仍具有最佳的系统性能，但在三次群或四次群以上速率时，1B2B类的二元码已经不在适用，其主要原因是频带利用率太低。5B6B综合考虑了频带利用率和设备的复杂性。它增加了20%码速，但却换取了便于提取定时，低频分量小，可实时监测，迅速同步等特点。

  7. 2.5B6B编码 输入信号，从数字信源引入，由于数字信源为24位的NRZ码，所以要先从24位的数据中截取5位作为输入。实现编码用CPLD实现的。首先进行串-并转换，之后根据表10-1把五位二元码，转换成相应的6位二元码。原理图如下：

  8. 其中BS时钟用来接收NRZ信号，5B6B的读取时钟为BS的5/6倍，用来读取5B6B编码。其中BS时钟用来接收NRZ信号，5B6B的读取时钟为BS的5/6倍，用来读取5B6B编码。 3、5B6B编码 解码时要有帧同步和位同步信号，解码原理框图如下：

  9. 四.实验步骤 1.熟悉5B6B的编码基本原理 2.连线 （1）编码模块连线 把数字信号源的FS，NRZ-OUT,BS-OUT分别连接5B6B编码模块的FS，NRZ-IN,BS-IN. (2)译码模块连线 把5B6BO和5B6BIN连接。

  10. 3.用示波器观察编译码模块的测试点 （1）NRZ，由于5B6B是5位为一个码组，这五位分别对应这数字信源的拨为“0000”，与表相对应，用示波器观察测试点5B6BO 。其输出应为“110010”，拨为“00001”，与表相对应，用示波器观察测试点5B6BO，其输出应为“110011”和“100001”交替出现，其他码组同上所说。波形指示如下：

  11. 同上所说。波形指示如下：

  12. 五.实验报告要求 1.设输入的NRZ码为：110010、10000、01111，用数字示波器观察波形，并画出波形图。 2.测试编码后的码速率，比较与NRZ，码速率的关系。 3.总结5B6B编码的特性和优越性。

  13. 五.实验仪器 数字示波器

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