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一 實驗目的
1 了解線路碼型概念
2 了解CMI碼的編解碼原理
3 初步建立系統的概念
二 實驗原理及框圖


 我國郵電部從管理的角度出發，規定了幾種在公用網上使用的碼型：5B6B、CMI、擾碼二進制、1B1H、以及565Mbit/s光纖傳輸系統用的8B1H。本節中將以CMI的編解碼為例介紹碼型變換實驗。CMI碼即是Coded Mark Inversion（編碼傳號反轉）碼的縮寫，表4-1中給出了其變換規則，傳號1交替地用00和11表示（若一個傳號編為00，則下一個傳號必須編為11，也就是交替反轉），而空號0則固定用01表示，圖4.1中給出了波形的例子。


CMI碼與二元碼的轉換關系
編碼電路接收來自信號源的單極性非歸零碼（NRZ碼），并把這種碼型變換為CMI碼送至光發送機。輸入若是傳號，則翻轉輸出；若是空號，則打開門開關，使時鐘的反向輸出。原理框圖入圖4.2所示。


CMI編碼框圖
解碼采用的思想很簡單：當時鐘和信碼對齊時，如果輸入的是11或00，則輸出為1；如果輸入為01，則輸出為0。解碼的方案很多，這里列舉其中一種，原理框圖如圖4.3所示。
從位同步時鐘中分離出兩路時鐘，它們和位同步時鐘同頻，但是占空比不一樣，兩路時鐘信號的占空比都是25％。其區別在于它們的相位相差半個周期。將每組中的兩個碼元分開，從而形成了第一路信號和第二路信號，在兩路時鐘的正確作用下比較這兩路信號，便可以將CMI碼解譯出來。


CMI碼流的正確分組
      在解碼過程中，關鍵在于怎樣將一序列碼元正確地兩個兩個分為一組。這里提供了兩種可以正確分組的方法：如果在碼流中檢測到了0101的話，那么就可以將緊接著它們的兩個碼元分為一組，以此類推；另一種方法更為簡單易行，那就是在碼流中檢測1到0的跳變后，就可以將下降沿后的兩個碼元分為一組了。一般情況下，第二種方法可以盡快地實現正確的分組。下面的例子具體說明了這兩種方法的使用。如圖4.4所示：
本實驗系統中采用可編程邏輯器件來實現CMI的編譯碼。理解了CMI編譯碼的原理后，就可以動手來驗證了。實驗框圖如圖4.5所示。由數字信號產生模塊產生PN偽隨機序列，編碼電路對其進行CMI編碼，CMI碼送入數字光發模塊，經光路傳輸，接收后送譯碼電路譯碼。


CMI實驗框圖
 
三 實驗步驟
1 搭建電路
① 將數字信號產生、接收，數字光發、收模塊（甲）的電源（VCC）、地（GND）連接好。
② 用連接線連接TK205與TK601，將開關XS601置數字光源驅動
選通狀態（即抬起狀態）。
③ 用連接線連接TK615與TK617，TK619與TK621，TK623與TK301
2 測試數據
     連通電路后，給系統加電。
① 發送端用示波器測測試點TP201得到pn偽隨機序列，測測試點TP601得到PN序列的 CMI編碼波形。
② 接收端用示波器測測試點TP609、TP612觀察接收的CMI碼形，測試點TP302得到解碼后的PN偽隨機序列（若無解碼信號可調RP608來調節TP612處的直流電位）。
 ③ 將測得的信號碼形進行比較分析。