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使用Optisystem设计光波分复用系统-2006-9-25

使用Optisystem设计光波分复用系统-2006-9-25
使用Optisystem设计光波分复用系统-2006-9-25

光波分复用系统(WDM Systems)设计

1 光波分复用系统简介

光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号,在发射端经复用器汇合,并将其耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离,然后由光接收机做进一步的处理,使原信号复原,这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统,同时也适用于单向或双向传输。

波分复用系统的工作波长可以从0.8μm到1.7μm,由此可见,它可以适用于所有低衰减、低色散窗口,这样可以充分利用现有的光纤通信线路,提高通信能力,满足急剧增长的业务需求。

1.1 光波分复用系统的结构

光波分复用系统一般有单向和双向两种结构,这里出一个单向8信道WDM点-点通信系统的示意图5.1。N个光发送机发送N个不同波长的光信号按一定的间隔排列,在复用器(MUX)中复合在一起送入到传输光纤信道中。在光接收机端,这N个波长光信号由解复用器(DEMUX)分离后送到相应的可调谐的光接收机。传输信道中间包括了诸如EDFA、光纤等各种元件。

图1.1 点-点的8信道WDM系统

1.2WDM光通信结构组成

如图1.1所示,一般在WDM系统中的关键组件包括:

(1)滤波器:在WDM系统中进行信道选择,只让特定波长的光通过,并组织其他光波长通过。可调谐光滤波器能从众多的波长中选出某个波长让其通过。在WDM系统的光接收机中,为了选择所需的波长,一般都需依赖于其前端的可调谐滤波器。要求其有宽的谱宽以传输需要的全部信号谱成分,且带宽要窄以减小信道间隔。(2)复用器/解复用器(MUX/DEMUX):将多个光波长信号耦合到一路信道中,或使混合的信号分离成单个波长供光接收机处理。一般,复用/解复用器都可以进行互易,其结构基本是相同的。实际上即是一种波长路由器,使某个波长从指定的输入端口到一个指定的输出端口。

2 波分复用系统(WDM)模型设计案例:阵列波导光栅波分复用器(AWG)的设计分析

2.1 设计目的

使用OptiSystem模拟仿真AWG波分复用系统,检测其波长选择性能。

2.2原理简介

阵列波导光栅(AWG:Arrayed Waveguide Grating)波分复用器由输入输出波导、两个N?N平面波导星形耦合器及AWG构成,集成制造在Si或InP衬底上,该复用器的核心是AWG,它是一系列规则排列的波导,相邻波导间有一恒定的光程差ΔL,对波长为λ的信号,每个波导中产生一个相对相移2πΔL/λ,因此AWG相当于一个相位光栅,所以可以进行波长选择。

N?N平面波导星形耦合器将所有输入波导中的光辐射到中间的自由空间区域,然后再将它们耦合到所有的输出波导中。自由空间区域的形状用天线理论和傅立叶光学原理设计。

在AWG波分复用器中,输入光信号先辐射进第一个平面波导区,然后激励阵列波导,传输通过阵列波导后,光束在第二个平面波导区的焦点上产生相长性干涉,焦点位置决定于信号波长λ,结果在特定的端口输出。当波长不同时,焦点位置不同,输出的端口也不同。

2.3模型设计布局图

图2.1 AWG WDM系统设计布局图

上图 2.1为阵列波导光栅波分复用器。其设计主要调用了由OptiBPM提供的WDM_Phasar设计的AWG元件。

运行编译后,我们可以使用OSA直接观察从AWG解复用出来的各个信道信号。

图2.2 AWG信道1的谱图

而AWG的各信道透射谱可得到,如图2.3所示,从中我们可以了解到AWG波分复用器的性能。

嵌入式系统实验报告

实验报告 课程名称:嵌入式系统 学院:信息工程 专业:电子信息工程 班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开课时间:学年第一学期

实验名称:IO接口(跑马灯) 实验时间:11.16 实验成绩: 一、实验目的 1.掌握 STM32F4 基本IO口的使用。 2.使用STM32F4 IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置完成对 IO 口的配置。 3.控制STM32F4的IO口输出,实现控制ALIENTEK 探索者STM32F4开发板上的两个LED实现一个类似跑马灯的效果。 二、实验原理 本次实验的关键在于如何控制STM32F4的IO口输出。IO主要由:MODER、OTYPER、OSPEEDR、PUPDR、ODR、IDR、AFRH和AFRL等8个寄存器的控制,并且本次实验主要用到IO口的推挽输出功能,利用GPIO_Set函数来设置,即可完成对IO口的配置。所以可以通过了开发板上的两个LED灯来实现一个类似跑马灯的效果。 三、实验资源 实验器材: 探索者STM32F4开发板 硬件资源: 1.DS0(连接在PF9) 2.DS1(连接在PF10) 四、实验内容及步骤 1.硬件设计 2.软件设计 (1)新建TEST工程,在该工程文件夹下面新建一个 HARDWARE文件夹,用来存储以后与硬件相关的代码。然后在 HARDWARE 文件夹下新建一个LED文件夹,用来存放与LED相关的代码。 (2)打开USER文件夹下的test.uvproj工程,新建一个文件,然后保存在 LED 文件夹下面,保存为 led.c,在led.c中输入相应的代码。

(3)采用 GPIO_Set 函数实现IO配置。LED_Init 调用 GPIO_Set 函数完成对 PF9 和 PF10 ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程 119 STM32F4 开发指南(寄存器版) 的模式配置,控制 LED0 和 LED1 输出 1(LED 灭),使两个 LED 的初始化。 (4)新建一个led.h文件,保存在 LED 文件夹下,在led.h中输入相应的代码。 3.下载验证 使用 flymcu 下载(也可以通过JLINK等仿真器下载),如图 1.2所示: 图1.2 运行结果如图1.3所示:

紫外-可见分光光度计的检测实验报告

分子光谱实训报告 班级:———— 学号: 姓名: 指导教师: 2015年10月 紫外-可见分光光度计的检测

实训日期______年_____月_____日教师评定:______________ 【仪器概况】 仪器名称:紫外-可见分光光度计 型号:UV1801 厂家:北京瑞利分析仪器公司 编号:090953 二、【仪器结构】 三、【实验项目】 波长准确度检查 仪器零点稳定性检查 光电流稳定度检查 吸光度准确度检查 紫外区透色比检查 杂散光合格性检查 吸收池配套性检查 皿差 四、【仪器及试剂准备单】 1、试剂清单(以1个小组6人为例) H2SO3、K2Cr3O7、HClO4、碘化钠、蒸馏水、亚硝酸钠、无水乙醇、苯、硫酸铜。 2、仪器清单(以1个小组6人为例) UV1801紫外分光光度计、烧杯14个、容量瓶9个、玻璃棒、滤纸、洗瓶、镨钕滤光片、比色皿、胶头滴管、洗耳球、移液管、表面皿、移液管架。

五、【检测步骤】 开机自检(5个ok) (一)、波长准确度 可见分光光度(空气) 1、按1、波长扫描;按F1,参数设置(E、波长范围460--680nm、间隔0.1nm、换灯点800nm)按返回键。 2、按F2,根据显示屏提醒,确定键;出现两个峰,分别记录两个峰值的波长和吸光值。(重复3次;参比和样品都是空气)。 镨钕滤光片 1、按F1,参数设置(A、波长范围500--540nm、间隔1nm、换灯点360nm)按返回键。 2、把镨钕滤光片放在第二格,关盖;按F2,根据显示屏提醒,拉入参比,确定键;再拉入样品,确定键;出现一个峰,记录读数。 紫外分光光度 1、按F1,参数设置(A、波长范围200--270nm、间隔0.1nm、换灯点360nm)按返回键。 2、加3滴苯在石英比色皿中,盖上比色皿盖,放在第二格,关盖;按F2,根据显示屏提醒,拉入参比,确定键;再拉入样品,确定键;出现五指峰,分别记录五个不同峰的波长和吸光值。 (二)、透射比的准确度 将参比溶液0.001mol/L高氯酸加入石英比色皿3/4处(润洗3次)放在第一格;将测定液重铬酸钾加入石英比色皿3/4处(润洗3次)放在第二格;调节测量方式T;返回主页面,按2,光度测量;按F1,参数设置(换灯点360nm、波长数4个,入分别调到235nm、257nm、313nm、350nm);按F2,根据显示屏提醒,拉入参比,确定键;再拉入样品,确定键;记录读数。 (三)、吸光度准确度

三路频分复用系统设计

***************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2015年春季学期 数字信号处理课程设计 题目:频分多路复用系统的设计 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 成绩:

摘要 频分复用是一种用频率来划分信道的复用方式。在FDM中,信道的带宽被划分成很多个互不重叠的频率段(子通道),每路信号占据其中一个字信道,并且各路之间必须留有未被占用的频段(防护频带)进行隔离,以防止信号重叠。在接收端,采用适当的带通滤波器将多路信号分开,从而恢复出来所需要的信号。 本次以“频分多路复用系统的防真设计”为题目的《数字信号处理》课程设计,在MATLAB仿真环境为基础,利用STMULINK仿真工具,根据频分复用的原理,仿真频分多路复用系统。并设计必要的带通滤波器。低通滤波器,从复用信号中恢复所采集的语音信号。最后通过系统的仿真波形图对系统进行分析。 通过本次《数字信号处理》课程设计,再次熟悉了频分复用的相关理论知识,对如何通过SIMULINK仿真工具进行系统仿真也有了更清晰的认识和掌握。 关键词:频分复用;FFT;Matlab;频谱分析

目录 一设计任务目的及要求 (1) 1.1设计目的及意义 (1) 1.2设计要求 (1) 二原理与模块介绍 (2) 2.1 频分复用通信系统模型建立 (2) 2.2 语音信号采样 (5) 2.3 语音信号的调制 (7) 2.4滤波器的设计 (8) 2.4.1 切比雪夫I型滤波器 (8) 2.5 信道噪声 (10) 三设计内容 (11) 3.1 设计流程图 (11) 3.2 语音信号的时域和频域仿真 (12) 3.2.1 信号的时域仿真 (12) 3.2.2信号频域仿真 (13) 3.3 复用信号的频谱仿真 (13) 3.4传输信号的仿真 (14) 3.5 解调信号的频谱仿真 (15) 3.6恢复信号的时域与频域仿真 (16) 总结 (18) 参考文献 (19) 附录 (20)

现代电子实验报告 电子科技大学

基于FPGA的现代电子实验设计报告 ——数字式秒表设计(VHDL)学院:物理电子学院 专业: 学号: 学生姓名: 指导教师:刘曦 实验地点:科研楼303 实验时间:

摘要: 通过使用VHDL语言开发FPGA的一般流程,重点介绍了秒表的基本原理和相应的设计方案,最终采用了一种基于FPGA 的数字频率的实现方法。该设计采用硬件描述语言VHDL,在软件开发平台ISE上完成。该设计的秒表能准确地完成启动,停止,分段,复位功能。使用ModelSim 仿真软件对VHDL 程序做了仿真,并完成了综合布局布线,最终下载到EEC-FPGA实验板上取得良好测试效果。 关键词:FPGA,VHDL,ISE,ModelSim

目录 绪论 (4) 第一章实验任务 (5) 第二章系统需求和解决方案计划 (5) 第三章设计思路 (6) 第四章系统组成和解决方案 (6) 第五章各分模块原理 (8) 第六章仿真结果与分析 (11) 第七章分配引脚和下载实现 (13) 第八章实验结论 (14)

绪论: 1.1课程介绍: 《现代电子技术综合实验》课程通过引入模拟电子技术和数字逻辑设计的综合应用、基于MCU/FPGA/EDA技术的系统设计等综合型设计型实验,对学生进行电子系统综合设计与实践能力的训练与培养。 通过《现代电子技术综合实验》课程的学习,使学生对系统设计原理、主要性能参数的选择原则、单元电路和系统电路设计方法及仿真技术、测试方案拟定及调测技术有所了解;使学生初步掌握电子技术中应用开发的一般流程,初步建立起有关系统设计的基本概念,掌握其基本设计方法,为将来从事电子技术应用和研究工作打下基础。 本文介绍了基于FPGA的数字式秒表的设计方法,设计采用硬件描述语言VHDL ,在软件开发平台ISE上完成,可以在较高速时钟频率(48MHz)下正常工作。该数字频率计采用测频的方法,能准确的测量频率在10Hz到100MHz之间的信号。使用ModelSim仿真软件对VHDL程序做了仿真,并完成了综合布局布线,最终下载到芯片Spartan3A上取得良好测试效果。 1.2VHDL语言简介:

信号与系统课程设计报告材料

课程设计报告 课程名称信号与系统课程设计指导教师 设计起止日期 学院信息与通信工程 专业电子信息工程 学生 班级/学号 成绩 指导老师签字

目录 1、课程设计目的 (1) 2、课程设计要求 (1) 3、课程设计任务 (1) 4、课程设计容 (1) 5、总结 (11) 参考文献 (12) 附录 (12)

1、课程设计目的 “信号与系统”是一门重要的专业基础课,MATLAB作为信号处理强有力的计算和分析工具是电子信息工程技术人员常用的重要工具之一。本课程设计基于MATLAB完成信号与系统综合设计实验,以提高学生的综合应用知识能力为目标,是“信号与系统”课程在实践教学环节上的必要补充。通过课设综合设计实验,激发学生理论课程学习兴趣,提高分析问题和解决问题的能力。 2、课程设计要求 (1)运用MATLAB编程得到简单信号、简单信号运算、复杂信号的频域响应图; (2)通过对线性时不变系统的输入、输出信号的时域和频域的分析,了解线性时不变系统的特性,同时加深对信号频谱的理解。 3、课程设计任务 (1)根据设计题目的要求,熟悉相关容的理论基础,理清程序设计的措施和步骤; (2)根据设计题目的要求,提出各目标的实施思路、方法和步骤; (3)根据相关步骤完成MATLAB程序设计,所编程序应能完整实现设计题目的要求; (4)调试程序,分析相关理论; (5)编写设计报告。 4、课程设计容 (一)基本部分 (1)信号的时频分析 任意给定单频周期信号的振幅、频率和初相,要求准确计算出其幅度谱,并准确画出时域和频域波形,正确显示时间和频率。 设计思路: 首先给出横坐标,即时间,根据设定的信号的振幅、频率和初相,写出时域波形的表达式;然后对时域波形信号进行傅里叶变化,得到频域波形;最后使用plot函数绘制各个响应图。 源程序: clc; clear; close all; Fs =128; % 采样频率 T = 1/Fs; % 采样周期 N = 600; % 采样点数 t = (0:N-1)*T; % 时间,单位:S x=2*cos(5*2*pi*t);

频分复用系统设计报告

《信息处理课群综合训练与设计》任务书学生姓名:黄在勇专业班级:通信1104班 指导教师:周建新工作单位:信息工程学院 题目: 频分复用 初始条件: Matlab软件、信号与系统、通信处理等。 要求完成的主要任务: 根据频分复用的通信原理,用matlab采集两路以上的信号(如语音信号),选择合适的高频载波进行调制,得到复用信号。然后设计合适的带通滤波器、低通滤波器,从复用信号中恢复出所采集的语音信号。设计中各个信号均需进行时域和频域的分析。 参考书: [1]陈慧慧、郑宾. 频分多址接入模型设计及MATLAB仿真计算(第三版). 高等教育出版社,北京: 2000 [2]李建新、刘乃安、刘继平. 现代通信系统分析与仿真MATLAB通信工 具箱. 西安电子科技大学出版社,西安: 2000 [3]邓华等. MATLAB通信仿真及应用实例详. 人民邮电出版社,北京: 2003 时间安排: 1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料; 2、课程设计时间为2周。 (1)理解相关技术原理,确定技术方案,时间2天; (2)选择仿真工具,进行仿真设计与分析,时间6天; (3)总结结果,完成课程设计报告,时间2天。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要........................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................. II 1绪论 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计内容 (2) 1.3设计要求 (2) 2频分复用通信系统模型 (3) 3频分复用系统方案设计 (6) 3.1语音信号采样 (6) 3.2语音调制信号 (7) 3.3 系统的滤波器设计 (8) 3.4信道噪声 (9) 4频分复用原理实现与仿真 (11) 4.1 语音信号的时域和频域仿真 (11) 4.2 复用信号的频谱仿真 (12) 4.3 传输信号的仿真 (13) 4.4 解调信号的频谱仿真 (14) 4.5恢复信号的时域与频域仿真 (16) 5 心得体会 (18) 附录I 源程序 (19) 附录II 参考文献 (24)

光波分复用系统的基本原理

光波分复用系统的基本原理 本文简要介绍光波分复用系统的基本原理、结构组成、功能配置、关键技术部件和技术特点,说明光波分复用WDM系统是今后光通信发展的方向。 一、光波分复用(WDM)技术 光波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术是在一根光纤中同时同时多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此项技术称为光波长分割复用,简称光波分复用技术。 WDM技术对网络的扩容升级,发展宽带业务,挖掘光纤带宽能力,实现超高速通信等均具有十分重要的意义,尤其是加上掺铒光纤放大器(EDFA)的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 二、WDM系统的基本构成 WDM系统的基本构成主要分双纤单向传输和单纤双向传输两种方式。单向WDM是指所有光通路同时在一根光纤上沿同一方向传送,在发送端将载有各种信息的具有不同波长的已调光信号通过光延长用器组合在一起,并在一根光纤中单向传输,由于各信号是通过不同波长的光携带的,所以彼此间不会混淆,在接收端通过光的复用器将不同波长的光信号分开,完成多路光信号的传输,而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一要光纤上同时向两个不同的方向传输,所用的波长相互分开,以实现彼此双方全双工的通信联络。目前单向的WDM系统在开发和应用方面都比较广泛,而双向WDM由于在设计和应用时受各通道干扰、光反射影响、双向通路间的隔离和串话等因素的影响,目前实际应用较少。 三、双纤单向WDM系统的组成 以双纤单向WDM系统为例,一般而言,WDM系统主要由以下5部分组成:光发射机、光中继放大器、光接收机、光监控信道和网络管理系统。 1.光发射机 光发射机是WDM系统的核心,除了对WDM系统中发射激光器的中心波长有特殊的要求外,还应根据WDM系统的不同应用(主要是传输光纤的类型和传输距离)来选择具有一定色度色散容量的发射机。在发送端首先将来自终端设备输出的光信号利用光转发器把非特定波长的光信号转换成具有稳定的特定波长的信号,再利用合波器合成多通路光信号,通过光功率放大器(BA)放大输出。

紫外分光光度法测定蛋白质含量实验报告

紫外分光光度法测定蛋白质含量 一、实验目的 1.学习紫外光度法测定蛋白质含量的原理; 2.掌握紫外分光光度法测蛋白质含量的实验技术。 二、实验原理 1.测蛋白质含量的方法主要有:①测参数法:折射率、相对密度、紫外吸收等;②基于化学反应:定氮法、双缩脲法、Folin―酚试剂法等。本实验采用紫外分光光度法。 2.蛋白质中的酪氨酸和色氨酸残基的苯环中含有共轭双键,因此,蛋白质具有吸收紫外光的性质,其最大吸收峰位于280nm附近(不同蛋白质略有不同)。在最大吸收波长处,吸光度与蛋白质溶液的浓度服从朗伯―比尔定律。 利用紫外吸收法测蛋白质含量的准确度较差,原因有二:①对于测定那些与标准蛋白质中酪氨酸和色氨酸含量差异较大的蛋白质,有一定误差,故该法适于测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质;②样品中含有的嘌呤、嘧啶等吸收紫外光的物质,会出现较大干扰。 三、仪器与试剂 TU―1901紫外可见分光光度计、标准蛋白质溶液3.00mg·mL-1、0.9%NaCl 溶液、试样蛋白质溶液。 10mL比色管、1cm石英比色皿、吸量管。 四、实验步骤 1.绘制吸收曲线 用吸量管吸取2mL3.00mg·mL-1标准蛋白质溶液于10mL比色管中,用0.9%NaCl溶液稀释至刻度,摇匀。用1cm石英比色皿,以0.9%NaCl溶液作参比溶液,在190~400nm间每隔5nm测一次吸光度Abs,记录数据并作图。 2.绘制标准曲线 用吸量管分别吸取1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL3.00mg·mL-1标准蛋白质溶液于10mL比色管中,用0.9%NaCl溶液稀释至刻度,摇匀。用1cm石英比色皿,以0.9%NaCl溶液作参比溶液,在波长280nm处分别测其吸光度,记录数据并作图。 3.样品测定 取适量浓度试样蛋白质溶液,在波长280nm处测其吸光度,重复三次。在已经得到标准曲线的情况下,为了使测量结果准确度高,待测溶液的浓度需在标准曲线的线性范围内,所以,先测定试样蛋白质原液的吸光度(1.363),估算浓度为2.0960 mg·mL-1,再将原试液稀释至5倍(即取2mL试液,用0.9%NaCl溶液稀释至刻度,摇匀),估算浓度为0.4192 mg·mL-1,测吸光度,重复三次 五、数据处理与结果分析

光波分复用(WDM)技术复习过程

光波分复用(WDM)技术 一、波分复用技术的概念 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在 发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。 通信系统的设计不同,每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同,WDM可以细分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)。CWDM 的信道间隔为20nm,而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm,所以相对于DWDM,CWDM称为稀疏波分复用技术。 CWDM和DWDM的区别主要有二点:一是CWDM载波通道间距较宽,因此,同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波,“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来;二是CWDM调制激光采用非冷却激光,而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐,非冷却激光采用电子调谐。由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀,因此温度调谐实现起来难度很大,成本也很高。CWDM避开了这一难点,因而大幅降低了成本,整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端,利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤,接到不同的接收机。 二、波分复用技术的优点 WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点: (1) 传输容量大,可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言,收发一个信号需要使用一对光纤,而对于WDM系统,不管有多少个信号,整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说,单波长光纤系统需要32根光纤,而WDM系统仅需要2根光纤。 (2) 对各类业务信号“透明”,可以传输不同类型的信号,如数字信号、模拟信号等,并能对其进行合成和分解。 (3) 网络扩容时不需要敷设更多的光纤,也不需要使用高速的网络部件,只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量,因此WDM技术是理想的扩容手段。 (4) 组建动态可重构的光网络,在网络节点使用光分插复用器(OADM)或者使用光交叉连接设备(OXC),可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。 三、波分复用技术目前存在的问题 以WDM技术为基础的具有分插复用功能和交叉连接功能的光传输网具有易于重构、良好的扩展性等巨大优势,已成为未来高速传输网的发展方向,但在真正实现之前,还必须解决下列问题。 1.网络管理 目前,WDM系统的网络管理,特别是具有复杂的上/下通路需求的WDM网络管理仍处于不成熟期。如果WDM系统不能进行有效的网络管理,将很难在网络

频分复用原理及其应用研究

2015届学士学位论文 频分复用原理及其应用研究

频分复用原理及其应用研究 摘要频分复用(FDM)是通信系统中信号多路复用方式中的一种,本质上是依据频率来分隔信道的。频分复用技术在当今通信领域有着很重要的地位。根据性质和特点的不同频分复用还可以被细分为传统的频分复用(FDM)和正交频分复用(OFDM)。 本论文主要由以下几个部分组成。第一部分介绍频分复用基本原理,系统实现以及其应用特点;第二部分介绍正交频分复用的基本原理及DFT的实现;第三部分主要介绍在实际应用中当载波频率接近时,频谱会发生重叠,传统的频分复用解调效果容易出现失真,正交频分复用由于其载波的正交性特点,在频谱发生重叠时可以保证解调效果;最后通过MATLAB程序中的SIMULINK仿真图来表现正交频分复用的优越之处。 关键词频分复用;正交频分复用;MA TLAB仿真

Frequency division multiplexing principle and its application research Abstract Frequency division multiplexing (FDM) is a kind of signal multiplexing mode in communication system, which is divided by frequency channel essentially. Frequency division multiplexing technology is very widely used in today's communication. Frequency division multiplexing can also be divided into the traditional frequency division multiple(FDM) and orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) depending on the nature and characteristics. This paper consists of the following parts. The basic principle of frequency division multiplexing, system implementation and its application characteristics are introduced in the first part . The basic principle of orthogonal frequency division multiplexing and its realization of DFT are introduced in the second part .Due to its characteristics ,orthogonal frequency division multiplexing can guarantee the demodulation compare with the traditional frequency division multiplexing when the carrier frequency is close to in the practical application, spectrum overlap happens ,which is introduced in the third part .Finally by SIMULINK of MA TLAB simulation diagram to show the superiority of the orthogonal frequency division multiplexing. Keywords Frequency division multiplexing; Orthogonal frequency division Multiplexing ;MA TLAB simulation

组合逻辑电路设计实验报告

组合逻辑电路设计实验 报告 集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

组合逻辑电路设计实验报告1.实验题目 组合电路逻辑设计一: ①用卡诺图设计8421码转换为格雷码的转换电路。 ②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。 ③记录输入输出所有信号的波形。 组合电路逻辑设计二: ①用卡诺图设计BCD码转换为显示七段码的转换电路。 ②用74LS197产生连续的8421码,并接入转换电路。 ③把转换后的七段码送入共阴极数码管,记录显示的效果。 2.实验目的 (1)学习熟练运用卡诺图由真值表化简得出表达式 (2)熟悉了解74LS197元件的性质及其使用 3.程序设计 格雷码转化: 真值表如下: 卡诺图: 电路原理图如下: 七段码显示: 真值表如下: 卡诺图: 电路原理图如下: 4.程序运行与测试 格雷码转化: 逻辑分析仪显示波形: 七段数码管显示:

5.实验总结与心得 相关知识: 异步二进制加法计数器 满足二进制加法原则:逢二进一(1+1=10,即Q由1→0时有进位。) 组成二进制加法计数器时,各触发器应当满足: ①每输入一个计数脉冲,触发器应当翻转一次; ②当低位触发器由1变为0时,应输出一个进位信号加到相邻 高位触发器的计数输入端。 集成4位二进制异步加法计数器:74LS197 MR是异步清零端;PL是计数和置数控制端;CLK1和CLK2是两组时钟脉冲输入端。D0~D3是并行输入数据端;Q0~Q3是计数器状态输出 端。本实验中,把CP加在CLK1处,将CLK2与Q0连接起来, 实现了内部两个计数器的级联构成4位二进制即十六进制异步加法计数 器。 74LS197具有以下功能: (1)清零功能 当MR=0时,计数器异步清零。 本实验中将Q1、Q3的输出连接与非门后到MR,就是为了当计数器输出10时(即1010),使得MR=0,实现清零,使得计 数器重新从零开始。 (2)置数功能 当MR=1,PL=0,计数器异步置数。 (3)二进制异步加法计数功能

光纤通信波分复用系统的研究与设计要点

武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计(论文) 光纤通信波分复用系统的研究与设计 Research And Design Of Optical Fiber Communication Wavelength Division Multiplexing System 学生姓名谭辉 学号1030210221 专业班级通信技术1002(光纤通信方向) 指导教师陈义华 2013年5月

作者声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注的地方外,没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为,也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如本毕业设计(论文)引起的法律结果完全由本人承担。 毕业设计(论文)成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。 特此声明。 作者专业: 作者学号: 作者签名: ____年___月___日

摘要 20世纪90年代以来光纤通信得到了迅速的发展,光纤通信中的新技术也在不断涌现,其中波分复用技术就是光纤通信中重要的技术之一。波分复用(WDM)是在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术。 本文首先介绍了光纤通信的发展、特点、基本组成和波分复用技术(WDM)的基础知识、应用状况及目前存在的问题和发展状况,其中重点介绍了稀疏波分复用(CWDM)技术和密集波分复用(DWDM)技术的特点及其应用。其次深入分析了波分复用技术的基本原理与基本结构,同时深入分析了WDM系统的基本形式和主要特点及存在的问题,最后对现在的WDM的发展方向和前景做了进一步的探讨。 关键词:光纤通信;波分复用;技术研究

基于MATLAB频分复用系统的研究与仿真设计课程报告

百度文库 . 《电子产品辅助设计与仿真》 课程考核报告 基于MATLAB频分复用系统的研究与仿真设计 完成日期2013年12月

目录 1引言 (1) 2课程设计要求 (2) 课程设计题目 (2) 课程设计目的 (2) 设计要求 (2) 3设计过程及原理 (3) 频分复用通信系统模型建立 (3) 频分复用通信系统理论原理 (4) 4 MA TLAB仿真 (5) 语音信号的时域和频域仿真 (5) 复用信号的频谱仿真 (6) 传输信号的仿真 (6) 解调信号的频谱仿真 (7) 恢复信号的时域与频域仿真 (8) 5体会与收获 (9) 参考文献 (10) 附录 (11)

1引言 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室MATLAB工作界面)。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。

FDM频分复用实验分析报告

FDM频分复用实验报告

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实验课程名称现代通信原理 专业班级 13级通信工程本科班 学生姓名陈勇 学号 134090201048 指导教师曹老师 2015至2016学年第1学期第12至13周

《FDM频分复用》实验报告 2015至2016学年第一学期 姓名陈勇系别计科系实验地点综合楼401教室 13级通信工程 实验时间2015年11月24日学号134090201048 年级、班 本科班 实验项目FDM频分复用实验 一、实验目的 1、掌握FDM复用的基本原理。 2、掌握FDM解复用的常用方法。 二、实验环境(条件) 1、信号与系统实验箱一台(主板)。 2、FDM频分复用传输系统实验模块一块。 3、20M双踪示波器一台。 三、实验内容及步骤: (一) 实验内容 1、观察复用信号的波形。 2、观察解复用信号的波形。 3、观察调制信号与解调信号的波形。 (二)实验原理 在信道上(例如无线信道)将若干路信号以某种方式汇合,统一在同一信道中进行传输称之为多路复用。在近代通信系统中普遍采用多路复用技术,如频分复用技术。 频繁复用要求设备在发送端将各路信号频谱搬移到各个不相同的频率范围内,使它们互不重叠,这样就可复用同一信道传输。

(三)实验步骤 1、打开20M双踪示波器,校正示波器。 2、把FDM频分复用传输系统实验模块插在主板上,用导线接通此模块“电源接 入”和主板上的电源(看清标识,防止接错,带保护电路),并打开此模块的 电源开关。 3、载波信号和调制信号的产生:(其频率均可用主板上的频率计进行测量) 载波:在主板上,分别产生16K、31K的正弦信号(具体操作见实验一和实验四),作载波信号,调节其幅度(用“幅度调节”电位器进行调节),使两载波信号 的峰峰值均为3V。 调制信号:FDM频分复用传输系统模块的“200Hz调制信号”输出一峰峰值为2V左右,频率为200Hz作业的正弦信号;FDM频分复用传输系统模块的“500Hz 调制信号”输出一峰峰值为2V左右,频率为500Hz作业的正弦信号。 4、调制单元: 第一路调制波形的产生(调制单元上部分):y(t)=s(t)*x(t),调制在31KHz 的载频上。 (1)将31KHz的正弦信号作为发送载波,通过连接线将其与第一路调制单元的 “载波2”端相连。 (2)将“调制信号”接地,然后观察“已调信号”输出端,观察输出端是否有 信号输出,如果有,然后再调节“FDM频分复用传输系统模块”第一路调制信号的 “调制深度调节”电位器,使“已调信号”输出信号为0。 (3)通过连接线将“FDM频分复用传输系统模块”的“500Hz调制信号”输出端 (500Hz正弦信号),连接到第一路调制单元的“调制信号”端,观察“已调信号” 输出端波形,即为第一路调制波形。 第二路调制波形的产生(调制单元下部分):y(t)=s(t)*x(t),调制在16KHz 的载频上。 (1)将16KHz的正弦信号作为发送载波,通过连接线将其与第二路调制单元的 “载波1”端相连。 (2)将“调制信号”接地,然后观察“已调信号”输出端,观察输出端是否有信号输 出,如果有,然后在调节“FDM频分复用传输系统模块”第二路调制信号的“调制深 度调节”电位器,使“已调信号”输出信号为0。 (3)通过连接线将“FDM频分复用传输系统模块”的“200Hz调制信号”输出 端(200Hz正弦信号),连接到第二路调制单元的“调制信号”端,观察“已调信 号”输出端波形,即为第二路调制的波形。 5、两路已调信号的复用: 将第一路“已调信号”用连接导线接入到上端的“复用输入”,将第二路“已调信号”用连接导线接入到上端的“复用输入”,观察“复用”端测试钩的波形, 即两路已调信号的复用到信道中。 6、复用信号的解复用: 将实验步骤5所获得的复用信号(“复用”输出端),用连接线同时连接到上下端的“解复用输入”端,并观察解复用输出端“X”和“Y”的波形,其应分别和两 路“已调信号”波形基本一致。 其中“X”“Y”分别代表第一路和第二路解复用信号。 7、解调单元:

实验报告-紫外-可见分光光度法测铁的含量-

一、实验目的: 了解朗伯-比尔定律的应用,掌握邻二氮菲法测定铁的原理;了解分光光度计的构造;掌握分光光度计的正确使用方法;学会吸收曲线的绘制和样品的测定原理。 二、实验原理 邻菲啰啉是测定微量铁的较好试剂。在pH=2~9 的条件下,邻菲啰啉与Fe2+生成稳定的橙红色配合物,其反应式如下: Fe3+能与领二氮菲生成淡蓝色配合物(不稳定),故显色前加入还原剂:盐酸羟胺使其还原为Fe2+。。 三、仪器及试剂 紫外可见分光光度计、铁标准溶液:含铁0.01mg/mL、0.1%邻菲罗啉水溶液、10%盐酸羟胺水溶液、1mol/lNaAc缓冲溶液(pH4.6)。 四、实验步骤 1.吸收曲线的绘制和测量波长的选择 吸取0.0mL和6.0mL 铁标准溶液分别注入两个50 mL容量瓶中,依次加入5mlNaAc溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿,以试剂空白为参比,在440~560nm之间,每隔0.5nm测吸光度。然后以波长为横坐标,吸光度A 为纵坐标,绘制吸收曲线,找出最大吸收波长。 2、标准曲线的绘制

分别吸取铁的标准溶液0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml于6只50ml容量瓶中,依次分别加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10分钟,在其最大吸收波长下,用1cm比色皿,以试剂溶液为空白,测定各溶液的吸光度,以铁含量(mg/50ml)为横坐标,溶液相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。 五、实验记录及数据处理 波长/nm 吸光度 标准溶液(0.01g/L)未知液容量瓶编号 1 2 3 4 5 6 7 吸取的体积0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度A (1)绘制曲线图。

电子秤课程设计实验报告

电 子 设 计 实 验 报 告 电子科技大学 设计题目:电子称姓名:

学生姓名 任务与要求 一、任务 使用电阻应变片称重传感器,实现电子秤。用砝码作称重比对。 二、要求 准确、稳定称重; 称重传感器的非线性校正,提高称重精度; 实现“去皮”、计价功能; 具备“休眠”与“唤醒”功能,以降低功耗。

电子秤 第一节绪论 摘要:随着科技的进步,在日常生活以及工业运用上,对电子秤的要求越来越高。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的ADC具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。 关键词:压力传感器,AD620N放大电路,ADC模数转换,STM32单片机,OLED 显示屏,矩阵键盘,电子秤。 1.1引言 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D

波分复用光纤传输系统的设计

创新实验(论文) 题目波分复用光纤传输系统(WDM) 电子与信息工程学院(系)通信工程专业 学生姓名 开题日期:2010年12月 1 日 波分复用光纤传输系统 摘要:本文主要介绍波分复用器的工作原理操作规则及实际应用。WDM(波分复用)是利用多

个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。每个信号经过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它独有的色带内传输。WDM能使电话公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。制造商已推出了WDM系统,也叫DWDM(密集波分复用)系统。DWDM可以支持150多束不同波长的光波同时传输,每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。这种系统能在一条比头发丝还细的光缆上提供超过1Tb/s的数据传输率。WDM 技术的特点决定了它可以几倍几十倍的提升带宽。通过本次实验与动手操作,能更好的理解与感受到WDM获得广泛应用的原因和实际应用的便捷。进一步了解WDM技术的特点。 关键词:波分复用器,原理,操作,应用。 波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。WDM光波系统是高速全光传输中传输容量潜力最大的一种多信道复用方案,本实验采用1310nm 和1550nm的光波进行波分复用。 1.波分复用光纤传输系统(WDM)原理及结构 1.1 波分复用(WDM)技术原理 波分复用技术是在一根光纤中同时传输多个波长的光载波信号,而每个光载波可以通过FDM或TDM方式,各自承载多路模拟或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将这些组合在一起的不同波长的信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。因此将此技术称为光波长分割复用,简称波分复用技术。根据信道间隔的大小,光波分复用技术可分为三种,即稀疏的WDM、密集的WDM和致密的WDM,后者也叫做光频分复用(PFDM)。 WDM技术对网络的扩容升级,发展宽带业务,挖掘光纤带宽能力,实现超高速通信等均具有十分重要的意义,尤其是加上掺铒光纤放大器的WDM对现代信息网络更具有强大的吸引力。 为了充分利用光纤的频带资源,提高光波系统的通信容量,除了WDM技术外,还有如下几种复用技术:一,时分复用;二,光码分复用;三,空分复用;四,方向分割复用。 1.2波分复用系统的基本构成

紫外分光光度计实验报告

UV-2550紫外分光光度计的使用和分光光度法测定对苯二酚姓名:XXX 专业:有机化学学号:312070303004 时间:2012.10.21 1.目的 (1)了解UV-2550紫外光谱仪的基本使用方法。 (2)了解测定对苯二酚的紫外光谱实验方法。 2. 试剂和仪器 2.1试剂: 标准溶液0.10m g/mL,准确称取0.25g对苯二酚溶于250ml容量瓶中,用水稀释至刻度,从中取出10ml于100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀;pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液。 2.2 仪器: UV-2550型分光光度计。 3. 实验步骤 3.1 测量波长的选择 用吸量管吸取5.0ml对苯二酚标准溶液于25ml容量瓶中,加入0.5ml pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用二次蒸馏水定容,振荡混匀。15分钟后用1cm比色皿,275-330nm波长范围, 进行扫描。从吸收曲线上读出对苯二酚的最大吸收波长λmax。 3.2 对苯二酚含量的测定 (1)标准曲线的制作 在6个25ml容量瓶中,用吸量管分别加入0,1.0, 2.0, 3.0,4.0,5.0ml 对苯二酚标准溶液,加入0.5ml pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用二次蒸馏水定容,振荡混匀。用1cm比色皿,以试剂空白为参比溶液,在最大吸收波长处,用光度模块作标准曲线。 (2)试样中对苯二酚含量的测定 准确吸取一定体积的样品于40ml容量瓶中,加入0.5ml pH=4.1乙酸-乙酸钠,用水稀释至刻度,摇匀。在光度模块中直接读出试样中对苯二酚含量。 4. 实验结果 4.1 测量波长的选择 从吸收曲线上读出对苯二酚的最大吸收波长λmax=288.80。 见图1 吸收曲线 4.2 对苯二酚含量的测定 (1)标准曲线的制作 见图2 标准曲线 (2)试样中对苯二酚含量的测定 对苯二酚含量0.354 相对误差为11.5%

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