Báo Cáo Thực Hành THÔNG TIN QUANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT-CÔNG NGHỆ ***** Báo Cáo Thực Hành THÔNG TIN QUANG Giáo viên hướng dẫn:Lê Thị Cẩm Hà Sinh viên thực :Lê Thanh Phong MSSV :3951080009 Lớp :Điện Tử-Viễn Thông K39 Quy Nhơn, 7/2020 MỤC LỤC Các Bài 01: Một số mã đường truyền dùng thông tin quang Bài 02: Truyền tín hiệu số sử dụng cáp quang Bài 03: Truyền tín hiệu tương tự sử dụng cáp quang Bài thực hành số 01 Một Số Mã Đường Truyền Dùng Trong Thơng Tin Quang I Mục đích, yêu cầu thực hành Mục đích thực hành: - Giúp sinh viên nắm mã đường truyền sử dụng thông tin quang Yêu cầu thực hành: - Vẽ dạng tín hiệu vào/ra máy sóng - Đưa nhận xét từ kết thu - Trả lời câu hỏi yêu cầu thực hành II Nội dung thực hành Thiết bị cần thiết cho thực hành: - Module thí nghiệm quang TC-951T, TC-951R - Module cấp nguồn - Máy sóng kênh Các loại mã đường truyền Hình 01: Mã NRZ Hình 02: Mã Manchester Hình 03: Mã Differential Manchester Hình 04: Mã Biphas – Mark Các bước tiến hành: 3.1 Tìm hiểu mã Manchester: - B1: Nối chân CK-TX (Clock Generator) đến chân CK-TX tạo dao động (Sequence Generator), sau tiếp tục nối đến chân CK-TX mã hóa (Coder) - B2: Nối chân DATA (Sequence Generator) đến chân DATA mã hóa (Coder) - B3: Chọn chế độ SEQ (hay 4X) Sequence Generator *Kiểm tra đồng chu kỳ xung nhịp với liệu - B4: Dùng kênh máy sóng đo chân DATA mã hóa (Coder) Kênh đo chân CK-TX phát xung (Clock Generator) - B5: Cấp nguồn cho module thí nghiệm TC-951T Vẽ lại kết thu máy sóng Thử ghi lại 18 xung liệu máy phát xung (Sequence Generator) tạo   Xung liệu máy phát xung tạo ra: 10101111 *Kiểm tra lại dạng mã Manchester tạo - B6: Lựa chọn mã Mancheste mã hóa Coder Đưa kênh máy sóng sang đo chân OUT mã hóa (Coder) Vẽ lại kết thu máy sóng - Nhận xét hình dạng mã Manchester (Dạng mã thuộc chuẩn nào, quy luật hình thành mã, số ưu/nhược điểm dạng mã này)  Đây mã Manchester vi sai  Quy luật hình thành: Mã Manchester kết hợp tín hiệu xung Clock với tín hiệu liệu  Ưu điểm: + Khả đồng xung với xung clock thời, khắc phục nhược điểm NRZI việc giải mã mã hố + Khơng bị tượng “Signal Droop” (phù hợp để truyền đường truyền AC) + Khơng chứa thành phần DC tín hiệu suốt  Nhược điểm: + Băng thông lớn + Khơng có khả phát lỗi 3.2 Tìm hiểu mã Biphas: - Bắt đầu làm từ bước (B6) *Kiểm tra lại dạng mã Biphase tạo - B7: Lựa chọn mã Biphase mã hóa (Coder), lựa chọn “Mark” cho mã Biphase Đưa kênh máy sóng sang đo chân OUT mã hóa (Coder) Vẽ lại kết thu máy sóng - B8: Làm tương tự với lựa chọn “Space” - Nhận xét dạng mã Biphase (Sự khác “Mark” “Space”, quy luật hình thành dạng mã, số ưu/nhược điểm dạng mã này) 3.3 Tìm hiểu giải mã Manchester: - Lặp lại bước (B6) - B1: Nối chân Out giải mã (Coder-TC951T) đến chân IN-TTL giải mã (TC-951R) Cấp nguồn cho giải mã TC951R hoạt động - B2: Đưa kênh máy sóng đến đo chân DATA mã hóa (Coder-TC-951T) Đưa kênh đến đo chân OutPut-Manchester giải mã (TC-951R) - B3: Kiểm tra xem dạng sóng thu kênh máy sóng có giống khơng Vẽ lại kết thu máy sóng - Thử thiết kế mã hóa, giải mã Manchester đơn giản Từ nắm nguyên lý mã hóa, giải mã III Báo cáo thực hành Hình vẽ dạng sóng thu máy sóng Sơ đồ thiết kế mạch mã hoá giải mã yêu cầu thực hành Bài thực hành số 02 Truyền Tín Hiệu Số Sử Dụng Cáp Quang I Mục đích, yêu cầu thực hành quang Mục đích thực hành: - Giúp sinh viên hiểu kỹ thuật truyền thơng tín hiệu số sử dụng cáp - Nắm kỹ thuật truyền thông tin cáp quang, thơng qua mơ hình kết nối máy tính đơn giản Yêu cầu thực hành: - Vẽ dạng tín hiệu vào/ra máy sóng Đưa nhận xét từ kết thu II Nội dung thực hành Thiết bị cần thiết cho thực hành: - Module thí nghiệm quang DL2570 cấp nguồn DL2555 - Máy phát tín hiệu xung vng Máy sóng kênh Hình 01: Module thí nghiệm quang DL2570 tế - Module phát tín hiệu P4620 - Hai máy vi tính để thiết lập mơ hình truyền dẫn thơng tin quang thực Các bước tiến hành: 50cm: 3.1 Thí nghiệm truyền dẫn mã đường truyền với Module DL2570 - B1: Lắp đặt module theo sơ đồ hình vẽ sau, sử dụng cáp quang Hình 04: Sơ đồ lắp đặt module - B2: Điều chỉnh núm “Clock Frequency” mức thấp Chọn nguồn xung Clock nội (do module DL2570 tạo ra) Nối dây từ chân NRZ/Manchester/Biphase đến chân IN khối Digital Transmitter - B3: Cấp nguồn cho module Điều chỉnh núm vặn “CODE” chọn mã Manchester, vẽ lại dạng sóng thu máy sóng Nhận xét tín hiệu thu - B4: Điều chỉnh núm vặn “CODE” sang chọn NRZ, kết máy sóng thu Thử viết lại bit liệu thu từ máy sóng 10  bit liệu thu từ máy sóng: 10011101 - B5: Ngắt nguồn cung cấp Chọn nguồn cung cấp xung Clock cho module từ bên Đưa tín hiệu xung vng có biên độ 5Vpp, tần số 350KHz vào module để làm xung Clock Cấp nguồn cho module thực lại B3 - B6: Tăng dần tần số máy phát (quan sát kênh máy song cho tín hiệu cịn thu rõ máy song), ghi nhận kết thu máy sóng 3.2 Thí nghiệm truyền dẫn thơng tin với Module P4620 11 Hình 05: Sơ đồ kết nối P4620 với máy tính - B1: Nối dây từ chân TX (out) P4620, đến chân DATA IN khối Optotransmitter – DL2570 Nối chân GND P4620, đến chân GND DL2570 - B2: Nối chân RX khối Optoreceiver – DL2570 với máy vi tính Nối cáp quang vào vị trí - B3: Cấp nguồn cho P4620 (+12VDC) DL2570 làm (+/-15VDC) Chạy phần mềm DL2570-REV máy vi tính, chọn “Connect” để kết nối với thiết bị - B4: Truyền thông tin từ P4620 tới máy tính nút nhấn từ Q1  Q8 P4620 Kiểm tra xem thông tin nhận máy tính  Q1: Hi, DT – VT!  Q2: What’s your name?  Q3: And I’m RobotP4620  Q4: How are you?  Q5: And I’m fine  Q6: I like all you …  Q7: …very much  Q8: Nice to meet you! 12 - 3.3 Thí nghiệm mơ hình truyền dẫn thơng tin quang thực tế hai máy tính với Hình 06: Sơ đồ kết nối máy tính - B1: Kết nối hai máy tính với theo sơ đồ kết nối hình (giáo viên hướng dẫn sinh viên kết nối) - B2: Chạy phần mềm DL2570-REV máy tính 2, chọn “Connect” để kết nối - B3: Chạy phần mềm DL2570-SED máy tính 1, chọn “Connect” để kết nối - B4: Thực truyền liệu phần mềm với định dạng là: text bitmap Với định dạng text: nhập nội dung cần gửi vào ô “Text to send here” nhấn “Send” Với định dạng bitmap: chọn “Open” để chọn file hình ảnh muốn gửi, nhấn chọn “Send” để gửi Kiểm tra thơng tin nhận máy tính Hình 1: Màn hình gửi Hình 2: Màn hình nhận Lưu ý: Với định dạng bitmap khuyến cáo nên truyền file có dung lượng < 3KB (có thể dùng file cung cấp theo chương trình) 13 - B5: Thay cáp quang cáp quang dài 50m Thực lại từ B2 rút nhận xét kết thu III Báo cáo thực hành Hình vẽ dạng sóng thu máy sóng Ở B6 mục 3.1, tần số bao nhiềut hì quan sát dạng xung tín hiệu bị méo dạng hồn tồn máy sóng? 14 Bài thực hành số 03 Truyền Tín Hiệu Tương Tự Sử Dụng Cáp Quang I Mục đích, yêu cầu thực hành Mục đích thực hành: - Giúp sinh viên hiểu kỹ thuật truyền thơng tín hiệu tương tự sử dụng cáp quang Yêu cầu thực hành: - Vẽ dạng tín hiệu vào/ra máy sóng Đưa nhận xét từ kết thu II Nội dung thực hành Thiết bị cần thiết cho thực hành: - Module thí nghiệm quang DL2570 cấp nguồn DL2555 - Máy phát tín hiệu hình sin - Máy sóng kênh Các bước tiến hành: - B1: Lắp đặt module theo sơ đồ hình vẽ sau: 15 Hình 01: Sơ đồ kết nối dây - B2: Điều chỉnh tín hiệu máy phát đến 5Vpp tần số 350KHz Điều chỉnh núm chỉnh độ lợi “1” Cấp nguồn cho module hoạt động Đưa tín hiệu tương tự từ máy phát vào module - B3: Điều chỉnh module để tín hiệu thu máy sóng khơng bị méo dạng Nhận xét kết thu Vẽ lại dạng sóng tín hiệu máy sóng - B4: Thay cáp quang làm (50cm) cáp quang có chiều dài 50m Có thay đổi tín hiệu thay chiều dài cáp quang không? - B5: Điều chỉnh tăng tần số máy phát, ghi nhận kết thu máy sóng 16 Hình 1: Tăng tần tố lên 150MHz Hình 2: Tăng tần số thay cáp III Báo cáo thực hành Hình vẽ dạng sóng thu máy sóng Tín biên độ đỉnh-đỉnh, tần số tín hiệu Tín hiệu tín hiệu đầu vào có khác khơng? Biên độ đỉnh đỉnh: bước sóng = v/f =(3*108 )/(1.5*106 )=200m Tín hiệu trễ pha so với tín hiệu vào biên độ nhỏ so với tín hiệu vào khơng đáng kể 17