I 10 um a mi Un
TRUYẾN DẦN QUA SỢIQUANG
Mục đích : - Tìm hiểu các phương pháp mã hoá dữ liệu truyền qua sợi quang - Kiểm tra lỗi truyền dữ liệu qua cáp sợi quang
- Ưng dụng truyền thoại PCM quan sợi quang - Bài tập thực hiện trong 03 tiết
4 1 Kiểm tra số liệu truyền qua cáp sợi quang - Hệ thống gồm 2 khối :
a) Khối thu phát dứ liệu số qua sợi quang
Sử dụng khối truyền dẫn số ở trên có sơ đồ như hình dưới đây. Hệ thống này cho phép truyền dữ liệu số với tốc độ bít lớn hơn lOM b/s
í
* L
í
i
b) Khối kiếm tra dữ liệu bao gồm 3 khối con i. Máy phát nhịp uà phát xung
Tần số nhịp 1. 028 MHz được cấp từ máy phát nhờ bộ dao động thạch anh bởi IC 7 4 L S 0 0 như hình dưới đây
Tín hiệu xung nhịp C K „ được sử lí bằng nhiều cách khác nhau. Bộ dếm 7 4 L S 3 9 3 sẽ tạo dãy dữ liệu 0/1 hoặc 4*0/4* 1 tuỳ theo công tắc được đặt .Thanh ghi dịch 8 bit 7 4 L S 1 6 4 cùng với các bộ so sánh X O R cho ta dứ liệu giả ngẫu nhiên chu ki 16
Hình 4.2 : May phát xung Hình 4.3 : Bộ mã hoá ii. B ộ mã hoá uà giải mã Manchester
Dữ liệu số được truyền thường có dạng nhị phân sử dụng mã NRZ ( Không trớ về zero ). Tuy nhiên các mã này có nhược điếm là rất khó khôi phục đồng bộ bít khi mà dãy dữ liệu có dãy bít “ 0 “ hoặc “ 1" quá dài do vậy trong thông tin quang các mã Manchester hđy Song pha thường được dùng vì nó không quá phức tạp và không phải cộnq thêm vào phần dư thừa .
Một trong các hạn chế của mã Manchester là khó có thế xác định được cực tính hay pha tuyệt đối của mã khi mà thông tin bị đảo pha do truyền qua kênh. Trong khi đó mã song pha lại có ưu điểm hơn về mặt này
Để giải mã, điểu cần lưu ý đầu tiên trong thông tin số là phải khôi phục nhịp bít. Nhịp bit thường được khôi phục nhờ bộ bám vòng pha P L L và bộ làm trễ bằng một khoảng tương đương 1/2 khoảng bít và thường là mạch R C
—...— O'—, . L _ 1 , . L _ 1 - í-few e « r C x - i--- tậ ịỉ4 : 1 ,Uĩ ...ị<a#; 8 0 T L ! •—— ° 8 ®Ị— :— s <4-— Z ĩ
S ơ đồ bộ mã và giải mã được mô tả hình bên và hình dưới đây :
Dạng tín hiệu thu được có thể được tín toán qua sơ đổ nguyên lý và kiểm tra lại khi tiến hành thực nghiệm
Hình 4.4 : Bộ giải mả song phase
a
8 o k—1—-Ỵ
C 1
1
iii. Đếm sô bit lỗi bòng cách so sánh
Để ngăn ngừa các lỗi trong dãy dữ liệu, ta phải kiểm tra quy luật mà chuỗi dữ liệu phải tuân theo. Sơ đồ của bộ đếm bít lỗi miêu tả dưới đây :
X
Hinh 4.5 : Bộ đèm bit lỗi
4 .2 T H Ự C H À N H
4 .2 .1 Phát dãy d ữ liệu :
■ Bật nguồn
* Đăt máy phát nhịp 1 024 MHz ■ Nôi các điếm 1-3
■ Nối dao động ký với các điểm 2 và điểm 4
■ Kiểm tra sự khác nhau của dạng sóng tại 2 điếm 3 ( nhịp bi t ) và điểm 4 ( dữ liệu )
■ Kiểm tra quá trình đếm dữ liệu được truyền đl
■ Kiểm tra khối đếm và chí thị ( R E S E T cho về giá trị 0 ) ■ Lặp lại bước đầu tiên với nhịp bit 1MHz
4 .2 .2 B ộ mõ hoá
■ Bật nguồn
■ Đăt máy phát nhịp 1. 024 MHz ■ Chọn mã hoá Manchester ■ Nối các điểm 1-3, 1-7, 2-8. 4-6
■ Nối dao động ký với các điểm 9 và điểm 4
* Biến đổi dãy dữ liệu, kiểm tra dạng sang của dãy dữ liệu ( điếm 4 ) và dạng sang của dãy dữ liệu đã được mã hoá ( điếm 9)
■ Truyền dữ liệu qua cáp sợi quang ■ Lặp lại bước với mã hoá song pha » Lặp lại bước đầu tiên với nhịp bit 1MHz
4 .2 .3 B ộ giải mã
■ Đăt máy phát nhịp 1. 024 MHz ■ Chọn mã hoá Manchester
■ Nối tất cả các cầu nối tới các vị trí 1.024M H z
■ Nối các điểm 1-8. 1-7, 2-8, 4-6, 9-10, 13-16, 12-15
■ Nối dao động ký với các điểm 9 và điếm 4, điểm 13 Vd điếm 12
• Biến đổi chuỗi dữ liệu và kiểm tra dạng sang của số liệu ( diếrn 4 ) và dạng sang của dữ liệu được mã hoá ( điểm 9 ), dạng sóng dữ liệu thu được ( diêm
13 ) và xung nhịp thu được ( điểm 12 )
■ Kiểm tra sự tương ứng giữa dữ liệu truyền và dữ liệu thu được ( xác định thời gian trễ khi truyền và xử lí)
■ Kiểm tra xem sườn xuống của xung nhịp có ớ giữa khoảng bít không ? 4.2 .4 Bộ đếm bít lỗi
■ Kiểm tra khối chi thị ( công tắc chuyển vị trí s t o p ) hoặc đặt lại bộ dếm (Bấm R E S E T )
■ Nếu chuỗi dữ liệu khác với chuỗi giả ngẫu nhiên, kiểm tra quá trình đếm bít lỗi ( Bộ dếm phải dừng lại khi chọn lựa dãy giả ngẫu nhiên )
■ Lặp lại các phép thứ
4 . 2 . 5 Truyền thoại PCM qua cáp quang
M A X Ml 1»> » »mutom
Hình 4.8 : Khối PCM hoá
* S ử dụng khối mã hoá và giải mã PCM tiếng nói
■ Dúng máy phát âm tần đưa tín hiệu có tần số 300H z-3400H z vào lối vào LIN E hoặc nối microphone tới lối vào phone
■ Tín hiệu được biến đối PCM và mã hoá Manchester cho ra lối ra sô ■ Truyền qua sợi quang
* Tín hiệu thu được đưa tới lối vào số đế giải mã Manchester rồi biến đổi D /A thành Analog cho ra lối ra
KẾT LUẬN
Thông tin quang có rất nhiều ưu điêni: Đó là không bị can nhiễu bới sóng điện từ, suy hdo tín hiệu thấp do đó có thể truyền rất xa mới cần bộ phát lặp, băng thông rộng do đó có thế truyền với tốc độ rất cao và có các đặc thù riêng về yêu cầu dạng thông tin được truyền. Các thiết bị điện tử phục vụ cho thông tin quang ngày càng được cải tiến về mặt kĩ thuật cũng như tìm các giải pháp mới đế đáp ứng được yêu cầu truyền dẫn thông tin qua sợi quang.
Đề tài đã được thực hiện trong hơn một năm và được dùng thứ trong phòng thí nghiện chuyên đề bộ môn Viễn thông - Khoa công nghệ đã chạy tốt và cho kết quả đào tạo tích cực. đã giúp được các cán bộ trong bộ môn có điều kiện tham gia nghiên cứu thiết bị truyền dẫn trong lĩnh vực thông tin quang.
Đề tài cũng đã đê lại được cho bộ môn bài thí nghiệm cơ sở về thông tin quang với giá thành thấp, chủ động trong vận hành và bảo dưỡng các thiết bị thông tin quang, phục vụ cho nghiên cifLi và đào tạo bậc đại học và trên đại hoc. Tuy nhiên qua đề tài này cũng cho thấy rằng, việc thiết kế và xây eking các thí nghiệm quang tử cũng như vể truyền dẫn thông tin quang đòi hổi các thiết bị chuyên dụng, đắt tiền. Đồng thời cũng đòi hỏi một đội ngũ cán bộ kĩ thuật lành nghề. Từng bước trên cơ sở xây dựng một đội ngũ cán bộ nghiên cíiti cũng đòi hổi phải xây dựng một đội ngũ kĩ thuật viên yêu nghề, giỏi và thành thạo về chuyên môn.
ĨÀ I L IÊ U TH A M K í iẢ O
1. Project in Fiber Optics - Newport Corporation, Foutain Valley C A 927728- 8 0 2 0 , 1 9 8 6
2. Sợi quang uà ghép nối sợi quang - Ngô Quốc Quýnh dịch Optical Fiber Communications, Hànội, 2002
3. Practical low loss lens connectors fo r optical fiber - A . Nicia, Electron. Lett 6(2), pp-269-272, 1998
4. M icro-optic devices fo r fiber optic c o m m un ica tion - K. Kobayashi, Fiber Integ.Opt, 2(1). pp 1-17, 1979
5. Passive and low-speed active o p tic a l com p on e n t f o r fib e r systems - w . J. Tomlison. Optical Fiber Communication, 1988
6. L a se r Diode D e u ice s - A. Antonio, Press Hall 1998 7. Fiber Optic - ChenJan . Photonic Corporation. 1996