【正文】 組） 模式 1（正組） WDS 碼子 WDS 碼子 2 000101 +2 111010 11111 31 2 001001 +2 110110 11110 30 2 010001 +2 10110 11101 29 0 111000 0 111000 11100 28 2 000110 +2 111001 11011 27 0 110100 0 110100 11010 26 0 110010 0 110010 11001 25 續(xù)表 mBnB碼是一種分組碼 ， 設(shè)計者可以根據(jù)傳輸特性的要求確定某種碼表 。 mBnB碼 的 特點是： (1) 碼流中 “ 0”和 “ 1”碼的概率相等 ， 連 “ 0”和連 “ 1”的數(shù)目較少 ， 定時信息豐富 。 (2) 高低頻分量較小 ， 信號頻譜特性較好 ， 基線漂移小 (3) 在碼流中引入一定的冗余碼 ， 便于在線誤碼檢測 。 mBnB碼 的 缺點是 傳輸輔助信號比較困難 。 因此 ， 在要求傳輸輔助信號或有一定數(shù)量的區(qū)間通信的設(shè)備中 ， 不宜用這種碼型 。 2. 編譯碼器 有兩種編譯碼電路： ? 一種是 組合邏輯電路 ， 就是把整個編譯碼器都集成在一小塊芯片上 ， 組成一個大規(guī)模專用集成塊 ， 國外設(shè)備大多采用這種方法 。 ? 一種是 把設(shè)計好的碼表全部存儲到一塊只讀存儲器(PROM)內(nèi)而構(gòu)成 ， 國內(nèi)設(shè)備一般采用這種方法 。 以 3B4B碼為例 ， 碼表存儲編碼器的工作原理示于圖 。 首先把設(shè)計好的碼表存入 PROM內(nèi) ， 待變換的信號碼流通過串 并變換電路變?yōu)?3比特一組的碼 b b b3， 并行輸出作為PROM的地址碼 ， 在地址碼作用下 ， PROM根據(jù)存儲的碼表 ， 輸出與地址對應(yīng)的并行 4B碼 ， 再經(jīng)過并 串變換電路 ， 讀出已變換的 4B碼流 。 圖 碼表存儲編碼器原理 并→串P R O MB1B2B3B4b1b2b3串→并組別變換ABC變前時鐘已變換的輸出 4 B 碼流變換時鐘待變換輸入信號碼流 圖中 A、 B、 C三條線為組別控制控制線 ， 當(dāng) WDS=177。 2時 ， 從 A、 B分別送出控制信號 ， 通過 C線決定組別 。 譯碼器與編碼器基本相同 ， 只是除去組別控制部分 。 譯碼時 ， 把送來的已變換的 4B信號碼流 ， 每 4比特并聯(lián)為一組 ， 作為 PROM的地址 ， 然后讀出 3B碼 ， 再經(jīng)過并 串變換還原為原來的信號碼流 。 其他的 mBnB碼編譯碼電路原理相同 ， 只是電路復(fù)雜程度有所區(qū)別而已 。 插入碼 插入碼 是把輸入二進制原始碼流分成每 m比特 (mB)一組 ，然后在每組 mB碼末尾按一定規(guī)律插入一個碼 ， 組成 m+1個碼為一組的線路碼流 。 根據(jù)插入碼的規(guī)律 ， 可以分為 mB1C碼 、mB1H碼和 mB1P碼 。 1. 插入碼的編碼原理 mB1C碼 的 編碼原理是 ， 把原始碼流分成每 m比特 (mB)一組 ， 然后在每組 mB碼的末尾插入 1比特補碼 ， 這個 補碼 稱為 C碼 ， 所以稱為 mB1C碼 。 補碼插在 mB碼的末尾 ， 連 “ 0”碼和連 “ 1”碼的數(shù)目最少 。 mB1C碼的結(jié)構(gòu)如圖 ， 例如： mB碼為： 100 110 001 101…… mB1C碼為： 1001 1101 0010 1010…… C碼的作用是引入 冗余碼 ，可以進行 在線誤碼率監(jiān)測 ； 同時改善了 “ 0”碼和 “ 1”碼的分布，有利于定時提取。 mB1H碼是 mB1C碼演變而成的 ， 即在 mB1C碼中 ， 扣除部分 C碼 ， 并在相應(yīng)的碼位上插入一個 混合碼 (H碼 )， 所以稱為mB1H碼 。 所插入的 H碼可以根據(jù)不同用途分為三類： 第一類是 C碼 ， 它是第 m位碼的補碼 ， 用于在線誤碼率監(jiān)測； 第二類是 L碼 ， 用于區(qū)間通信； 第三類是 G碼 ， 用于幀同步 、 公務(wù) 、 數(shù)據(jù) 、 監(jiān)測等信息的傳輸 。 圖 mB1C碼的結(jié)構(gòu) mB C mB C mB CC 常用的插入碼是 mB1H碼 ， 有 1B1H碼 、 4B1H碼和 8B1H碼 。以 4B1H碼 為例 ， 它的 優(yōu)點是 碼速提高不大 ， 誤碼增值小； 可以實現(xiàn)在線誤碼檢測 、 區(qū)間通信和輔助信息傳輸 。 缺點是 碼流的頻譜特性不如 mBnB碼 。 但在擾碼后再進行4B1H變換 ， 可以滿足通信系統(tǒng)的要求 。 在 mB1P碼中 ， P碼稱為 奇偶校驗碼 ， 其作用和 C碼相似 ， 但 P碼有以下兩種情況： (1) P碼為奇校驗碼時 ， 其插入規(guī)律是使 m+1個碼內(nèi) “ 1”碼的個數(shù)為奇數(shù) ， 例如： mB碼為： 100 000 001 110…… mB1P碼為： 1000 0001 0010 1101…… 當(dāng)檢測得 m+1個碼內(nèi) “ １ ” 碼為奇數(shù)時 ， 則認(rèn)為無誤碼 。 (2) P碼為偶校驗碼時 ， 其插入規(guī)律是使 m+1個碼內(nèi) “ １ ”碼的個數(shù)為偶數(shù) ， 例如： m B碼為： 100 000 001 110…… mB1P碼為： 1001 0000 0011 1100…… 當(dāng)檢測得 m+1個碼內(nèi) “ １ ” 碼為偶數(shù)時 ， 則認(rèn)為無誤碼 。 2. 編譯碼器 和 mBnB碼不同 ， mB1H碼沒有一一對應(yīng)的碼結(jié)構(gòu) ， 所以mB1H碼的變換不能采用碼表法 ， 一般都采用 緩存插入法 來實現(xiàn) 。 圖 4B1H編碼器原理 ， 它由緩存器 、 寫入時序電路 、 插入邏輯和讀出時序電路四部分組成 。 4B1H碼是每 4個信號碼插入一個 H碼 ， 因此變換后碼速增加 1/4。 設(shè)信號碼的碼速為 34 368 kb/s， 經(jīng) 4B1H變換后 ， 線路碼的碼速為 (5/4)34 368 kb/s=42 960 kb/s。 34 368 kb/s的 NRZ信號碼送入緩存器 。 圖 4B1H編碼器原理 D4D3D2D1D0B1B2B3B4H插入邏輯緩存器3 4 3 6 8 k b / sN R ZA B C寫入時序( 四分頻)讀出時序( 五分頻)4 2 9 6 0 k b / sN R Z4 2 9 6 0 k H zCP3 4 3 6 8 k H zCP 緩存器 是 4D觸發(fā)器 ， 它利用鎖相環(huán)中的 4分頻信號作為寫入時序脈沖 ， 隨機但有順序地把 34 368 kb/s信號碼流分為 4比特一組 ， 與 H碼一起并聯(lián)送入插入邏輯 。 插入邏輯電路實際上是一個 5選 1的電路 ， 它利用鎖相環(huán)中5分頻電路輸出讀出時序脈沖 。 由插入邏輯輸出碼速為 42 960 kb/s的 4B1H碼 。 圖 4B1H譯碼器原理 ， 它由 B碼還原 、 H碼分離 、幀同步和相應(yīng)的時鐘頻率變換電路組成 。 把 42960 kb/s的 4B1H碼加到緩存器 ， 因 4B1H碼是 5比特為一組 ， 所以緩存器應(yīng)有 5級 ， 并用不同的時鐘寫入 。 圖 4B1H譯碼器原理 緩沖寄存器B1B2B3B4B碼還原頻率變換H碼分離幀同步GCL1L2CP4 2 9 6 0 k H z4 2 9 6 0 k b / sN R Z3 4 3 6 8 k b / sN R Z告警H 頻率變換電路要保證向各個部分提供所需的準(zhǔn)確時鐘信號 。 通過緩存器 ， 實際上已把 B碼和 H碼分開 ， 只要用 34 368 kHz的時鐘把 B碼按順序讀出 ， B碼就還原了 。 B碼的還原電路實際上就是并串變換電路 ， 由 4選 1電路來實現(xiàn) 。 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)常用幾種線路碼的主要性能列于表 。 光 無 源 器 件 一個完整的光纖通信系統(tǒng) ， 除光纖 、 光源和光檢測器外 ，還需要許多其他光器件 ， 特別是無源器件 。 這些器件對光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成 、 功能的擴展或性能的提高都是不可缺少的 。 無源光器件的要求： 插入損耗小 、 反射損耗大 、 工作溫度范圍寬 、 性能穩(wěn)定 、 壽命長 、 體積小 、 價格便宜 、 便于集成等 。 連接器和接頭 連接器 是實現(xiàn)光纖與光纖之間可拆卸 (活動 )連接的器件 ， 主要用于光纖線路與光發(fā)射機輸出或光接收機輸入之間 ， 或光纖線路與其他 光無源器件 之間的連接 。 光耦合器 耦合器的功能是把一個輸入的光信號分配給多個輸出 ， 或把多個輸入的光信號組合成一個輸出 。 1. 耦合器類型 T形耦合器 星形耦合器 定向耦合器 波分復(fù)用器 /解復(fù)用器 圖 常用耦合器的類型 T 形 (a) … … 星 形 (b) 定向 (c) 2 3 1 4 … ? 1 ? 2 ? N ? 1 ＋ ? 2 ＋ ? N (d) 波分 光隔離器與光環(huán)行器 耦合器 和其他大多數(shù)光無源器件的輸入端和輸出端是可以互換的 ， 稱之為 互易器件 。 隔離器 就是一種 非互易器件 ， 其主要作用是只允許光波往一個方向上傳輸 ， 阻止光波往其他方向特別是反方向傳輸 。 隔離器 主要用在激光器或光放大器的后面 ， 以避免反射光返回到該器件致使器件性能變壞 。 插入損耗 和 隔離度 是 隔離器 。 環(huán)形器除了有多個端口外 ， 其工作原理與隔離器相似 。 圖 (a) 三端口； (b) 四端口 1 3 2 (a) (b) 1 3 2 4 光調(diào)制器 調(diào)制器 可以用 電光效應(yīng) 、 磁光效應(yīng) 或 聲光效應(yīng) 來實現(xiàn) 。 最有用的調(diào)制器是利用具有強電光效應(yīng)的鈮酸鋰 (LiNbO3)晶體制成的 。 光開關(guān) 光開關(guān) 的功能是 轉(zhuǎn)換光路 ， 實現(xiàn) 光交換 ， 它是 光網(wǎng)絡(luò) 的重要器件 。 光開關(guān)可分為兩大類： 機械光開關(guān) 固體光開關(guān)