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 hiện :Lê Thanh Phong
MSSV
:3951080009
Lớp
:Điện Tử-Viễn Thông K39

Quy Nhơn, 7/2020

1


MỤC LỤC

Các bài cơ bản
Bài 01: Một số mã đường truyền dùng trong thơng tin quang.
Bài 02: Truyền tín hiệu số sử dụng cáp quang.
Bài 03: Truyền tín hiệu tương tự sử dụng cáp quang.

2

Bài thực hành số 01
Một Số Mã Đường Truyền Dùng Trong Thơng Tin
Quang
I. Mục đích, u cầu của bài thực hành
1. Mục đích bài thực hành:
- Giúp sinh viên nắm được các mã đường truyền được sử dụng
trong thông tin quang.
2. Yêu cầu của bài thực hành:
- Vẽ được dạng tín hiệu vào/ra trên máy hiện sóng.
- Đưa ra nhận xét từ các kết quả thu được.
- Trả lời được các câu hỏi được yêu cầu trong bài thực hành.
II. Nội dung thực hành
1. Thiết bị cần thiết cho bài thực hành:
- Module thí nghiệm quang TC-951T, TC-951R.
- Module cấp nguồn.
- Máy hiện sóng 2 kênh.
2. Các loại mã đường truyền

Hình 01: Mã NRZ

Hình 02: Mã Manchester

3


Hình 03: Mã Differential Manchester

Hình 04: Mã Biphas – Mark
3. Các bước tiến hành:

3.1 Tìm hiểu về mã Manchester:

4


- B1: Nối chân CK-TX (Clock Generator) đến chân CK-TX của
bộ tạo dao động (Sequence Generator), sau đó tiếp tục nối đến chân
CK-TX của bộ mã hóa (Coder).
- B2: Nối chân DATA (Sequence Generator) đến chân DATA của
bộ mã hóa (Coder).
- B3: Chọn chế độ SEQ (hay 4X) trên bộ Sequence Generator.
*Kiểm tra đồng bộ chu kỳ xung nhịp với dữ liệu
- B4: Dùng kênh 1 của máy hiện sóng đo ở chân DATA của bộ
mã hóa (Coder). Kênh 2 đo ở chân CK-TX của bộ phát xung (Clock
Generator).
- B5: Cấp nguồn cho module thí nghiệm TC-951T. Vẽ lại kết
quả thu được trên máy hiện sóng. Thử ghi lại 18 xung dữ liệu do máy
phát xung (Sequence Generator) tạo ra.

  Xung dữ liệu do máy phát xung tạo ra: 10101111
*Kiểm tra lại dạng mã Manchester được tạo ra
- B6: Lựa chọn mã Mancheste trên bộ mã hóa Coder. Đưa kênh
2 của máy hiện sóng sang đo chân OUT của bộ mã hóa (Coder). Vẽ lại
kết quả thu được trên máy hiện sóng.

- Nhận xét gì về hình dạng mã Manchester này. (Dạng mã thuộc
chuẩn nào, quy luật hình thành mã, một số ưu/nhược điểm của dạng
mã này).
 Đây là mã Manchester vi sai

5


 Quy luật hình thành: Mã Manchester là sự kết hợp tín hiệu xung
Clock với tín hiệu dữ liệu
 Ưu điểm:
+ Khả năng đồng bộ xung với xung clock hiện thời, khắc
phục được nhược điểm của NRZI trong việc giải mã và mã
hố.
+ Khơng bị hiện tượng “Signal Droop” (phù hợp để truyền
trên đường truyền AC).
+ Không chứa thành phần DC và là tín hiệu trong suốt.
 Nhược điểm:
+ Băng thơng lớn.
+ Khơng có khả năng phát hiện lỗi.
3.2 Tìm hiểu mã Biphas:
- Bắt đầu làm từ bước 6 (B6) ở trên.
*Kiểm tra lại dạng mã Biphase được tạo ra
- B7: Lựa chọn mã Biphase trên bộ mã hóa (Coder), lựa chọn
“Mark” cho mã Biphase. Đưa kênh 2 của máy hiện sóng sang đo chân
OUT của bộ mã hóa (Coder). Vẽ lại kết quả thu được trên máy hiện
sóng.

- B8: Làm tương tự với lựa chọn “Space”.

6


- Nhận xét gì về dạng mã Biphase này. (Sự khác nhau của “Mark” và
“Space”, quy luật hình thành dạng mã, một số ưu/nhược điểm của

dạng mã này).

3.3 Tìm hiểu bộ giải mã Manchester:
- Lặp lại bước 6 (B6) ở trên.
- B1: Nối chân Out của bộ giải mã (Coder-TC951T) đến chân
IN-TTL của bộ giải mã (TC-951R). Cấp nguồn cho bộ giải mã TC951R hoạt động.
- B2: Đưa kênh 1 của máy hiện sóng đến đo chân DATA của bộ
mã hóa (Coder-TC-951T). Đưa kênh 2 đến đo chân OutPut-Manchester
của bộ giải mã
(TC-951R).
- B3: Kiểm tra xem dạng sóng thu được trên 2 kênh của máy hiện
sóng có giống nhau khơng. Vẽ lại kết quả thu được trên máy hiện sóng.
- Thử thiết kế bộ mã hóa, giải mã Manchester đơn giản. Từ đó nắm
được nguyên lý của bộ mã hóa, giải mã này.

III. Báo cáo thực hành

7


1. Hình vẽ các dạng sóng thu được trên máy hiện sóng.
2. Sơ đồ thiết kế các mạch mã hố giải mã được yêu cầu trong bài
thực hành.

Bài thực hành số 02
Truyền Tín Hiệu Số Sử Dụng Cáp Quang
I. Mục đích, yêu cầu của bài thực hành

quang

1. Mục đích bài thực hành:
- Giúp sinh viên hiểu được kỹ thuật truyền thơng tín hiệu số sử dụng
cáp

- Nắm được kỹ thuật truyền thơng tin bằng cáp quang, thơng
qua mơ hình kết nối 2 máy tính đơn giản.
2. Yêu cầu của bài thực hành:
- Vẽ được dạng tín hiệu vào/ra trên máy hiện sóng. Đưa ra nhận
xét từ kết quả thu được.
II. Nội dung thực hành

8


1. Thiết bị cần thiết cho bài thực hành:
- Module thí nghiệm quang DL2570 và bộ cấp nguồn DL2555
- Máy phát tín hiệu xung vng. Máy hiện sóng 2 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
3. Các bước tiến hành:

50cm:

3.1 Thí nghiệm truyền dẫn các mã đường truyền với Module DL2570

- B1: Lắp đặt module theo như sơ đồ hình vẽ sau, sử dụng cáp quang

9


Hình 04: Sơ đồ lắp đặt module
- B2: Điều chỉnh núm “Clock Frequency” về mức thấp nhất.
Chọn nguồn xung Clock nội (do module DL2570 tạo ra). Nối dây
từ chân NRZ/Manchester/Biphase đến chân IN của khối Digital
Transmitter.
- B3: Cấp nguồn cho module. Điều chỉnh núm vặn “CODE” về
chọn mã Manchester, vẽ lại dạng sóng thu được trên máy hiện sóng.
Nhận xét về tín hiệu thu được.

- B4: Điều chỉnh núm vặn “CODE” sang chọn NRZ, kết quả trên
máy hiện sóng thu được là gì. Thử viết lại 8 bit dữ liệu thu được từ máy
hiện sóng.

10


 8 bit dữ liệu thu được từ máy hiện sóng: 10011101
- B5: Ngắt nguồn cung cấp. Chọn nguồn cung cấp xung Clock cho
module từ bên ngồi. Đưa tín hiệu xung vng có biên độ 5Vpp, tần số
350KHz vào module để làm xung Clock. Cấp nguồn cho module và thực
hiện lại B3.

- B6: Tăng dần tần số máy phát (quan sát kênh 2 của máy hiện
song sao cho tín hiệu vẫn còn thu rõ trên máy hiện song), ghi nhận kết
quả thu được trên máy hiện sóng.

3.2 Thí nghiệm truyền dẫn thông tin với Module P4620

11


Hình 05: Sơ đồ kết nối P4620 với máy tính
- B1: Nối dây từ chân TX (out) của P4620, đến chân DATA IN của
khối Optotransmitter – DL2570. Nối chân GND của P4620, đến chân GND
của DL2570.

- B2: Nối chân RX của khối Optoreceiver – DL2570 với máy vi
tính. Nối cáp quang vào đúng vị trí.
- B3: Cấp nguồn cho P4620 (+12VDC) và DL2570 như đã làm ở
trên (+/-15VDC). Chạy phần mềm DL2570-REV trên máy vi tính, chọn
“Connect” để kết nối với thiết bị.
- B4: Truyền thông tin từ P4620 tới máy tính bằng các nút nhấn
từ Q1  Q8 trên P4620. Kiểm tra xem thơng tin nhận được trên máy
tính là gì.
 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
giữa hai máy tính với nhau

Hình 06: Sơ đồ kết nối 2 máy tính.
- B1: Kết nối hai máy tính với nhau theo sơ đồ kết nối như
hình trên (giáo viên sẽ hướng dẫn sinh viên kết nối).
- B2: Chạy phần mềm DL2570-REV trên máy tính 2, chọn
“Connect” để
kết nối.
- B3: Chạy phần mềm DL2570-SED trên máy tính 1, chọn
“Connect” để
kết nối.
- B4: Thực hiện truyền dữ liệu bằng phần mềm với 2 định dạng là:
text và bitmap. Với định dạng text: nhập nội dung cần gửi vào ô “Text to
send here” rồi nhấn “Send”. Với định dạng bitmap: chọn “Open” để chọn
file hình ảnh muốn gửi, nhấn chọn “Send” để gửi đi. Kiểm tra thông tin
nhận được trên máy tính kia.

Hình 1: Màn hình gửi

Hình 2: Màn hình nhận

Lưu ý: Với định dạng bitmap khuyến cáo chỉ nên truyền đi file có
dung lượng < 3KB (có thể dùng file được cung cấp theo chương trình).

13


- B5: Thay cáp quang hiện tại bằng cáp quang dài 50m. Thực hiện

lại từ B2 và rút ra nhận xét gì về kết quả thu được.
III. Báo cáo thực hành
1. Hình vẽ các dạng sóng thu được trên máy hiện sóng.
2. Ở B6 mục 3.1, tần số bao nhiềut hì quan sát được dạng xung tín
hiệu ra bị méo dạng hồn tồn trên máy hiện sóng?

14


Bài thực hành số 03
Truyền Tín Hiệu Tương Tự Sử Dụng Cáp Quang
I. Mục đích, yêu cầu của bài thực hành
1. Mục đích bài thực hành:
- Giúp sinh viên hiểu được kỹ thuật truyền thơng tín hiệu tương
tự sử dụng cáp quang.
2. Yêu cầu của bài thực hành:
- Vẽ được dạng tín hiệu vào/ra trên máy hiện sóng. Đưa ra nhận
xét từ kết quả thu được.
II. Nội dung thực hành
1. Thiết bị cần thiết cho bài thực hành:
- Module thí nghiệm quang DL2570 và bộ cấp nguồn DL2555
- Máy phát tín hiệu hình sin.
- Máy hiện sóng 2 kênh
2. 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 về “1”. Cấp nguồn cho module hoạt động. Đưa
tín hiệu tương tự từ máy phát vào module.
- B3: Điều chỉnh trên module để tín hiệu thu được trên máy hiện
sóng khơng bị méo dạng. Nhận xét về kết quả thu được. Vẽ lại dạng
sóng của tín hiệu trên máy hiện sóng.

- B4: Thay cáp quang hiện tại đang làm (50cm) bằng cáp quang có
chiều dài 50m. Có thay đổi gì ở tín hiệu ra khi thay chiều dài cáp quang
không?

- B5: Điều chỉnh tăng tần số của máy phát, ghi nhận kết quả thu
được trên máy hiện sóng.

16


Hình 1: Tăng tần tố lên 150MHz

Hình 2: Tăng tần số và thay cáp

III. Báo cáo thực hành
1. Hình vẽ các dạng sóng thu được trên máy hiện sóng.
2. Tín biên độ đỉnh-đỉnh, tần số của tín hiệu ra. Tín hiệu ra và tín
hiệu đầu vào có khác nhau gì khơng?
Biên độ đỉnh đỉnh: bước sóng = v/f =(3*108 )/(1.5*106 )=200m
Tín hiệu ra trễ pha hơn so với tín hiệu vào và biên độ nhỏ hơn
so với tín hiệu vào nhưng không đáng kể.

17