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光纤通信是通过光导纤维传输信号并实现信息传递的一种通信方式。与电通信相比,光纤通信具有传输频带宽、传输损耗低、损耗均匀、高抗干扰性、高保密性的特点。光纤通信不仅在技术上具有很大的优越性,而且在经济上具有巨大的竞争能力。现今光纤通信系统在信息社会中发挥着重要的作用,已经逐渐发展成为主流通信系统。因而,现在社会对光纤通信相关人才的需求越来越大。国家与各高校也大力开展关于光纤通信的教育与培养。随着各高校对光纤通信实验课程的开设,与之相关的光纤通信的实验教学设备需求也越来越大。 然而现有的光纤通信实验设备存在着各种的问题。实验设备的设计架构模糊,导致实验教学中无法理解信号传输过程;设备模块化程度过高,导致实验过程中无法了解光纤通信的基本电路结构;设备的性价比与维护性低,导致实验室设备昂贵且易损坏,损坏后也无法及时得到维修。这些问题都限制着光纤通信实验教学的效果,不利于对学生的教育与培养。 本论文针对这些问题提出了一种低成本、易于维护、模块设计合理、多信号探测点的基于CPLD的光纤通信实验系统。本设计依据光纤通信系统的基本结构进行系统划分与设计。实验系统中划分为4个模块:CPLD编码模块、CPLD译码模块、光信号发送模块与光信号接收模块,它们分别对应光纤通信系统的基本结构中的信源、信宿、光发送端与光接收端。CPLD编码模块与CPLD译码模块是采用自顶向下模块化HDL设计思路的基于CPLD的数字信号处理系统,能够实现对工作稳定性的提高、设计成本的降低以及为系统带来二次开发特性。光信号发送模块与光信号接收模块则是采用模拟电路设计方法,按照光纤通信系统的基础功能进行硬件原理设计,并根据信号流向进行PCB布局布线设计,同时针对不同的信号类型与信号流向布置信号观察探测点,从而使得系统设计更加有助于实验观察、实验理解与实验教学。本文的基于CPLD的光纤通信实验系统经过原理验证、软件仿真与测试验证,证明该实验系统设计能够良好地满足实验操作要求与性能要求,若配合对应的光纤通信实验教学讲义,可实现光纤通信原理的基础实验。