输入序列SDDDD输入序列G (a) 输入扰码序列Gan-1C1an-2C2an-3C3a1Cn-1a0Cn=1C0=1输出序列R (b) 图6.4.3 （a）四级移位寄存器构成的扰码器；(b)相应的解扰码器 由上例可知，输入周期性序列经扰码器后变为周期较长的伪随机序列。不难验证，输入序列中有连“1”或连“0”串时，输出序列也将会呈现出伪随机性。显然，只要移位寄存器初始状态不为全0，则当输入序列为全0时（即无数据输入），扰码器就是一个线性反馈移位寄存器序列发生器，选择合适反馈逻辑即可得到m序列伪随机码。
在接收端可以采用图6.4.3（b）所示的解扰码，这是一个前馈移位寄存器结构。采用这种结构可以自动地将扰码后序列恢复为原始的数据序列。我们仍采用延时算符来说明这一点。由图6.4.3 (b)可得如下关系式：
R?G??CiDiG
i?0n或 R?G(?CD)
iii?0n R?S
因此解扰器输出序列与扰码器输入序列完全相同。
由于扰码器能使包括连“0”码（或连“1”码）在内的任何输入序列变为伪随机码，因而可以在基带传输系统中代替旨在限制连“0”码的各种复杂的码型变换。
采用扰码方法的主要缺点是对系统的误码性能有影响。在传输扰码序列过程中产生的单个误码会在接收端解扰器的输出端产生多个误码，这是因为解扰时会导致误码的增殖。对于图6.4.3那样的扰码器，相应解扰器的误码增殖系数是3，即单个误码解扰后会产生3个误码。一般说来，误码增殖系数与线性反馈移位寄存器的特征方程式的项数相等。
扰码器的另一个缺点是，当输入序列为某些伪随机码形式时，扰码器的输出可能是全0码或全1码。但对于实际的输入数据序列，出现这种码组的可能性很小。
在本实验系统中，扰码原理是以线性反馈移位寄存器理论作为基础的。扰码数据是15位的伪随机序列，测试点为P106。
四、实验步骤
1．关闭系统电源，按照图6.4.1将1310nm光发射端机的TX1310法兰接口、FC-FC单模尾纤、1310nm光接收端机的RX1310法兰接口连接好。注意收集好器件的防尘帽。 2．打开系统电源，在液晶菜单选择“码型变换实验-扰码设置”的子菜单，确认；SW101拨码器设置数据为全“0” 或全“1”， P101测试点观测自编数据，P103为加扰后的数据。 3．用信号连接线连接P103、P201两铆孔，示波器A通道测试TP201测试点，确认有相应的波形输出。连接P202、P111两铆孔，即将光电转换信号送入数据接收单元。信号转换过程如图6.4.1。
4．对照加扰规则，观测P103测试点的加扰后序列信号，是否符合其规则。看波形码型时可用其时钟进行同步。P102为数据对应的时钟，P106为扰码数据。
5．示波器B通道测试P202测试点，看是否有与TP201测试点一样或类似的信号波形。测试P115译码输出测试点，看是否跟发端设置的基带数据P101测试点一样或类似的信号波形。
6．轻轻拧下TX1310或RX1310法兰接口的光跳线，观测P202测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。 7．重复步骤2，设置其它数据，完成实验，记录有关数据。
8．按返回键，液晶菜单选择“码型变换实验—扰码PN”确认，即在P101铆孔输出32KHZ的15位m序列。
9．对应P102码元同步时钟读出码序列，根据扰码编码规则，写出对应的编码序列。 10．观察P103输出编码波形，验证你的序列。 11．关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。
注：本实验也可选择工作波长为1550nm的LD光发射端机，也可选择扩展模块。
五、测量点说明
P101：菜单设置的数字序列输出序列波形测试点。 P102：P101对应的码元时钟测试点。 P103：对应的加扰后信号。 P106：扰码数据序列。
P111：数据接收单元的电信号接收铆孔。
P115：解扰输出。
P201：光发射端机的外部电信号输入铆孔。 TP201：输入1310nm光发射端机的电信号测试点。 P202: 1310nm光接收端机输出的数字信号。
六、实验结果
1．记录实验中得到的数据和波形，标上必要的实验说明。
P106扰码数据序列
码为11001100与理论一致，P103为加扰信号
P103对应的加扰信号
、
P2025与P201波形一致
2．长连“0”、长连“1”的数字信号不利于接收端的位同步提取，扰码是怎样解决这个问题。
答：伪随机序列会减少连0、1的长度，而且随着M序列的长度的增加，这种概率变得很小。
实验2.2 光纤信道眼图观察
一、实验目的
1．了解眼图产生原理；
2．用示波器观测扰码的光纤信道眼图。
二、实验仪器
1．光纤通信实验箱 2．20M双踪示波器 3．FC-FC单模光跳线 4．信号连接线 3根
三、基本原理
本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。在本实验中，涉及的电发射部分有两个功能模块： 8位的自编数据功能和扰码功能。涉及的电接收部分就是收端均衡滤波器电路、时钟提取、再生、相应的解扰功能。眼图观测的实验结构如下图所示：
TP201 数字序列 光纤 光发射 光接收 光 电光 电 1310nmLD+单模 图6.5.1 CMI码光纤通信基本组成结构
在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。为了便于评价实际系
P112 均衡 滤波器 TP106