PR?10lgPmindBm 1mW光接收机的灵敏度测试框图如图11.9所示。
S R
数字光 数字光 误码 光可变 接收机 发送机 衰减器 分析仪
光 功率机
图11.9 光接收机灵敏度测试原理图
测试步骤如下： （1）误码分析仪向数字光发送机送入PCM测试信号，速率为2048kbit/s和8448kbit/s
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的数字光纤系统送长度为2-1的伪随机码；134368kbit/s和139264kbit/s数字光纤系统
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送长度为2-1的伪随机码。
（2）用光功率计检测测数字光接收机输入的光功率。
（3）调整光衰减器，逐步增大光衰减，使输入光接收机的光功率逐步减小，系统处于误码状态。然后，逐步减小光衰减器的水溅，逐渐增加光接收机的输入光功率，使误码逐渐减少，当在一定的观察时间内，使误码个数少于某一要求时，即达到系统所需要的误码率。
（4）在测试灵敏度时，一定要注意测试时间的长短。 11．5 如何测试输出抖动？画出测试系统图。
答： 输出抖动指系统无输入抖动时的输出抖动，其测试框图如图11.13所示。测量输出抖动时，输入端不加衰减器，不加抖动，用伪随机码发生器作信号源；用抖动检测器测得该点下的峰-峰抖动即为系统的最大输出抖动。
抖动 抖动信号 光接收机 光发送机 分析仪 发生器 光缆
图11.13 输出抖动测试框图
11．6 如何测试输入抖动容限？
答：如图11.12所示，改变抖动信号发生器的抖动频率和抖动幅度，造成光系统输入信号按不同幅度抖动，用抖动分析仪在对端光接口处监测误码。
输入端串接电缆作为信号衰减器，在不同电缆衰耗、不同抖动频率下，改变抖动幅度，以无误码时的最大输出抖动幅度作为最大允许输入抖动。最后抖动幅度以UI为单位；抖动频率Hz为单位，按测试数据画出最大允许抖动曲线。
抖动 抖动信号 衰减电缆 光接收机 光发送机 分析仪 发生器 光缆
图11.12 输入抖动容限端对端测试框图
11．7 如何进行24小时误码测试？
答： 采用对端电接口环回，本端测试的方法，测试方框图如图11.11所示。
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中继器 误码仪 光端机 光端机 发送 发送 码型 发生器
接收 接收 误码
测试仪
图11.11系统误码性能参数测试框图
测试时，先将对端电接口环回，然后由本端误码仪发送规定的测试信号，输出码型经被测信道或被测设备后，由接收部分接受，接收部分可产生一个与发送部分码发生器产生的图象完全相同且严格同步的码型，并以此为标准，在比特比较器中与输入的图案进行逐比特比较。如果被测设备产生了一个错误比特，都会被检出并送误码计数器显示。
一般误码的测试时间在24h以上，最后根据统计的误码结果计算出BER、SES和Es指标。
11．8 光功率计的性能优劣如何判定？
答：光功率计的主要技术指标是测量灵敏度和测量精度。一般由两个指标判定。
11．9 在光通信系统的哪些指标测试中需要使用光功率计？ 答：，电端机、光端机、光源、光检测器、光中继器和光纤等单元中指标测量都可能用到光功率计。如光纤衰减系数、光纤连接器的损耗、耦合比、增益及灵敏度等参数。
11．10 光时域反射仪可以测量哪些参数？
答：光时域反射计可测量光纤的衰耗、衰耗沿轴向的分布、光纤光缆的光学连续性、物理缺陷、接头损耗和光纤长度等。
11．11 抖动仪是如何工作的？ 答：抖动仪将带抖动的被测信号与同频率的不带抖动的参考信号之间进行相位比较，然后再经过一定处理后，输出被测信号相位抖动幅度的模拟值。
图11.22给出了抖动测量的原理框图。图中TG为带抖动的定时信号，是从被测抖动信号中提取出来的；TK为比相用的参考时钟；测量时将提取的带抖动的定时信号TG与不抖动的参考时钟TK比较，输出误差电压。
TG
TG
定时提取 抖动信号 TG 抖动抑制 抖
定时比较 动
输 TK 参考时钟 图11.22抖动测量原理框图
思考与练习12
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12．1 计算机测试的基本概念是什么？
答：它以计算机或微处理器为核心，将检测技术、自动控制技术、通信技术、网络技术和电子信息等技术结合起来的测试技术。
12．2 计算机测试与传统仪器测试相比有哪些特点？
答：计算机测试使现代仪器具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点，用户可完全可根据各种测试对象的特点，合理组建自己的测试系统。
12．3 智能仪器的结构特点是什么？
答：智能仪器是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器，使其具有类似人智能特性或功能的仪器。目前，人们习惯把内含微型计算机和GPIB接口的仪器称为智能仪器。
为了实现智能化的特性或功能，智能仪器中一般都使用嵌入微处理器的系统芯片(SOC)、或数字信号处理器(DSP)及专用电路(ASIC)，仪器内部带有处理能力很强的智能软件。但通常微处理器是为特定仪器完成特定测试任务而设计，属于专用型计算机，相应的测试软件也相对固定。
12．4 智能仪器是如何进行测量的？
答：智能仪器的测量过程是：微处理器接受来自键盘或GPIB接口的命令，解释并执行这些命令；然后通过接口发出各种控制信息给测试电路，用来规定测试功能、启动测量、改变工作方式等；同时可采用查询和中断等方式，了解测试电路的工作状况。当测试电路完成一次测量后，微处理器读取测量数据，进行必要的加工、计算、变换等处理，最后输出至显示器、打印机、主控制器等。
12．5 自动测试系统的结构特点是什么？它对计算机的要求如何？ 答：自动测试系统结构上采取组合式或积木式的组建概念，即不同厂家生产的各种型号的通用仪器，加上一台现成的计算机，用一条统一的无源标准总线连接起来。这种积木概念简化了自动测试系统的组建工作，无需在接口硬件方面再做任何工作，大大方便了自动测试系统的组建，它标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试系统。
12．6 GPIB接口起什么作用？
答：GPIB接口总线标准的提出，解决了独立仪器互连的问题，它标志着测量仪器从独立的手工操作单台仪器走向程控多台仪器的自动测试系统。
12．7 要组建一个由计算机、DMM和打印机构成的自动测试系统，需要进行哪些步骤？ 答：通常按以下步骤进行：
（1） 给器件设定地址。
在系统工作以前首先需要给被测器件设定地址，系统中各器件有了地址才能区别，也才能进行编程和程序控制。
（2） 连接GPIB电缆。
GPIB系统对电缆长度和连接器件有一定限制，电缆总长度不得超过20米，母线上最多可挂15个器件（包括系统的中央控制器在内）。如果需要快速传递数据时，可选用0.5米长的电缆。另外还要注意GPIB连线器的选择。
（3） 画出测试流程图，编写测试程序。
根据测试总要求，画出流程图以便分析，并为编写测试程序提供方便。 （4） 按使用要求接通各仪器电源。
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（5） 将被测器件接入自动测试系统，同时连接好被测模拟信号的输入电路。 （6） 输入并启动测试程序，系统测试工作自动开始。
12．8 VXI总线仪器有何优点？为何得到广泛应用？
答：VXI总线仪器具有标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂家支持的特点，得到了广泛应用。
12．9 何谓虚拟仪器？虚拟仪器是仿真仪器吗？
答：虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是指以通用计算机作为核心的硬件平台，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用仪器软件开发平台在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板和相应的功能，然后通过鼠标或键盘操作的仪器。虚拟仪器是一种实际仪器。
12．10 虚拟仪器的硬件系统一般包括哪几个部分？
答：虚拟仪器按照“信号的调理与采集—数据的分析与处理—结果的输出及显示”的结构模式来建立通用仪器硬件平台的。基础硬件平台目前可以选择各种类型的计算机，外围硬件设备主要包括：各种计算机内置插卡和外置测试设备。
12．11 试述LabVIEW虚拟仪器软件体系结构及基本原理。 答：主要包括三部分：应用软件开发环境为用户开发虚拟仪器提供了必须的软件工具与环境。仪器驱动器是完成对某一特定仪器控制与通信的软件程序，是完成对仪器硬件控制的纽带和桥梁，它作为用户应用程序的一部分在计算机上运行。VISA生成虚拟仪器的软件结构和模式，它包括：统一的仪器控制结构，与操作系统、编程语言、硬件接口无关的应用程序编程接口等。
12．12 虚拟仪器的设计主要包括哪些内容的设计？一般有几个步骤？ 答：包括对虚拟仪器的硬件选择、仪器驱动器设计和虚拟仪器面板设计。一般的步骤为：（1）动能分析和描述（2）虚拟仪器的硬件选择（3）仪器驱动器外部接口设计（4）仪器驱动器内部设计包括前面板设计、流程图设计（5）运行调试程序。
12．13 不同厂家的虚拟仪器可以互换吗？如何解决互换问题？
答：VXI仪器驱动器的设计基于VISA虚拟仪器的软件结构和模式，与特定仪器密切相关，更换不同厂家或同一厂家不同型号的仪器时，不仅要更换仪器驱动器而且要修改测试程序以适应新的仪器及仪器驱动器，即是不可互换的。IVI建立在VISA的 I/O层以上，把传统的仪器驱动程序分为类驱动程序和特定仪器驱动程序两个子层，测试系统开发者可以在某类仪器内替换某一仪器及相应的特定仪器驱动器而不用改动仪器类驱动器及测试程序，IVI标准使得同类中的仪器互换成为可能。
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