КАЗАНСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКУМ СВЯЗИ
УТВЕРЖДАЮ РАССМОТРЕНО
Председатель методического на заседании предметной
совета техникума комиссии ЦК МТС
____________________ ____________________
«___»____________2013 г. «___»____________2013 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По выполнению
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
№ 1
по междисциплинарному комплексу:
«Технология монтажа и обслуживания цифровых и волоконно-оптических систем передачи»
Наименование работы:
«ИССЛЕДОВАНИЕ МСП НА ОСНОВЕ ИКМ-ВД».
Для специальности:
«Многоканальные телекоммуникационные системы»
Работа рассчитана на 4 часа
г. Казань
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Закрепить знания по теме «Основы построения цифровых систем передачи». Построить схему МСП на основе ИКМ-ВД.
2. ЛИТЕРАТУРА:
1.Крухмалев В. В., Гордиенко В. Н., Моченов А. Д. "Цифровые системы передачи ", - М. Горячая Линия-Телеком, 2007г.
3. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ:
Повторить принципы организации МСП на основе ИКМ-ВД. Подготовить бланк отчета.
4. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
Персональный компьютер с установленным пакетом прикладных программ.
5. ЗАДАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:
5.1. Построить схему МСП на основе ИКМ-ВД на 4 каналов. Для этого воспользуйтесь функциональной схемой (рисунок 1).
Рисунок 1 –МСП на основе ИКМ-ВД.
5.2. Построить временные диаграммы индивидуальных АИМ сигналов, группового АИМ-1, группового АИМ-2, группового ИКМ. Бланк задания прилагается. Исходные данныепредставлены в таблице 1.
5.3. Выполнить кодопреобразование двоичного сигнала в кодах БВН, МБВН, ЧПИ, МЧПИ. Бланк задания прилагается.
5.4. Рассчитать управляющие частоты на основе исходных данных (таблица 1).
Таблица 1.
| ВАРИАНТ | ||||||||||
| Fн ÷ Fв, кГц | 1-3 | 2-6 | 3-9 | 4-12 | 5-15 | 1-4 | 2-7 | 3-8 | 4-11 | 5-14 |
| m = 4, Код симметричный со скважностью 2 (первый символ отвечает за полярность). |
Формулы для расчета:
; 
; 
.
5.5. Ответить письменно на контрольные вопросы (п.7 данных МУ).
6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА:
6.1. Цель работы.
6.2. Результаты расчетов и выполнения заданий.
6.3. Схема МСП на основе ИКМ-ВД.
6.4. Контрольные вопросы с ответами.
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
7.1. Каковы достоинства ЦСП?
7.2. На основе чего строятся ЦСП?
7.3. В чем принцип ВРК?
7.4. Перечислите этапы АЦП и ЦАП.
7.5. Какое квантование используют в ЦСП? Почему?
7.6. Чему равна частота дискретизации телефонного канала? Чем обусловлен выбор такой величины?
7.7. Из каких блоков состоит тракт передачи МСП на основе ИКМ-ВД?Приведите назначение этих блоков.
7.8. Из каких блоков состоит тракт приема МСП на основе ИКМ-ВД? Приведите назначение этих блоков.
7.9. В чем заключаются функции регенераторов?
7.10. Каково назначение генераторного оборудования? В чем отличие ГОпер и ГОпр?
8. ПРИЛОЖЕНИЕ:
ЦСП строятся на основе временного разделения каналов (ВРК) и импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).Принцип ВРК заключается в том, что в любой данный момент времени в линейном тракте многоканальной системы передачи передаются сигналы только по одному каналу (каналы работают поочередно с определенным временным интервалом). Достигается это за счет выполнения условий теоремы Котельникова. Преимущества цифровых систем передачи перед аналоговыми:
1. Высокая помехоустойчивость.
2. Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи.
3. Стабильность параметров каналов ЦСП.
4. Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов.
5. Возможность построения цифровой сети связи.
6. Высокие технико-экономические показатели.
АИМ сигналы, полученные при ВРК передавать в линию нецелесообразно т.к. они имеют низкую помехоустойчивость. Для того чтобы передать многоканальный сигнал по линии его преобразуют в помехоустойчивый – цифровой, для этого выполняют аналого-цифровое преобразование (АЦП) на передаче и цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) на приеме.
Этапы АЦП.
1. Дискретизация (АИМ-1).
2. Квантование по уровню (АИМ-2).
3. Кодирование (ИКМ).
Этапы ЦАП.
1. Декодирование (АИМ-2).
2. Восстановление непрерывного сигнала.
Принцип построения систем передачи с ИКМ.
Принцип построения ЦСП для одного направления передачи А-Б (Б-А аналогично) показан на рисунке 1. На рисунке изображены основные функциональные узлы аналого-цифрового оборудования тракта передачи ст. А, оборудование линейного тракта, аналого-цифрового оборудования тракта приема ст. Б. Рассмотрим назначение основных узлов функциональной схемы.
Тракт передачи. ФНЧ ограничивает спектр разрешённого сигнала до 3,4 кГц с целью выбора наименьшей fД. М - модуляторы, выполняют дискретизацию, их выходы запараллелены, индивидуальные АИМ сигналы объединяются в групповой. Кодер выполняет квантование и кодирование. На выходе кодера цифровой двоичный сигнал с тактовой частотой: УО - устройство объединения, объединяет основной сигнал (гр. ИКМ) с дополнительными СУВ (КПВ, ПВ) и синхросигналов от передатчиков СУВ и СС. Синхросигнал обеспечивает правильное распределение дискретных отсчётов по каналам на приёме. В УО формируется ВДЦ. ПКпер - преобразователь кода, преобразует двоичный код в линейный.
Тракт линейный. РЛ - регенератор линейный, выполняет регенерацию, то есть восстановление формы и параметров сигнала. Регенераторы в современных ЦСП выполняют три основные функции:
1. корректирование формы принимаемых импульсов;
2. выделение тактовой частоты из линейного цифрового сигнала;
3. полное восстановление формы и временных соотношений в линейном цифровом сигнале (этот процесс и называется регенерацией).
Тракт приема. РС- регенератор станционный.ПКпр.- преобразует линейный код в двоичный. ВС - временные селекторы из гармоник АИМ выделяют дискретные отсчёты своего канала. ФНЧ -из спектра индивидуальных АИМ выделяют ЭППЧ.
Генераторное оборудование. ГОпери ГОпр– генераторное оборудование передачи и приема - формируют управляющие сигналы. ЗГ –задающий генератор - формируют высокостабильные гармоники с fТ, на приёме вместо ЗГ: выделитель тактовой частоты ВТЧ - выделяет из ИКМ сигнала тактовую частоту.