Многоканальные системы передачи

Cтруктурная схема, поясняющая принцип построения ЦСП ИКМ-ВД для заданного числа телефонных каналов. Структурная схема нелинейного кодера. Три этапа кодирования, назначение всех узлов кодера. Операция нелинейного кодирования. Назначение технологии хDSL.
Краткое сожержание материала:

6

Задание 1.

1. Составьте структурную схему, поясняющую принцип построения ЦСП ИКМ-ВД для заданного числа телефонных каналов. Кратко укажите назначение всех узлов и этапы аналого-цифрового преобразования АЦП в тракте передачи и цифро-аналогового преобразования ЦАП в тракте приёма.

2. Рассчитайте: тактовою чистоту fт, длительность тактового интервала Тт; длительность канального интервала Тки; длительность цикла Тц; длительность сверхцикла Тсц.

3. Рассчитайте частоты импульсных последовательностей, управляющих работой АИМ, ВС, кодера, декодера, передатчика и приёмника СУВ.

4. Постройте диаграмму временного цикла, сверхцикла, канального интервала, разрядного интервала.

5. Заполнить рисунок 1 по мере выполнения заданий 1, 2, 3.

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Число телефонных каналов Nтк	Fg, кГц	m	Передача СУВ
21	8	8	За один цикл передаются СУВ для трёх телефонных каналов.

1. АЦП исходного сообщения осуществляется в три этапа. Вначале сообщение дискретизируется по времени, далее квантуется по уровню и затем квантованные уровни кодируются.

ЦАП исходного сообщения осуществляется с помощью следующих процедур:

1 - декодирования - восстановления дискретных уровней;

2 - временной селекции - пропускание амплитудного отсчёта определённого канала;

3 - низкочастотной фильтрации - восстановление исходного сообщения из последовательности его отсчётов.

Тракт передачи:

ФНЧ-3,4 используется для ограничения спектра сигнала некоторой верхней частотой Fв. Это необходимо для эффективного представления отклика ФНЧ в виде последовательности отсчётов ( теорема Котельникова ).

М - амплитудно - импульсный модулятор используется для дискретизации телефонного сигнала.

Кодер преобразует амплитуды отсчёта АИМ сигнала в 8 разрядную кодовую комбинацию.

Устройство объединения УО - для объединения цифровых потоков: 12 телефонных каналов, СУВ, синхросигналов.

Преобразователь кода передачи ПКпер - для преобразования ИКМ сигнала в коде Q = 2 в линейный сигнал в коде ЧПИ.

Передатчик СУВ преобразует сигналы управления и взаимодействия между АТС при установлении соединения между абонентами в цифровые сигналы.

Задающий генератор ЗГ - для получения основной частоты (тактовой).

Генераторное оборудование передачи ГОпер - формирует импульсные последовательности, используемые для управления работой разных узлов аппаратуры; синхронизирует ГОпер с ГОпр и линейного тракта, также ГОпер определяет порядок и скорость обработки сигналов в тракте передачи.

Передатчик синхросигналов Персс - служит для формирования синхросигналов, обеспечивающих синхронную и синфазную работу ГОпер и ГОпр.

Линейный регенератор ЛР - служит для восстановления цифрового линейного сигнала.

Тракт приёма:

Станционный регенератор РС - восстанавливает цифровой линейный сигнал.

Преобразователь кода передачи ПКпр - для преобразования линейного сигнала в коде ЧПИ в групповой ИКМ сигнал в коде ВН с Q = 2.

Устройство разделения УР - разделяет цифровые потоки: 12 телефонных каналов, СУВ, синхросигналы.

Декодер преобразует 8 разрядную кодовую комбинацию в амплитуды отсчёта АИМ сигнала.

Временной селектор ВС - служит для пропускания амплитудного отсчёта только своего канала.

ФНЧ-3,4 - используется для восстановления исходного телефонного сигнала из последовательности его отсчётов.

Приёмник СУВ - используется для распределения СУВ по своим каналам и преобразования СУВ из цифрового вида в сигналы, передаваемые на АТС по проводам с, d.

Выделитель тактовой частоты ВТЧ выделяет тактовою частоту из цифрового линейного сигнала.

Генераторное оборудование приёма ГОпр - формирует импульсные последовательности , используемые для управления работой разных узлов аппаратуры; а также ГОпр определяет порядок и скорость обработки сигналов в тракте приёма.

Приёмник синхросигналов Приёмсс - служит для обеспечения правильного декодирования и распределения сигналов по своим телефонным каналам и каналам СУВ.

2. Тактовая частота рассчитывается по формуле:

?т = Fд · Nки · m

?т = 8 · ( 21 + 2 ) · 8 = 1472 кГц;

Длительность тактового разрядного интервала:

Тт = 1 / ?т

Тт = 1 / 1472 = 0,679 мкс;

Длительность импульса:

фи = Тт / 2

фи = 0,679 / 2 = 0,3395 мкс;

Длительность канального интервала:

Тки = Тт · m

Тки = 0,679 · 8 = 5,432 мкс;

Длительность цикла:

Тц = Тки · Nки

Тц = 5.432 · 23 = 125 мкс;

Длительность сверхцикла:

Тсц = Тц · S

S - число циклов в сверхцикле

S = Nт.к / 3+1

3 - число телефонных каналов, которые обеспечиваются СУВ за 1 цикл

S = 21 / 3 + 1 = 8

Тсц = 125 8 = 1000 мкс;

3. Частота следования разрядов рассчитывается по формуле:

?р = ?т / m

?р = 1472 / 8 = 184 кГц;

Частота следования каналов:

?к = ?р / Nки

?к = 184 / 23 = 8 кГц ( частота дискретизации телефонного канала );

Частота следования циклов:

?ц = ?к / S

?ц = 8 / 8 = 1 кГц.



Рис.2. Диаграмма временных сверхцикла, цикла, канального интервала

Задание 2.

1. Начертите структурную схему нелинейного кодера. Кратко поясните: три этапа кодирования, назначение всех узлов кодера.

2. Выполните операцию нелинейного кодирования. Рассчитайте ошибку квантования.

3. На рисунке 1 задания 1 на выходе кодера приведите полученную в результате кодирования кодовую 8 - разрядную комбинацию.

Значение амплитуды отсчёта Аи М - сигнала АИМ в у.е. даны в таблице 2.

Таблица 2.

Амплитуда АИМ сигнала, усл.ед.
- 37

1. Кодирование осуществляется в три этапа:

1 этап - кодирование полярности ( результат кодирования записывается в первом разряде );

2 этап - кодирование номера сегмента, выбор основного эталонного тока Jосн.эт. ( результат записывается в 2,3,4 разрядах );

3 этап - кодирование уровня квантования внутри выбранного сегмента, Jдоп.эт. ( результат кодирования записывается в 5,6,7,8 разрядах )

Назначение кодера - для преобразования амплитуды отсчёта АИМ сигнала в соответствующую 8-разрядную кодовую комбинацию.

Назначение узлов схемы.

Компаратор определяет знак разности между амплитудами токов кодируемого отсчёта Iс и эталона Iэт.

Генератор эталонов формирует полярность и величины эталонов. По построению он аналогичен ГЭТ линейного кодера, только коли...