Министерство образования и науки Украины

Севастопольский национальный технический университет

"ИССЛЕДОВАНИЕ АППАРАТУРЫ УПЛОТНЕНИЯ

С ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ"

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

по дисциплине “Системы передачи данных” для студентов дневной и заочной форм обучения направления "Компьютерные науки" Севастополь 2010 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) УДК 621.394. Исследование аппаратуры уплотнения с импульсно-кодовой модуляцией.

Методические указания к выполнению лабораторной работы по дисциплине "Системы передачи данных". / Сост. В.С. Чернега. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2010.– 20 с.

Цель указаний: Помочь студентам в изучении принципов временного уплотнения линий связи на основе импульсно-кодовой модуляции, а также методов исследования цифровых систем передачи информации.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине "Системы передачи данных" для студентов дневной и заочной формы обучения.

Методические указания рассмотрены и утверждены на научно-методическом семинаре и заседании кафедры информационных систем (протокол № 11 от 12 мая 2010 г.) Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.

Рецензент:

Савочкин А.А. канд. техн. наук, доцент кафедры радиотехники Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы 2. Основные теоретические положения 2.1. Принципы импульсно-кодовой модуляции 2.2. Структура информационных потоков 2.3. Диагностика ошибок и синхронизация в системах с ИКМ 3. Описание лабораторной установки 3.1. Состав установки 3.2. Устройство и функционирование ИКМ-30 4. Программа работ 5. Содержание отчета 6. Контрольные вопросы Библиографический список Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 1. Цель работы Изучить способы организации цифровых каналов с импульсно-кодовой модуляцией и процессы, происходящие в передающих и приемных частях систем временного уплотнения физических линий. Исследовать осциллограммы сигналов в характерных точках аппаратуры и измерить их параметры.

2. Основные теоретические положения 2.1. Принципы импульсно-кодовой модуляции В аппаратуре уплотнения с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) применяется временное разделение каналов с последующей дискретизацией, квантованием и оцифровкой отсчетов аналогового сигнала.

Принцип временного разделения основан на том, что общий тракт связи предоставляется поочередно каждому абоненту на некоторое время tки, так называемый канальный интервал. Каждый абонент подключается к тракту периодически с периодом дискретизации tд, и посылает в групповой тракт свой канальный сигнал. Очевидно, что длительность канального сигнала будет tки tд. При Nк абонентов tки tд/Nк и чем больше Nк, тем меньше (короче) канальный сигнал.

Таким образом, при временном разделении каналов непрерывные сигналы преобразуются в импульсные, дискретные во времени канальные сигналы. Они ортогональны, поэтому на приеме их можно разделить при помощи синхронной системы демультиплексирования. После разделения, по каждому канальному сигналу путем интерполяции восстанавливают исходное сообщение [1,2,3].

В системах уплотнения с ИКМ мгновенные значения отсчетов амплитуды аналогового входного сигнала квантуются и затем преобразуются в цифровую форму. Процесс квантования дискретных отсчетов заключается в том, что весь диапазон сигнала S(t) делится на Q разрешенных уровней с некоторым шагом. Затем мгновенные значения отсчетов сигнала S(t) округляются до ближайшего разрешенного уровня Sкв(t). Полученный таким образом сигнал называется квантованным АИМ. Этот сигнал далее при идеальной передаче будет несколько отличаться от S(t). Это отличие носит название шума квантования Nкв. С увеличением Q или с уменьшением уровень шумов квантования уменьшается.

На рисунке 2.1 приведена иллюстрация процесса преобразования одного аналогового сигнала S(t) в ИКМ-сигнал. Для упрощения рисунка количество уровней квантования Q взято равным 8. Длительность одного бита канальной кодовой комбинации обозначено через 0.

Отсчету амплитуды аналогового входного сигнала ставится в соответствие одна из 256 возможных кодовых комбинаций. Таким образом, оцифрованный голосовой сигнал одного канала, с ограниченной шириной спектра 0,3 – 3,4 кГц, передается в виде 8-разрядного двоичного кода с частотой повторения f д = 1/ tд = 8 кГц, скорость передачи битов при этом составляет 64 Кбит/с.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Шум квантования представляет собой изменяющуюся во времени разницу между исходным и оцифрованным сигналом.

Для того чтобы ослабить влияние этого шума на слабые аналоговые сигналы преобразование сигнала в код выполняют по нелинейному закону: меньшим значениям входного сигнала ставится в соответствие большее изменение выходного кода, и наоборот. Для этого на стороне передатчика перед аналогоцифровым преобразователем устанавливается компрессор, а на приемной стороне перед цифро-аналоговым преобразователем — экспандер [2,4].

Рисунок 2.1 — Иллюстрация аналого-цифрового преобразования Информационный поток на выходе аппаратуры уплотнения (групповой сигнал) формируют в виде кадров (frames) и мультикадров (multi frames). Кадр — это битовая последовательность фиксированной длины, которая состоит из нескольких канальных интервалов (тайм-слотов), содержащих информационные или управляющие биты, и передается с частотой 8 кГц. Мультикадр — битовая последовательность фиксированной длины, состоящая из нескольких кадров. В аппаратуре уплотнения ИКМ-30 мультикадры передаются с частотой 8 кГц.

Скорость передачи группового сигнала в линии связи ВГС зависит от количества битов на отсчет nб, частоты дискретизации fД и числа формируемых каналов NК :

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) В настоящее время в мире используются два стандарта построения аппаратуры уплотнения: американский и европейский [4,6]. В американском стандарте кадр состоит из 24 канальных интервалов (так называемых В-каналов). Каждый тайм-слот включает 8 битовых интервалов. Поток 8-битовой последовательности одного канального интервала со скоростью 64 кбит/с называют основным цифровым каналом (ОЦК). Кроме этого в начале каждого кадра выделяется один битовый интервал для передачи бита F синхронизирующей последовательности.

Информационный поток 24-канального кадра называется первичным цифровым потоком и обозначается символом Т1. Структура кадра потока Т1 показана на рисунке 2.2 (а). В связи с тем, что частота дискретизации выбрана 8 кГц, то период дискретизации (и соответственно длина кадра) равны 125 мкс. За это время должно быть передано (248 + 1) = 193 битов, в результате чего битовая скорость группового потока должна быть 1544 Кбит/с.

Рисунок 2.2 — Структура кадров первичного цифрового потока В европейском стандарте на выходе аппаратуры уплотнения формируется первичный цифровой поток, получивший название Е1 (рисунок 2.2 (б). Поток Е также имеет цикловую структуру и предусматривает разделение на 32 основных цифровых канала (ОЦК) по 64 кбит/с. Для передачи отсчетов аналоговых сигналов выделены канальные интервалы (КИ) — тайм-слоты (Time Slot — TS) от до 31. Для каждого канального интервала в составе цикла отводится 8 битов.

Следовательно 256 битов цикла должны быть переданы за 125 мкс (частота дискретизации 8 кГц). Поэтому скорость передачи сигналов Е1 равна 2048 кбит/с.

Нулевой канальный интервал отводится под передачу символа цикловой синхронизации (СЦС). Структура символа синхронизации показана на рисунке 2.3. Различаются четные и нечетные циклы. В канальном интервале КИ0 нечетных циклов передается символ FAS (Frame Alignment Signal, который включает в Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) себя последовательность цикловой синхронизации вида 0011011 и один служебный бит Si (интернациональный бит), зарезервированный под задачи международного использования. В интервале КИ0 нечетных циклов передается символ NFAS, не содержащий кодовой последовательности цикловой синхронизации.

В составе символа NFAS (рисунок 2.3) на первой временной битовой позиции передается элемент Si зарезервированный под задачи международного применения. На третьей позиции передается бит А, который применяется для передачи сигналов о неисправностях. Затем следуют пять служебных битов Sn4, Sn5, Sn6, Sn7, Sn8 (национальные биты), используемые для передачи сигналов сетевого управления первичной сети Е1, диагностики и дополнительных процедур контроля ошибок.

Рисунок 2.3 — Структура служебного нулевого кадрового интервала Для реализации возможности передачи сигналов управления и взаимодействия (СУВ) узлов коммутации, формируют дополнительно к цикловой еще и сверхцикловую структуру потока Е1. Структура группового сигнала сверхцикловой структуры показана на рисунке 2.4. Сверхцикл образуется шестнадцатью циклами, которые нумеруются от 0 до 15. Протяженность сверхцикла составляет (16125 мкс) = 2 мс. Начало сверхцикла отмечается введением в 16-й канальный интервал нулевого цикла синхрогруппы 0000, которая является символом синхронизации сверхцикла.

Канальные интервалы КИ1…КИ15 и КИ17…КИ31 каждого из циклов отведены под передачу информационных сигналов, а КИ0 и КИ16 — под передачу служебной информации. Интервалы КИ0 в четных циклах предназначаются для передачи символа цикловой синхронизации, имеющего вид 0011011 и занимающего битовые позиции Р2 … Р8 (см. рисунок 2.3). В канальном интервале КИ0 на битовой позиции Р1 всех циклов передается информация постоянно действующего канала передачи данных.

В нечетных циклах интервалы P3 и Р6 тайм-слота КИ0 используются для передачи информации о потере цикловой синхронизации (А=1 — авария ЦС) и снижении остаточного затухания каналов до значения, при котором в каналах может возникнуть самовозбуждение (Р6=1 — остаточное затухание ниже нормы).

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Интервалы Р4, Р5, Р7 и Р8 являются свободными, их занимают единичными сигналами для улучшения работы выделителей тактовой частоты.

В интервале КИ16 нулевого цикла (Ц0), как уже отмечалось выше, передается символ сверхцикловой синхронизации вида 0000 (Р1…Р4), а также сигнал Y о потере сверхцикловой синхронизации (Р6=1 — авария СЦС). Остальные три разрядных интервала Р5, Р7 и Р8 свободны. На этих позициях обычно передаются соответственно биты 1 0 1.

Рисунок 2.4 — Структура сверхцикла группового потока Е В канальном интервале КИ16 остальных циклов (Ц1…Ц15) передаются четыре бита сигнализации A,B,C и D, причем в Ц1 передаются биты сигнализации для 1-го и 17-го каналов ТЧ, в Ц2 — для 2-го и 16-го, в 15-м — для 15 и 31-го каналов.

Для формирования требуемого спектра передаваемого в линию сигнала, а также условий по обеспечению синхронизации внутренних генераторов тактовой частоты приемника и передатчика, двоичные сигналы подвергаются дополнительному преобразованию – линейному кодированию [5]. В аппаратуре уплотнения с ИКМ используются несколько видов линейного кодирования: AMI, При кодировании AMI (Alternative Mark Inversion) двоичный нуль передается нулевым напряжением, а двоичная единица — чередованием импульсов положительного и отрицательного напряжения. У такого сигнала практически отсутствует постоянная составляющая. Однако при передаче последовательности двоичных нулей кодированный AMI сигнал не изменяется во времени. В такой ситуации схема синхронизации по тактам не может выделить тактовую частоту для синхронизации генератора на приемной стороне. Это может привести к ошибкам при регистрации принимаемых сигналов.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) При кодировании B8ZS (Bipolar with 8 Zeros Suppression) формируется биполярная кодовая комбинация с заменой 8-битовых комбинаций вида 00000000 на квазитроичные последовательности 000VB0VB. Здесь B — обычный биполярный сигнал, V — импульс, нарушающий правило чередования полярности BPV (bipolar violation). Код B8ZS используется в американской аппаратуре уплотнения при кодировании потока Т1.

Алгоритм биполярного кодирования с высокой плотностью HDB3 (High Density Bipolar 3) предусматривает замену во входной последовательности комбинаций из четырёх последовательных нулей группой B00V, где V — бит, который нарушает правило чередования полярности, а B — компенсирующий бит.

При кодировании по HDB3 после трех "0" в линию связи обязательно передается импульс одной из полярностей. Для того чтобы на приемной стороне он не был воспринят как единица, применяется нарушение правила перехода, которое требует обязательного чередования положительных и отрицательных импульсов. Поэтому при кодировании по методу HDB3 после трех значений “0” передается импульс того же знака (так называемый V-импульс), что и у последнего импульса, представлявшего значение “1”, т.е. 0000 000V.

Однако в связи с введением дополнительного импульса в линии возникает постоянная составляющая. Чтобы обеспечить смену полярностей следующих друг за другом дополнительно вводимых импульсов, производится замена первого нуля следующей группы четырех "0" так называемым В-битом, полярность которого противоположна полярности предшествующего линейного импульса.

Приемник декодирует группу B00V как четыре нулевых элемента. В результате этих действий в линии связи группа B00V чередуется с последовательностью 000V. Дополнительно вставляемые биты единичной амплитуды поддерживают баланс импульсов положительной и отрицательной полярности.

Рисунок 2.5 — Форма представления цифровой информации Дуплексная передача цифровых сигналов Е1 и Т1 производится по двум парам медных проводов с волновым сопротивлением (импедансом) 120 Ом или по двум коаксиальным кабелям с волновым сопротивлением 75 Ом. Стандартный уровень сигнала импульсов потока Е1 с импедансом интерфейса 75 Ом составляет ± 2.37 В (для сигнала бинарной 1) и 0 В (для бинарного 0), а для симметричного Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) интерфейса с импедансом 120 Ом — ±3В (для сигнала бинарной 1) или 0 В (для 0). Реальный сигнал обычно находится в пределах ±10% от этой величины.

В идеальном случае передаваемый импульс является совершенно симметричным. Однако в реальной практике импульс, для уменьшения ширины его спектра, трансформируют при его генерации и передаче по каналу Е1. На рисунке 2.5 показаны форма идеальных импульсов и реальных импульсов, которые передается по каналу Е1.

2.3. Диагностика ошибок и синхронизация в системах с ИКМ Передача потока Е1 с цикловой структурой ИКМ-30 имеет важный механизм — процедуру встроенной диагностики параметров ошибки. Для этой цели применяются биты Si в составе символов начала цикла FAS и NFAS (рисунок 2.3).

Процедура использует сверхцикловую структуру 16 циклов, как показано на рисунке 2.4 и механизм расчета параметра ошибки по избыточному циклическому коду CRC-4 (полином X4+X+1). Биты CRC-4 вычисляются методом деления содержимого восьми последовательных циклов на образующий полином, а остаток от деления в виде 4-битового слова вставляется в следующий сверхцикл для передачи в потоке Е1.

Для передачи информации о CRC-4 каждый сверхцикл разбит на две части.

Обе части содержат по 8 циклов. Проверочная последовательность кода CRC- передается по одному биту в каждом нечетном цикле на месте первой битовой позиции Р1 (рисунок 2.3) в составе символа NFAS. Таким образом в течение восьми циклов передаются все четыре бита проверочной последовательности Оборудование приемника в процессе приема сигналов производит аналогичный расчет и сравнение полученной контрольной последовательности, переданной в следующем сверхцикле. Если в двух полученных контрольных последовательностях имеется расхождение, то генерируется сигнал ошибки CRC-4. В настоящее время в аппаратуру уплотнения ИКМ-30 в линейное оборудование и системы самодиагностики цифровых каналов обязательно встраивается функция анализа по CRC-4.

Когда оборудование приемника получает информацию об ошибке CRC-4, оно генерирует бит Е для сообщения передатчику о принятой ошибке. Контроль передачи цифровых сигналов по CRC производится в режиме реального времени непосредственно после установления циклового синхронизма. В этом случае контролируется цикловая синхронизация по CRC-4 и сверхцикловая по кодовой последовательности 001011.

Таким образом для нормальной работы ИКМ-30 необходимы следующие виды синхронизации:

тактовая синхронизация, которая обеспечивает равенство скоростей обработки цифровых сигналов в линейных и станционных регенераторах, кодеCreate PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) ках и других устройствах цифровой ступени преобразования, осуществляющих обработку сигнала с тактовой частотой FТ;

цикловая синхронизация, служащая для обеспечивания правильного разделения и декодирования кодовых групп цифрового сигнала и распределения декодированных отсчетов по соответствующим каналам в приемной сверхцикловая синхронизация, которая гарантирует на приеме правильное распределение сигналов управления и взаимодействия (СУВ) по соответствующим телефонным каналам. СУВ представляют собой набор сигналов, управляющих работой АТС (набор номера, ответ, отбой, разъединение Цикловая синхронизация осуществляется следующим образом. На передающей станции в состав группового цифрового сигнала в начале цикла вводится символ цикловой синхронизации. На приемной станции имеется приемник синхросимволов (ПСС), который выделяет цикловой синхросимвол из группового цифрового сигнала и тем самым определяет начало цикла передачи. Цикловой синхросимвол должен обладать определенными отличительными признаками, в качестве которых используется заранее определенная и неизменная структура синхросигнала на одном и том же канальном интервале (например, 0011011 в аппаратуре ИКМ-30). Групповой цифровой сигнал в силу случайного характера информационных сигналов такими свойствами не обладает.

Работа системы сверхцикловой синхронизации, как и работа системы цикловой синхронизации, основана на передаче сверхциклового синхросимвола в одном из циклов сверхцикла. Кодовая последовательность сверхцикловой синхронизации в ИКМ-30 имеет вид 0000. Она передается в канальном интервале КИ одного из 16 циклов. Частота следования сверхциклов, а, следовательно, и символов сверхцикловой синхронизации равна 1/(125 мкс 16) = 500 Гц. Принцип работы приемника сверхцикловой синхронизации аналогичен работе ПСС.

Все процессы обработки сигналов в аппаратуре уплотнения строго регламентированы по времени. Последовательность обработки сигналов во всех блоках устройства задается генераторным оборудованием (ГО). Это оборудование обеспечивает формирование и распределение всех импульсных последовательностей, управляющих процессами преобразования сигналов в ИКМ-30. В ГО передающей станции импульсные последовательности получают путем деления тактовой частоты высокостабильного задающего генератора ЗГ.

Структура ГО приемной станции отличается тем, что тактовая частота подается не от задающего, а от устройства выделения тактовой частоты из принимаемого сигнала. Установка ГО приема по циклу и сверхциклу осуществляется с помощью сигналов, поступающих от приемников синхросимволов.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Лабораторная установка состоит из оконечной станции промышленной аппаратуры уплотнения РСМ-30 (ИКМ-30), генератора звуковых сигналов и электронного осциллографа.

Аппаратура РСМ-30 размещена в отдельной стойке размером 2600600225 мм. В стойку вмонтированы монтажные рамы, размещенные на отдельных "этажах" стойки. В этих рамах установлены функциональные блоки аппаратуры уплотнения (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 — Внешний вид двух этажей аппаратуры уплотнения РСМ- Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) На нижнем этаже закреплена панель со структурной схемой аппаратуры уплотнения с гнездами, соединенными с характерными точками передающей и приемной частей аппаратуры. Эти гнезда служат для подключения генератора сигналов и осциллографа.

Аппаратура уплотнения имеет блочную конструкцию. В каждом из блоков размещены один или несколько функциональных узлов. Упрощенная функциональная схема ИКМ-30 изображена на рисунке 3.2.

Блок сопряжения (KZU) состоит из трех независимых субблоков, каждый из которых служит для перехода с 4-проводного окончания аппаратуры на двухпроводное. В состав субблока входит дифференциальная система с цепями коммутации (перемычками). Путем установки переключающей колодки, расположенной на передней панели блока, можно обеспечить 2-х или 4-х проводное подключение канальных аналоговых сигналов к аппаратуре уплотнения. В каждом из субблокой также содержится логическая схема, обеспечивающая передачу и прием сигналов управления и взаимодействии (СУВ), которыми обмениваются между собой узлы коммутации.

Низкочастотный блок В 2741 также состоит из трех независимых канальных субблоков передаваемых и принимаемых сигналов. В передающей части субблока осуществляется трансформаторная гальваническая развязка цепей (Тр) аппаратуры с оконечным аналоговым устройством, подавление фильтром нижних частот (ФНЧ) высокочастотных компонентов аналогового сигнала, лежащих выше частоты 3400 Гц, а также усиление входного сигнала (Ус). В приемной части субблока, кроме названных действий дополнительно выполняется коррекция амплитудных искажений восстановленного сигнала устройством АК.

Блок мультиплексирования (уплотнения) В 2746 осуществляет коммутацию сигналов тридцати ограниченных по частоте сигналов тональной частоты (ТЧ). В его состав входят 30 электронных ключей (ЭК), выполненных на МОПтранзисторах, а также формирователь канальных импульсов (ФКИ), реализованный на основе регистра сдвига. Выходы всех ключей объединены в одну точку, которая соединяется с высокоомным входом усилителя АИМ-сигналов (Ус АИМ).

Нагрузка ключевых элементов на высокое сопротивление позволяет избавиться от дополнительной погрешности за счет разброса сопротивлений открытых МОПтранзисторов. Транзисторы по очереди открываются импульсами ФКИ, который вырабатывает распределенные в пространстве канальные импульсы с периодом 125 мкс. Таким образом на выходе мультиплексора формируются отсчеты напрерывных сигналов ТЧ, которые поступают в блок кодера для цифрового преобразования.

Блок кодера В 2747 выполняет преобразование отсчетов канальных сигналов АИМ в 8-разрядные кодовые комбинации. На время преобразования АИМотсчеты запоминаются на конденсаторе.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) В этом же блоке размещен генератор канальных импульсов, формирователь символа цикловой синхронизации и несколько вспомогательных схем.

В генераторном блоке В 2736.1 содержатся модули, осуществляющие поддержку передачи и приема цифровых сигналов. В процессе передачи участвуют генератор тактовых импульсов (G), работающий с частотой 2048 кГц, мультиплексор цифровых потоков, линейный кодер типа HDB3 или AMI, схема преобразования однополярной двоичной последовательности в разнополярную квазитроичную, а также устройство гальванической развязки и согласования выходного сопротивления аппаратуры уплотнения с используемой линией связи (ЛС). В мультиплексоре производится объединение в единый поток Е1 информационных канальных импульсов, битов символа цикловой синхронизации, битов данных и сигналов управления и взаимодействия. В приемную часть блока В 2736.1 входят устройство гальванической развязки и согласования (Тр), преобразователь разнополярных квазитроичных импульсов в однополярные и модуль декодирования линейного кода HDB3 (AMI). Для выработки тактовых импульсов, управляющих работой приемной части аппаратуры уплотнения, синхронных с поступающими сигналами, в приемную часть блока генератора введено устройство фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Это устройство на основе принимаемых из линии связи сигналов и импульсов тактовой частоты 2048 кГц формирует синхронные тактовые импульсы такой же частоты. Преобразованная из HDB3 последовательность подается на блок декодера.

Блок декодера В 2744 состоит из преобразователя последовательного кода в параллельный (Псл/Прл), выполненного на основе регистра сдвига, цифроаналогового преобразователя (ЦАП), устройство выделения слова цикловой синхронизации и ряда устройств, выполняющих функции оценки и контроля поступающих сигналов. На вход блока демодулятора с выхода декодера выдается 8битовая комбинация, отображающая амплитуду отсчета соответствующего канала. Выходной сигнал устройства выделения слова цикловой синхронизации используется для синхронизации формирователя канальных импульсов приемной части ИКМ-30.

Блок демодулятора В 2745 содержит 30 электронных ключей и формирователь канальных импульсов ФКИ. Все входы электронных ключей соединены вместе и подключены к выходу ЦАП. Выходы каждого из ЭК соединены со входами соответствующих ФНЧ низкочастотных блоков ИКМ-30. На выходах каждого из электронных ключей установлен запоминающий конденсатор С, служащий для запоминания соответствующего канального амплитудномодулированного импульса, подаваемого с ЦАП. Электронные ключи поочередно замыкаются под действием тактовых канальных импульсов и таким образом распределяют отсчеты канальных сигналов по соответствующим выходам аппаратуры уплотнения.

В приемной части низкочастотного блока В 2741 путем фильтрации и коррекции дискретных отсчетов сигналов формируются непрерывные канальные Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) В аппаратуре уплотнения ИКМ-30 имеется блок канала данных (В 2738).

Он позволяет использовать для передачи данных один из канальных интервалов:

КИ1, КИ16 или КИ17, либо два канальных интервала: КИ1 и КИ16 или КИ1 и КИ17. Передача данных по каждому каналу осуществляется в двух направлениях со скоростью 56 кбит/с. Один бит канального интервала данных применяется для целей синхронизации.

Блок сигналов управления и взаимодействия (СУВ) Kte 4528 обеспечивает передачу и прием управляющих сигналов узлов коммутации. В этом же блоке расположена схема формирования слова синхронизации сверхцикла для его передачи в общем потоке Е1, а также схема распознавания этого слова при приеме.

Кроме рассмотренных блоков в состав ИКМ-30 также входит ряд вспомогательных блоков, реализующих функции сигнализации и контроля функционирования всей аппаратуры, блоков, обеспечивающих питающими напряжениями функциональных модулей, дистанционного питания регенераторов и промежуточной станции.

4.1. Изучить принципы организации цифровых каналов связи, иерархию цифровых каналов, структуры циклов и сверхциклов потоков Т1 и Е1.

4.2. Рассчитать шумы квантования при изменении количества битов на отсчет 4.3. Изучить функциональную схему аппаратуры уплотнения ИКМ-30, особенности ее работы, состав и назначение блоков.

4.4. Снять осциллограммы сигналов в характерных точках аппаратуры уплотнения.

4.5. Исследовать процессы на выходах функциональных блоков при изменении частоты входных сигналов и количества передаваемых аналоговых сигналов.

4.6. Оформить результаты экспериментальных исследований в виде отчета.

Примечание: Пп. 3.1–3.3 выполняются в процессе домашней подготовки.

5.1. Цель и задачи работы.

5.2. Результаты расчеты шумов квантования.

5.3. Структурная схема ИКМ-30.

5.4. Осциллограммы и параметры сигналов в точках измерения при различных условиях эксперимента.

5.5. Выводы по работе.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) 6.1. Поясните принцип временного разделения каналов и обоснуйте требуемую 6.2. В чем состоит суть ИКМ и поясните влияние разрядности кодового слова, используемого для кодирования отсчета, на уровень шума квантования.

6.3. Начертите и поясните структурную схему АЦП и временные диаграммы его 6.4. Проведите сопоставимый анализ цифровых потоков Т1 и Е1.

6.5. Дайте определение цикла и сверхцикла передачи и проведите анализ структуры сверхцикла.

6.6. Расскажите о необходимости и способах линейного кодирования сигналов, поясните особенности кодирования HDB3, AMI и B8ZS.

6.7. Поясните принцип формирования тактовых сигналов на приемной стороне системы передачи данных на основе входной последовательности.

6.8. Расскажите о способе реализации цикловой синхронизации.

6.9. Расскажите состав и назначение блоков лабораторной установки.

6.10. С какой целью на входе и выходе аппаратуры уплотнения устанавливаются 6.11. Какие сигналы относят к СУВ и как они передаются в ИКМ-30?

6.12. Зачем нужна гальваническая развязка цепей сопряжения аппаратуры и как 6.13. Зачем в аппаратуре уплотнения производится циклическое кодирование?

6.14. Каким образом биты проверочной последовательности CRC-4 передаются 6.15. Расскажите о назначении дифференциальной системы и способе ее реализации.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Галкин В.А. Телекоммуникации и сети: учебное пособие для вузов / В.А. Галкин, Ю.А. Григорьев. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. — 608 с.

2. Гаранин М.В. Системы и сети передачи информации / М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. — М.: Радио и связь, 2001. – 336 с.

3. Зингеренко А.М. Системы многоканальной связи: учебник для вузов связи / А.М. Зингеренко, Н.Н. Баева, М.С. Тверецкий. — М.: Связь, 1980. — 440 с.

4. Столлингс В. Компьютерные системы передачи данных: [Пер. с англ.]/ В.Столлингс. — М.: Изд-во "Вильямс", 2002. — 928 с.

5. Чернега В.С. Компьютерные сети: учебное пособие для вузов / В.С. Чернега, Б. Платтнер. — Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006. — 500 с.

6. Чернега В.С. Расчет и проектирование технических средств обмена и передачи информации / В.С. Чернега, В.А. Василенко, В.Н. Бондарев. — М.:

Высш.школа, 1990. —224 с.

7. Техническое описание аппаратуры уплотнения ИКМ-30.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)