АКАДЕМІЯ
«Розробка ескізного проекту цифрової системи передач»
Орел 2003
Зміст
1. Вихідні дані
2. Введення
3. РОЗРАХУНОК І ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ Кодек
3.1. Вибір частоти дискретизації
3.2. Розрахунок захищеності від шумів квантування і визначення кількості розрядів у кодовому слові
3.3. Розрахунок захищеності від шумів дискретизації
4. ФОРМУВАННЯ ЦИКЛУ ПЕРЕДАЧІ
4.1. Вибір методу тимчасового групоутворювання.
4.2. Вибір методу узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків
4.3. Розрахунок основних параметрів циклу передачі ЦСП та розробка структури часових циклів
5. розрахунок параметрів системи циклової синхронізації
6.Построеніе Глазкової діаграми на виході коригуючого підсилювача, розрахунок запасу перешкодозахищеності регенератора
7.Построеніе сигналу на виході регенератора для заданої кодової послідовності символів для заданих лінійних кодів.
8.Обоснованіе вибору кабелю і розрахунок максимальних довжин ділянок регенерації.
9.Разработка та обгрунтування структури лінійного тракту.
Висновок
Список використаної літератури
2. Кількість каналів ТЧ: 240.
3. Тип кодека мовного сигналу: ІКМ
4. Захищеність гармонійного сигналу від спотворень квантування на виході каналу: 19 дБ.
5. Допустима імовірність помилки на один кілометр лінійного тракту: 3 ∙ 10 -10.
6. Коефіцієнт шуму коригуючого підсилювача: 4
7. Кількість переприемов по ТЧ: 2
8. Середній час відновлення циклового синхронізму (не більше): 4,0 мс.
9. Тип кабелю: МКТ - 1.2/4.6
10.Лінейний код: ЧПІ.
11.Амплітуда імпульсу на виході регенератора: 4 У.
12.Структура сигналу в двійковому коді: 1110000010000101
13.Погрешность усунення ачи: 7%.
14.Погрешность роботи АРУ: 6%.
15.Нестабільность живлячої напруги РУ: 4%.
16.Велічіна фазових тремтінь: 5%.
2. Введення
Електрозв'язок є однією з найдинамічніших галузей економіки. Це викликано постійно зростаючими потребами користувачів у засобах доставки різної інформації. З розвитком техніки цифрової передачі, а також з впровадженням цифрових систем комутації з'явилася можливість замінити безліч спеціалізованих мереж цифровими мережами з інтеграцією обслуговування (ЦСИО) (ISDN-Integrated Service Digital Network), які порівняно з існуючими спеціалізованими мережами мають більш високу техніко-економічною ефективністю і універсальністю використання. Матеріальною основою ЦСИО стануть цифрові системи зв'язку та відповідні їм цифрові первинні мережі зв'язку, що базуються на цифрових багатоканальних системах передачі та комутації.
Аналіз розвитку систем передачі інформації і знайомство з основними достоїнствами ЦСП дозволяє зробити висновок про те, що ЦСП починають займати провідне місце в системах зв'язку різного призначення, а незабаром будуть домінувати в усіх мережах зв'язку. Тому знання принципів побудови систем, їх структури, параметрів, основ проектування необхідно для будь-якого інженера зв'язку.
3. РОЗРАХУНОК І ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ Кодек
3.1. Вибір частоти дискретизації
Вибір частоти дискретизації F Д здійснюється на основі теореми Котельникова. При дискретизації телефонних сигналів спектр АІМ сигналу має складові з частотами вихідного сигналу, що модулює F Н .. F В і складові бічних смуг при частоті дискретизації F Д ± (F Н .. F В). Оскільки для телефонного сигналу F В = 3.4 кГц, то згідно теореми Котельникова F Д ³ 2F У ³ 6 .. 8 кГц. На практиці вибирають F Д = 8 кГц, що спрощує вимоги до ФНЧ прийому.
3.2. Розрахунок захищеності від шумів квантування і визначення кількості розрядів у кодовому слові
Кількість розрядів у кодовому слові m залежить від величини захищеності від спотворень квантування на виході каналу ТЧ А КВ і кількості переприемов по ТЧ n, а також від обраного виду квантування. У процесі квантування виникають помилки, звані помилками квантування, викликані відмінностями в амплітуді відліку сигналу і найближчого рівня, що призводить до спотворень. Захищеність від помилок квантування при лінійному квантуванні мовного сигналу визначається за формулою:
А КВ = 6m - 20lgk + 4,8;
де к - пік-фактор мовного сигналу (звичайно приймається до = 5).
Для визначення А КВ при заданому динамічному діапазоні D телефонного сигналу і кількості переприемов по ТЧ n, а також з урахуванням апаратурних похибок, які зазвичай складають 4 .. 5 дБ, існує формула:
А КВ = 6m - D - 10lg (n +1) - (4 .. 5) + 4,8;
Тоді, для виконання заданої захищеності від спотворень квантування А КВ при рівномірному квантуванні потрібно m розрядів у кодовому слові:
де Ц позначає округлення до найближчого цілого числа в більшу сторону.
Визначимо m для конкретних значень А КВ = 19 дБ, к = 5, D = 40 дБ, n = 2.
Як видно при рівномірному квантуванні для отримання необхідної захищеності від спотворень квантування кодування повинно проводитися досить великим числом розрядів кодового слова. При обраному значенні частоти дискретизації F Д = 8 кГц смуга частот каналу ТЧ у ЦСП буде розширюватися на величину 8 кГц на один розряд кодового слова, що призведе до значного зниження пропускної здатності.
Тому для зменшення числа розрядів кодового слова і підвищення пропускної здатності застосуємо нерівномірне квантування.
У підсумку, з урахуванням зниження захищеності за рахунок стрибкоподібного зміни кроку квантування на 2 дБ, і з урахуванням апаратурних похибок 4 .. 5 дБ, мінімальна величина захищеності від спотворень квантування А кв мах при нерівномірному квантуванні, з урахуванням переприемов по ТЧ, складе величину:
Отже, для визначення кількості розрядів у кодовому слові при нерівномірному квантуванні:
Підставивши у формулу 1.5 ті ж значення, що і для випадку рівномірного квантування отримаємо:
Розрахуємо і побудуємо залежність захищеності від спотворень квантування на виході каналу від рівня сигналу. Для цього визначимо мінімальну захищеність сигналу в пункті прийому в діапазоні рівнів від-36до 0 дБ
Максимальна величина захищеності в тому ж діапазоні буде приблизно на 6 дБ більше мінімальною:
Наносимо на графік горизонтальні прямі, відповідні знайденим А кв min і А квмах. Захищеність при p =- 36 дБ приблизно на 2 дБ вище А кв min, тоді
Значення захищеності від спотворень квантування в діапазоні рівнів від 0 до -36 дБ лежать між прямими А квmin і А квmaх, а в діапазоні від -36 до мінус нескінченності квантування є рівномірним і тому АКВ убуває на 1 дБ при зменшенні рівня сигналу на таку ж величину . Діапазон зміни сигналу, в якому захищеність залишається не нижче заданої, знаходимо безпосередньо по діаграмі (рис. 1).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
При АКВ = 19 дБ динамічний діапазон складає 4 дБ, що відповідає прийнятому для телефонного сигналу
3.3 Розрахунок захищеності від шумів дискретизації
Захищеність сигналу від шумів дискретизації визначається виразом:
де
Мінімально допустима величина захищеності від шумів дискретизації
Враховуючи число переприемов n = 1:
Отримаємо:
Визначимо:
Допустима відносна величина відхилення відліку через НЧ фазових тремтінь:
Відносна величина фазового тремтіння
Отримані дані відповідають нормі.
4. ФОРМУВАННЯ ЦИКЛУ ПЕРЕДАЧІ
При формуванні циклу передачі необхідно:
1) вибрати метод тимчасового группообразования;
2) вибрати метод узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків;
3) розрахувати основні параметри циклу передачі ЦСП з тимчасовим группообразования і розробити структуру часових циклів.
4.1. Вибір методу тимчасового группообразования
При формуванні групового цифрового сигналу з декількох цифрових сигналів можуть використовуватися посимвольним (порозрядної) і поканального (погрупповой) способи об'єднання.
Найбільшого поширення набули системи передачі інформації посимвольного об'єднання цифрових потоків. При цьому символи цифрових сигналів об'єднуються систем слідують один за одним.
4.2. Вибір методу узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків
Слід зазначити, що в реальних умовах через нестабільність частоти
де
Це означає, що при об'єднанні чотирьох цифрових потоків від ІКМ -30 в ІКМ -120 повинні виконуватися наступні нерівності:
4.3. Розрахунок основних параметрів циклу передачі ЦСП та розробка структури часових циклів
Тимчасової спектр (цикл передачі) вторинної ЦСП з ІКМ (оскільки необхідно забезпечити передачу 120 каналів ТЧ) є типовим для всіх ЦСП з ІКМ вищих щаблів плезіохронної ієрархії. Цикл передачі має тривалість 125 мкс (рис. 3) і складається з 1056 позицій. Цикл розділений на 4 субцікла, однакових за тривалістю. Перші 8 позицій першого субцікла зайняті комбінацією 10111000, що представляє собою циклової синхросигнал об'єднаного потоку. Решта 256 позицій першого субцікла (з 9-ї по 264-у включно) зайняті інформацією посимвольний об'єднаних вихідних потоків, номери яких зазначені на малюнку під номерами позицій. Перші 4 позиції другого субцікла зайняті першими символами каналу узгодження швидкостей (КСС) об'єднуються потоків, а наступні 4 - сигналами службового зв'язку (СБС). Другі і треті символи КСС (команда позитивного узгодження має вигляд 111, а негативного - 000) займають перші 4 позиції субціклов 3 та 4. Позиції 5 - 8 субцікла 3 використовуються для передачі сигналів дискретної інформації (дві позиції), аварійних сигналів (одна позиція) і виклику по каналу службового зв'язку (одна позиція). Нарешті, в субцікле 4 на позиціях 5 - 8 передається інформація об'єднуються потоків при негативному погодження швидкостей. При позитивному погодження виключаються позиції 9-12 субцікла 4. Оскільки операція узгодження швидкостей здійснюється не частіше, ніж через 78 циклів, позиції 5-8 субцікла 4, призначені для передачі інформації при негативному погодження, велику частину часу вільні і використовуються для передачі інформації про проміжні значення і про характер зміни t але. Таким чином, із загального числа позицій, рівного 1056, інформаційними є 1024 ± 4 позиції.
Теоретично Рис. 3 влаштується наступним чином.
Співвідношення числа інформаційних і службових символів в циклі в розрахунку на кожен вхідний потік становить:
М і і службових М з символів в циклі буде визначатися співвідношеннями М і = i × N і ×
N і, N c - Мінімальне число СС і ІС, які перебувають із співвідношення:
Загальна кількість імпульсних позицій у циклі передачі:
Мінімальне значення
Розрахувавши частоту проходження циклів f ц = З вп / М = 8448 / 924 = 9,14 кГц і частота проходження груп f гр = З вп / [N с (a 1 + b 1)] = 8448 / 132 = 64 кГц видно, що час пошуку синхросигналу значно перевершує необхідну (1 мс), тому необхідно збільшити кількість символів в синхросигнал до 8, тобто прийняти d цс = 8. Тоді перерахувавши, отримуємо i = 8. Тоді:
Тактова частота групового сигналу буде визначатися виразом
де f ВП - тактова частота системи вищого порядку;
Р-число додаткових позицій у циклі.
Q-число інформаційних символів в циклі.
Середній час його відновлення визначається виразом
tп - середній час пошуку синхросигналу;
Розрахуємо необхідні значення тимчасових інтервалів.
Оцінити середній час пошуку синхросигналу можна наступним чином:
де k - кількість інформаційних позицій, укладених між двома сусідніми сінхрословамі
m С - кількість символів в сінхрослове
Т Ц - період циклу.
З принципу дії приймача синхросигналу та обліку коефіцієнтів накопичення з виходу і входу в синхронізм (r ВИХІД ³ 4, r ВИХІД £ 2) випливає, що:
Тоді:
Але так, як у ІКМ-120 використовується адаптивний приймач СС, то продовжимо розрахунок за наступним виразом:
Для нашого випадку
Таким чином T В = 885 мкс, що задовольняє завданням (T У <2 мс).
6.Построеніе Глазкової діаграми на виході коригуючого підсилювача, розрахунок запасу перешкодозахищеності регенератора
При поширенні по кабелю імпульсний сигнал зазнає лінійні спотворення. Через ці спотворень збільшується тривалість імпульсів, тому на кожен символ сигналу в лінії, що надходить на вхід регенератора, впливають сусідні символи цифрового сигналу. Такий вплив може призвести до помилок регенерації цифрового сигналу.
Для оцінки якості корекції цифрового сигналу і можливості його достовірної регенерації як на етапі проектування, так і в процесі виробництва й експлуатації, виявляється зручним використання око-діаграм, що представляють картину накладення всіляких реалізацій скоригованого цифрового сигналу протягом одного або декількох тактових інтервалів.
Розглянемо позитивну область амплітуд, оскільки негативна симетрична їй щодо осі часу, і для визначення перешкодозахищеності будувати її немає необхідності. При побудові враховуються такі чинники. Похибка роботи АРУ впливає на амплітуду формованих відгуків. Різниця між АЧХ тракту «кабель + коректор» і номінальним його значенням спотворює форму імпульсу, витягаючи їх по тривалості, при цьому вважається, що амплітуда імпульсів залишається постійною зважаючи компенсаційного дії АРУ. Нестабільність живлячої напруги викликає відхилення порогу спрацьовування від номінального. У слідстві фазових тремтінь хронірующего сигналу виникають відхилення моменту впізнання кодових символів від моменту максимуму відношення сигнал-перешкода у вихідному сигналі лінійного коректора, а також тимчасові флуктуації в регенерованому сигналі.
кафедра № 12
Курсовий проект
з дисципліни «Багатоканальні системи передач»
на тему:«Розробка ескізного проекту цифрової системи передач»
Орел 2003
Зміст
1. Вихідні дані
2. Введення
3. РОЗРАХУНОК І ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ Кодек
3.1. Вибір частоти дискретизації
3.2. Розрахунок захищеності від шумів квантування і визначення кількості розрядів у кодовому слові
3.3. Розрахунок захищеності від шумів дискретизації
4. ФОРМУВАННЯ ЦИКЛУ ПЕРЕДАЧІ
4.1. Вибір методу тимчасового групоутворювання.
4.2. Вибір методу узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків
4.3. Розрахунок основних параметрів циклу передачі ЦСП та розробка структури часових циклів
5. розрахунок параметрів системи циклової синхронізації
6.Построеніе Глазкової діаграми на виході коригуючого підсилювача, розрахунок запасу перешкодозахищеності регенератора
7.Построеніе сигналу на виході регенератора для заданої кодової послідовності символів для заданих лінійних кодів.
8.Обоснованіе вибору кабелю і розрахунок максимальних довжин ділянок регенерації.
9.Разработка та обгрунтування структури лінійного тракту.
Висновок
Список використаної літератури
1. Вихідні дані
1. Протяжність лінії передачі: 400 км.2. Кількість каналів ТЧ: 240.
3. Тип кодека мовного сигналу: ІКМ
4. Захищеність гармонійного сигналу від спотворень квантування на виході каналу: 19 дБ.
5. Допустима імовірність помилки на один кілометр лінійного тракту: 3 ∙ 10 -10.
6. Коефіцієнт шуму коригуючого підсилювача: 4
7. Кількість переприемов по ТЧ: 2
8. Середній час відновлення циклового синхронізму (не більше): 4,0 мс.
9. Тип кабелю: МКТ - 1.2/4.6
10.Лінейний код: ЧПІ.
11.Амплітуда імпульсу на виході регенератора: 4 У.
12.Структура сигналу в двійковому коді: 1110000010000101
13.Погрешность усунення ачи: 7%.
14.Погрешность роботи АРУ: 6%.
15.Нестабільность живлячої напруги РУ: 4%.
16.Велічіна фазових тремтінь: 5%.
2. Введення
Електрозв'язок є однією з найдинамічніших галузей економіки. Це викликано постійно зростаючими потребами користувачів у засобах доставки різної інформації. З розвитком техніки цифрової передачі, а також з впровадженням цифрових систем комутації з'явилася можливість замінити безліч спеціалізованих мереж цифровими мережами з інтеграцією обслуговування (ЦСИО) (ISDN-Integrated Service Digital Network), які порівняно з існуючими спеціалізованими мережами мають більш високу техніко-економічною ефективністю і універсальністю використання. Матеріальною основою ЦСИО стануть цифрові системи зв'язку та відповідні їм цифрові первинні мережі зв'язку, що базуються на цифрових багатоканальних системах передачі та комутації.
Аналіз розвитку систем передачі інформації і знайомство з основними достоїнствами ЦСП дозволяє зробити висновок про те, що ЦСП починають займати провідне місце в системах зв'язку різного призначення, а незабаром будуть домінувати в усіх мережах зв'язку. Тому знання принципів побудови систем, їх структури, параметрів, основ проектування необхідно для будь-якого інженера зв'язку.
3. РОЗРАХУНОК І ОБГРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ Кодек
3.1. Вибір частоти дискретизації
Вибір частоти дискретизації F Д здійснюється на основі теореми Котельникова. При дискретизації телефонних сигналів спектр АІМ сигналу має складові з частотами вихідного сигналу, що модулює F Н .. F В і складові бічних смуг при частоті дискретизації F Д ± (F Н .. F В). Оскільки для телефонного сигналу F В = 3.4 кГц, то згідно теореми Котельникова F Д ³ 2F У ³ 6 .. 8 кГц. На практиці вибирають F Д = 8 кГц, що спрощує вимоги до ФНЧ прийому.
3.2. Розрахунок захищеності від шумів квантування і визначення кількості розрядів у кодовому слові
Кількість розрядів у кодовому слові m залежить від величини захищеності від спотворень квантування на виході каналу ТЧ А КВ і кількості переприемов по ТЧ n, а також від обраного виду квантування. У процесі квантування виникають помилки, звані помилками квантування, викликані відмінностями в амплітуді відліку сигналу і найближчого рівня, що призводить до спотворень. Захищеність від помилок квантування при лінійному квантуванні мовного сигналу визначається за формулою:
А КВ = 6m - 20lgk + 4,8;
де к - пік-фактор мовного сигналу (звичайно приймається до = 5).
Для визначення А КВ при заданому динамічному діапазоні D телефонного сигналу і кількості переприемов по ТЧ n, а також з урахуванням апаратурних похибок, які зазвичай складають 4 .. 5 дБ, існує формула:
А КВ = 6m - D - 10lg (n +1) - (4 .. 5) + 4,8;
Тоді, для виконання заданої захищеності від спотворень квантування А КВ при рівномірному квантуванні потрібно m розрядів у кодовому слові:
де Ц позначає округлення до найближчого цілого числа в більшу сторону.
Визначимо m для конкретних значень А КВ = 19 дБ, к = 5, D = 40 дБ, n = 2.
Як видно при рівномірному квантуванні для отримання необхідної захищеності від спотворень квантування кодування повинно проводитися досить великим числом розрядів кодового слова. При обраному значенні частоти дискретизації F Д = 8 кГц смуга частот каналу ТЧ у ЦСП буде розширюватися на величину 8 кГц на один розряд кодового слова, що призведе до значного зниження пропускної здатності.
Тому для зменшення числа розрядів кодового слова і підвищення пропускної здатності застосуємо нерівномірне квантування.
У підсумку, з урахуванням зниження захищеності за рахунок стрибкоподібного зміни кроку квантування на 2 дБ, і з урахуванням апаратурних похибок 4 .. 5 дБ, мінімальна величина захищеності від спотворень квантування А кв мах при нерівномірному квантуванні, з урахуванням переприемов по ТЧ, складе величину:
Отже, для визначення кількості розрядів у кодовому слові при нерівномірному квантуванні:
Підставивши у формулу 1.5 ті ж значення, що і для випадку рівномірного квантування отримаємо:
Розрахуємо і побудуємо залежність захищеності від спотворень квантування на виході каналу від рівня сигналу. Для цього визначимо мінімальну захищеність сигналу в пункті прийому в діапазоні рівнів від-36до 0 дБ
Максимальна величина захищеності в тому ж діапазоні буде приблизно на 6 дБ більше мінімальною:
Наносимо на графік горизонтальні прямі, відповідні знайденим А кв min і А квмах. Захищеність при p =- 36 дБ приблизно на 2 дБ вище А кв min, тоді
Значення захищеності від спотворень квантування в діапазоні рівнів від 0 до -36 дБ лежать між прямими А квmin і А квmaх, а в діапазоні від -36 до мінус нескінченності квантування є рівномірним і тому АКВ убуває на 1 дБ при зменшенні рівня сигналу на таку ж величину . Діапазон зміни сигналу, в якому захищеність залишається не нижче заданої, знаходимо безпосередньо по діаграмі (рис. 1).
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Рис. 1. Залежність захищеності від шумів квантування від рівня вхідного сигналу. |
При АКВ = 19 дБ динамічний діапазон складає 4 дБ, що відповідає прийнятому для телефонного сигналу
3.3 Розрахунок захищеності від шумів дискретизації
Захищеність сигналу від шумів дискретизації визначається виразом:
де
Мінімально допустима величина захищеності від шумів дискретизації
Враховуючи число переприемов n = 1:
Отримаємо:
Визначимо:
Допустима відносна величина відхилення відліку через НЧ фазових тремтінь:
Відносна величина фазового тремтіння
Отримані дані відповідають нормі.
4. ФОРМУВАННЯ ЦИКЛУ ПЕРЕДАЧІ
При формуванні циклу передачі необхідно:
1) вибрати метод тимчасового группообразования;
2) вибрати метод узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків;
3) розрахувати основні параметри циклу передачі ЦСП з тимчасовим группообразования і розробити структуру часових циклів.
4.1. Вибір методу тимчасового группообразования
При формуванні групового цифрового сигналу з декількох цифрових сигналів можуть використовуватися посимвольним (порозрядної) і поканального (погрупповой) способи об'єднання.
Найбільшого поширення набули системи передачі інформації посимвольного об'єднання цифрових потоків. При цьому символи цифрових сигналів об'єднуються систем слідують один за одним.
4.2. Вибір методу узгодження швидкостей об'єднуються цифрових потоків
Слід зазначити, що в реальних умовах через нестабільність частоти
де
Це означає, що при об'єднанні чотирьох цифрових потоків від ІКМ -30 в ІКМ -120 повинні виконуватися наступні нерівності:
4.3. Розрахунок основних параметрів циклу передачі ЦСП та розробка структури часових циклів
Тимчасової спектр (цикл передачі) вторинної ЦСП з ІКМ (оскільки необхідно забезпечити передачу 120 каналів ТЧ) є типовим для всіх ЦСП з ІКМ вищих щаблів плезіохронної ієрархії. Цикл передачі має тривалість 125 мкс (рис. 3) і складається з 1056 позицій. Цикл розділений на 4 субцікла, однакових за тривалістю. Перші 8 позицій першого субцікла зайняті комбінацією 10111000, що представляє собою циклової синхросигнал об'єднаного потоку. Решта 256 позицій першого субцікла (з 9-ї по 264-у включно) зайняті інформацією посимвольний об'єднаних вихідних потоків, номери яких зазначені на малюнку під номерами позицій. Перші 4 позиції другого субцікла зайняті першими символами каналу узгодження швидкостей (КСС) об'єднуються потоків, а наступні 4 - сигналами службового зв'язку (СБС). Другі і треті символи КСС (команда позитивного узгодження має вигляд 111, а негативного - 000) займають перші 4 позиції субціклов 3 та 4. Позиції 5 - 8 субцікла 3 використовуються для передачі сигналів дискретної інформації (дві позиції), аварійних сигналів (одна позиція) і виклику по каналу службового зв'язку (одна позиція). Нарешті, в субцікле 4 на позиціях 5 - 8 передається інформація об'єднуються потоків при негативному погодження швидкостей. При позитивному погодження виключаються позиції 9-12 субцікла 4. Оскільки операція узгодження швидкостей здійснюється не частіше, ніж через 78 циклів, позиції 5-8 субцікла 4, призначені для передачі інформації при негативному погодження, велику частину часу вільні і використовуються для передачі інформації про проміжні значення і про характер зміни t але. Таким чином, із загального числа позицій, рівного 1056, інформаційними є 1024 ± 4 позиції.
1 .. 8 9 .. 264 |
1 .. 4 5 .. 9 Серпня .. 264 |
1 .. 4 5 .. 9 Серпня .. 264 |
1 .. 4 5 .. 9 Серпня .. 264 |
Синхросигнал 10111000 |
ДІ |
ССС |
Контроль негативного узгодження швидкостей |
Символи команд узгодження швидкостей |
I |
IV |
III |
II |
T = 125 мкс (1056 символів) |
Рис. 3. Структура циклу передачі ІКМ-120. |
Теоретично Рис. 3 влаштується наступним чином.
Співвідношення числа інформаційних і службових символів в циклі в розрахунку на кожен вхідний потік становить:
М і і службових М з символів в циклі буде визначатися співвідношеннями М і = i × N і ×
N і, N c - Мінімальне число СС і ІС, які перебувають із співвідношення:
Загальна кількість імпульсних позицій у циклі передачі:
Мінімальне значення
Розрахувавши частоту проходження циклів f ц = З вп / М = 8448 / 924 = 9,14 кГц і частота проходження груп f гр = З вп / [N с (a 1 + b 1)] = 8448 / 132 = 64 кГц видно, що час пошуку синхросигналу значно перевершує необхідну (1 мс), тому необхідно збільшити кількість символів в синхросигнал до 8, тобто прийняти d цс = 8. Тоді перерахувавши, отримуємо i = 8. Тоді:
Тактова частота групового сигналу буде визначатися виразом
де f ВП - тактова частота системи вищого порядку;
Р-число додаткових позицій у циклі.
Q-число інформаційних символів в циклі.
5. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ СИСТЕМИ циклової синхронізації
Для забезпечення синхронізму між передавальною і приймальною станціями ЦСП використовують систему циклової синхронізації. Вона здійснюється за спеціальним синхросигнали, який встановлює таке фазовий відповідність між приймальним і передавальним розподільником, при якому цикли прийому і передачі збігаються за часом. Однією з основних характеристик системи циклової синхронізації є час відновлення.Середній час його відновлення визначається виразом
tп - середній час пошуку синхросигналу;
Розрахуємо необхідні значення тимчасових інтервалів.
Оцінити середній час пошуку синхросигналу можна наступним чином:
де k - кількість інформаційних позицій, укладених між двома сусідніми сінхрословамі
m С - кількість символів в сінхрослове
Т Ц - період циклу.
З принципу дії приймача синхросигналу та обліку коефіцієнтів накопичення з виходу і входу в синхронізм (r ВИХІД ³ 4, r ВИХІД £ 2) випливає, що:
Тоді:
Але так, як у ІКМ-120 використовується адаптивний приймач СС, то продовжимо розрахунок за наступним виразом:
Для нашого випадку
Таким чином T В = 885 мкс, що задовольняє завданням (T У <2 мс).
6.Построеніе Глазкової діаграми на виході коригуючого підсилювача, розрахунок запасу перешкодозахищеності регенератора
При поширенні по кабелю імпульсний сигнал зазнає лінійні спотворення. Через ці спотворень збільшується тривалість імпульсів, тому на кожен символ сигналу в лінії, що надходить на вхід регенератора, впливають сусідні символи цифрового сигналу. Такий вплив може призвести до помилок регенерації цифрового сигналу.
Для оцінки якості корекції цифрового сигналу і можливості його достовірної регенерації як на етапі проектування, так і в процесі виробництва й експлуатації, виявляється зручним використання око-діаграм, що представляють картину накладення всіляких реалізацій скоригованого цифрового сигналу протягом одного або декількох тактових інтервалів.
Розглянемо позитивну область амплітуд, оскільки негативна симетрична їй щодо осі часу, і для визначення перешкодозахищеності будувати її немає необхідності. При побудові враховуються такі чинники. Похибка роботи АРУ впливає на амплітуду формованих відгуків. Різниця між АЧХ тракту «кабель + коректор» і номінальним його значенням спотворює форму імпульсу, витягаючи їх по тривалості, при цьому вважається, що амплітуда імпульсів залишається постійною зважаючи компенсаційного дії АРУ. Нестабільність живлячої напруги викликає відхилення порогу спрацьовування від номінального. У слідстві фазових тремтінь хронірующего сигналу виникають відхилення моменту впізнання кодових символів від моменту максимуму відношення сигнал-перешкода у вихідному сигналі лінійного коректора, а також тимчасові флуктуації в регенерованому сигналі.
|
|
Величина області прийняття рішення для «1» дорівнює:
Величина області прийняття рішення для «0» -
На підставі цього знаходимо розкривши око-діаграми:
Після цього, знаючи значення номінальної амплітуди (Е = 5 В), можна визначити необхідний запас перешкодозахищеності на вході регенератора для забезпечення необхідної якості зв'язку:
7.Построеніе сигналу на виході регенератора для заданої кодової послідовності символів для заданих лінійних кодів
8.Обоснованіе вибору кабелю і розрахунок максимальних довжин ділянок регенерації
Для організації зв'язку за допомогою системи ІКМ-120 будемо використовувати коаксіальний кабель КМ - 2.6/9.4. При цьому переважний вплив чинять власні перешкоди (тепловий шум кабелю і шуми підсилювальних елементів регенератора), а величинами перехідних перешкод можна знехтувати. Тоді А р = А РСП, і для визначення максимальної довжини ділянки регенерації вирішуються спільно рівняння
При збільшенні довжини ділянки регенерації захищеність від власної перешкоди зменшується, тому існує максимально допустима довжина ділянки, при якій ще забезпечується необхідна захищеність сигналу від власної перешкоди в ТРР, а, отже, і ймовірність помилки в одиночному регенераторі не перевищить необхідного значення.
Очікувану величину захищеності від власної завади в ТРР можна обчислити
за формулою, апроксимуючої А ЗСП з точністю до десятих часток децибела в діапазоні зміни аргументу 50дБ £ a l р £ 90дБ,
де p ПРОВ - абсолютний рівень пікової потужності імпульсу на виході регенератора, дБ;
F - коефіцієнт шуму коригуючого підсилювача;
f Т - тактова частота сигналу в лінії (8,448 МГц);
a - коефіцієнт загасання кабельної лінії на частоті (f т / 2), дБ / км;
l P - довжина ділянки регенерації, км.
Величини p ПРОВ і a визначається за формулою
Максимальна довжина ділянки регенерації визначається з рівняння:
величину захищеності визначають за наближеною формулою, справедливою при 10 -15 <р ЗШ <10 -4:
де р ОШ1 - ймовірність помилки в одиночному регенераторі (
DА р - запас завадостійкості, що враховує неідеальність регенератора, дБ.
Підставляючи значення р ЗШ = 5 × 10 -9; DА З = DА РЕГ = 2,22 дБ, одержуємо:
Звідси:
9. Розробка та обгрунтування структури лінійного тракту
Вибір типу кінцевого обладнання здійснюється на підставі отриманих вихідних даних, а саме числа каналів і типу кабелю.
Заданий число каналів дорівнює 120. Виходячи з цього, можна вибрати в якості кінцевого обладнання 1 комплекту апаратури ІКМ-120.
Загальна схема кінцевого устаткування буде мати вигляд (рис. 7).
Рис. 7. Загальна схема кінцевого устаткування.
Передавальний кінцеве обладнання здійснює дискретизацію вхідних аналогових сигналів, тимчасове об'єднання отриманих дискретних сигналів, їх квантування, кодування і перетворення двійковій послідовності на виході кодера у форму, зручну для передачі по лінії, а в приймальному кінцевому обладнанні здійснюється зворотне перетворення.
Дистанційне харчування (ДП) лінійних регенераторів здійснюється стабілізованою постійним струмом за схемою ² провід-провід ² з використанням центральних жив коаксіальних пар. При цьому не обслуговуються регенераційні пункти (НРП) включаються в ланцюг ДП послідовно.
Дистанційне харчування подається в лінію від блоків ДП, встановлюваних або на кінцевих пунктах (ВП), або на обслуговуваних проміжних пунктах (ОРП). При цьому дистанційне харчування може здійснюватися як з обох ВП (харчування полусекціямі), так і з одного ОП. При харчуванні секціями шлейф ланцюга ДП організується в НРП, розташованому в середині питаемого ділянки лінійного тракту, а при харчуванні з ОП - на іншому ОП або ОРП. Шлейф ланцюгів ДП двох суміжних полусекцій організовується в одному НРП.
При розрахунку напруги на виході блоку ДП слід враховувати падіння напруги на ділянках кабелю та на НРП, тобто
де I ДП - струм дистанційного живлення, А;
R 0 - кілометріческое опір ланцюга ДП постійному струму, Ом / км;
l ДП - довжина ділянки ДП, км;
U НРП - падіння напруги на одному НРП, В;
n - число НРП, що живляться від одного ВП (ОРП).
Кількість переприемов ТЧ
Розрахуємо n;
Оскільки l ДП = 200 км, а довжина ділянки регенерації повинна бути кратна будівельної довжині кабелю (500 м), то l Р = 13 км, а значить:
ОП1 |
ОП2 |
На підставі даних: R 0 = 14,2 Ом / км, U НРП = 35 В, I ДП = 125 мА, отримуємо
Напруга U ДП для ІКМ-120 має бути не більше 980 В, тому такий спосіб організації ДП підходить.
Висновок
У ході виконання курсового проекту розраховане необхідну кількість розрядів у кодовому слові, обгрунтовано переваги застосування нелінійного в порівнянні з лінійним квантуванням. Визначено необхідна величина захищеності від шумів квантування. За допомогою очей-діаграми певний запас перешкодозахищеності регенератора. Для заданої кодової послідовності символів для заданих лінійних кодів побудований сигнал на виході регенератора. Обгрунтовано вибір кабелю для системи передачі, а також розрахована максимальна довжина ділянки регенерації, на основі чого розроблена структура лінійного тракту.
Список використаної літератури
1. Баєва М.М., Гордієнко В.М. та ін «Багатоканальні системи передачі» - М.: Радіо і зв'язок, 1996;
2. Иванов В.І., Гордієнко В.М., Попов Г.Н. та ін «Цифрові та аналогові системи передачі» - М.: Радіо і зв'язок, 1995;
3. Дегтярьов А.І., А. В. Тезін «Посібник по курсовому та дипломному проектуванню цифрових систем передачі» - Орел.: Академія ФАПСИ, 2002;
4. Денисов М. Ю. «Цифрові системи передач» - Орел: ВІПС, 1996.