Бастапқы сандық сигнал

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

М. Әуезов атындағы ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН УНИВЕРСИТЕТІ

Ақпараттық технологиялар және энергетика жоғары мектебі

Автоматтандыру, телекоммуникация және басқару кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы :Сандық телекоммуникациялық жүйелердің ерекшеліктері

Студент:Заурбекова Д.

Группа:ИП-19-7k2

Оқытушы:Арыстанбаев Қ.

Шымкент 2021

Мазмұны:

Кіріспе . . . 3

1 тарау. САНДЫҚ ТЕЛЕФОНИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ МЕН ДАМУ ТАРИХЫ

1. 1. Көп арналы байланыстың негізгі ұғымдары . . . 4 1. 2. Сандық телефон байланысының даму кезеңдері . . . 5 1. 3. Сандық жүйелердің артықшылықтары . . . 6

2 тарау. САНДЫҚ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІНДЕГІ СИГНАЛДАРДЫ ТҮРЛЕНДІРУ

2. 1. Бастапқы сандық сигнал . . . 8 2. 2. Соңғы жабдықтың жалпыланған схема . . . 10

Қорытынды . . . 12

Қолданылған әдебиеттер тізімі . . . 13

Кіріспе

Реферат тақырыбы “Сандық телекоммуникациялық жүйелердің ерекшеліктері”. Бұл реферат 2 тарау, 6 тақырыпшадан тұрады. Рефератта сандық жүйенің негізгі түсініктері мен даму тарихы қамтылған. Тақырыпқа байланысты сандық жүйелердің артықшылығы, ерекшеліктері жайлы жазылған. Сандық сигналдың соңғы жабдықталған құрылымдық схемасы көрсетіліп, түсіндірілген. Қорытынды бөлімде аналогты және сандық сигналдың айырмашылығы мен ерекшеліктері айтылған.

1 тарау. САНДЫҚ ТЕЛЕФОНИЯНЫҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ МЕН ДАМУ

1. 1. Көп арналы байланыстың негізгі ұғымдары

Беру жүйесі -бұл желілік жолдың, стандартты топтық жолдардың және бастапқы желінің тарату арналарының қалыптасуын қамтамасыз ететін техникалық құралдар жиынтығы. Тарату жүйесінің жалпыланған құрылымдық схемасы 1. 1 суретте көрсетілген.

Сурет 1. 1-тарату жүйесінің жалпыланған құрылымдық схемасы

Диаграммада көрсетілген : КПд - канальный передатчик; УО - устройство объединения каналов; ГПд - групповой передатчик; ЛС - линия связи; ГПр - групповой приемник; УР - устройство разделения; КПр - канальный приемник

N абоненттерден С1(t), c2(t), . . . CN(t) бастапқы сигналдары (ОП1) соңғы пункт жабдығының N арналық таратқыштарының кірістеріне түседі. Әрқайсысында, мысалы, I-арнада тиісті Mi модуляторын қолдана отырып, si(t) бастапқы сигналы UI(t) арнасына айналады және топтық сигнал қосқыштың шығысында әрекет етеді:

Сызықтық жол -жиілік жолағында немесе осы тарату жүйесіне сәйкес келетін жылдамдықта электр байланысы сигналдарын беруді қамтамасыз ететін тарату жүйесінің техникалық құралдарының кешені. Сигналдың таралу ортасына байланысты сызықтық жолдар: кабельдік, радиорелелік, спутниктік, аралас.

Топтық тракт -үндік жиілік арналарының немесе жиілік жолағындағы немесе беру жылдамдығымен берілген негізгі цифрлық арналардың нормаланған санын электр байланысы сигналдарын беруге арналған тарату жүйесінің техникалық құралдарының кешені; осы топтық тракт үшін.

Қалыпқа келтірілген арналардың санына байланысты топтық трактаттар деп аталады: бастапқы, екінші, үшінші, төрттік және т. б. трактаттар.

Тарату арнасы -желілік станциялар, желілік тораптар арасында немесе желілік станция мен желілік торап арасында, сондай-ақ желілік станция немесе желілік торап пен бастапқы желінің соңғы құрылғысы арасында жиіліктер жолағында немесе осы тарату арнасына тән 10 беру жылдамдығымен электр байланысы сигналын беруді қамтамасыз ететін техникалық құралдар мен тарату ортасының кешені. Беру әдістеріне байланысты арналар аналогтық немесе сандық немесе аралас болады.

Тональды жиілік арнасы (КТЧ) - Өткізу жолағы 0, 3 . . . 3, 4 кГц болатын Аналогты байланыс арнасы.

Негізгі цифрлық арна (ОЦК) - берілу жылдамдығы 64 кбит/с болатын сандық байланыс арнасы.

Бастапқы желі -желілік тораптардың, желілік станциялардың, бастапқы желінің соңғы құрылғыларының және оларды қосатын тарату желілерінің негізінде құрылған типтік физикалық тізбектердің, типтік тарату арналарының және желілік трактілердің жиынтығы.

1. 2. Сандық телефон байланысының даму кезеңдері

Бірінші кезеңде 20 ғасырдың бірінші жартысында телефон желілерінің дамуы электромеханикалық коммутациялық станциялардың сыйымдылығының өсуіне және арналардың жиіліктік бөлінуі бар аналогтық тарату жүйелерінің өткізу қабілетіне байланысты болды . Арналардың жиіліктік бөлінуімен стандартты аналогтық тарату жүйелерінде тығыздалған телефон арналарының максималды саны 900-ге жетті (төрттік топ) . Алайда, тығыздалған арналардың одан әрі ұлғаюы аналогтық жабдықтың едәуір күрделенуіне әкелді, ол кіріс сигналдарын түрлендірудің бірнеше кезеңдерін, модуляциялау және бақылау жиіліктерінің көптеген көздерін, жеке сүзгілерді және кең жолақты күшейткіштерді қажет етті, орнату және техникалық қызмет көрсету қиын болды. Сондықтан көптеген компаниялар жабдықты іске асыру оңай болған арналарды уақытша бөлу негізінде жүйелерді құруда зерттеулер мен әзірлемелерді бастады. Импульстік аналогтық сигнал беру кезінде бұрмалаушы факторларға өте сезімтал болғандықтан, аналогтық тарату жүйесі арналарды уақытша бөлу кең қолданылмайды. Тарату жүйесіндегі шуылға төзімділікті арттыру үшін арналарды уақытша бөлу Аналогты-сандық түрлендіруді қолдану ұсынылды. Осылайша, цифрлық тарату жүйелері (DSP) туралы түсінік пайда болды. Алғашқы өнеркәсіптік цифрлық тарату жүйелерін 1962 жылы Чикагодағы жергілікті желіде американдық Bell Systems компаниясы әзірледі және енгізді. Бұл сандық жүйе DS1 стандартына айналды және Солтүстік Американың сандық иерархиясының сандық жүйелерін одан әрі дамыту үшін негіз болды. 1972 жылы дәл сол компания 96 телефон арнасын 800 км қашықтыққа жеткізуге мүмкіндік беретін қалааралық байланыс үшін T2 жүйесін жасады, желінің берілу жылдамдығы 6, 312 Мбит/с болды. жүйе стандартқа айналды және DS2 ретінде белгіленді. 15 Еуропалық Одақта цифрлық тарату жүйелерін құру үшін негіз стандарт ретінде таңдалды 30 кбит/с Жалпы тарату жылдамдығы бар 2048 каналды жүйе, ол E1 ретінде белгіленді. Алғашқы цифрлық тарату жүйелерінің коммерциялық жетістігі электр кабелінің өткізу қабілетін неғұрлым тығыз пайдалану арқылы терминал жабдықтарының құнын төмендету болды. Сонымен қатар, 70-ші жылдардың басында электронды коммутация станциялары енгізіле бастады, онда уақытша коммутация қолданылды және сандық тарату жүйелерімен тиімді интеграциялануы мүмкін . Алайда, кең өткізу қабілеттілігіне қойылатын талаптардың жоғарылауы алыс байланыс желілерінде сандық тарату жүйелерінің енгізілуіне кедергі келтірді. Цифрлық тарату жүйелерінің одан әрі дамуы 80-жылдардың басында, байланыс желілерінің өткізу қабілетін едәуір арттыруға мүмкіндік беретін талшықты-оптикалық технологиялар енгізіле бастаған кезде басталды. Синхронды оптикалық желілердің стандарттары да жасалды, соның негізінде жаңа буын жабдықтары құрыла бастады. Цифрлық тарату жүйелері аналогтық жүйелерді біртіндеп ығыстыра бастады. Байланыс желілерін дамытудың осы кезеңінде аналогтық жүйелер телефон желісінен іс жүзінде шығарылады. Әрі қарай даму трафиктің әртүрлі түрлерін: сөйлеу, деректер, теледидарды беру үшін біріктірілген келесі буынның мультисервистік желілерін (NGN) құру бағытында жүреді.

1. 3. Сандық жүйелердің артықшылықтары

Сандық жүйелердің негізгі артықшылықтары келесідей.

Ақпараттың сандық түрде берілуіне байланысты жоғары шуылға төзімділік , бұл сигнал/шу қатынасының едәуір төмен мәні бар сигналдарды беруге мүмкіндік береді. Сандық сигнал екілік таңбалармен, көбінесе оң және теріс полярлықтың ағымдағы пакеттері түрінде беріледі, сондықтан сандық сигналды Шу фонында бөлуге болады. Аналогты тарату жүйелері үшін сигнал-шу қатынасы сәйкесінше 40 дБ - ден 46 дБ-ге дейін, орындар үшін-16 ной және халықаралық желі. Сандық тарату жүйелерінде сигнал / шудың қажетті қатынасы 15-тен 25 дБ-ге дейін.

Сандық сигналды қалпына келтіру , онда сандық сигналды қалпына келтіру үшін белгілі бір уақытта ағымдағы пакеттің түрін анықтау жеткілікті, ал қалпына келтірілген сигнал желіде жиналған кедергілерден тазартылады. Желіде регенераторларды мезгіл-мезгіл орнату сигналға кедергінің әсерін едәуір төмендетеді. Осының арқасында байланыс ауқымы едәуір артады (тоналды жиілік арнасы үшін 12500 км және негізгі Сандық арна үшін 13900×2 км) .

Сандық сигналдарды өңдеудің қарапайымдылығы , өйткені сандық тарату жүйелерінің тобы аналогтық тарату жүйелеріндегі арналардың жиіліктік бөлінуімен салыстырғанда қарапайым іске асырылуы бар арналардың уақытша бөлінуіне (ДРК) негізделген. Сандық-аналогтық түрлендіру қазіргі заманғы элементтер базасында өте қарапайым. Сигналдың сипаттамаларын түрлендіру (форматтарды қайта кодтау) тікелей сандық түрде жүзеге асырылады.

Толық сандық мультисервистік байланыс желісін құру мүмкіндігі . Цифрлық желіде сигналдарды беру және өңдеу аналогты-цифрлық және цифрлық-аналогтық түрлендірулерден басқа барлық деңгейлерде тек сандық түрде жүзеге асырылады. Сандық желіде сандық тарату жүйелерінің топтық жұмысын цифрлық автоматты телефон танциясында орындалатын коммутация операцияларымен біріктіруге болады, бұл жабдықтың көлемі мен құнын төмендетеді. Толық цифрлық желіде аралық Аналогты-сандық және сандық-аналогтық түрлендірулер алынып тасталады, бұл тұтастай алғанда желінің құнын едәуір төмендетеді. Сандық желіні әртүрлі ақпаратты беру үшін икемді түрде қайта құруға болады: сөйлеу, деректер, сандық теледидар және басқа қызметтер. Сандық желі үшін бірыңғай бақылау және басқару жүйесін құруға болады.

Сандық тарату жүйелерінің арналарының жоғары тұрақтылығы. Сандық тарату жүйелерінің желілік трактінің жабдықтары маусымдық параметрлерді қажет етпейді, профилактикалық қызмет көрсету шығындарын аз талап етеді, жоғары сенімділікке ие, бұл пайдалану шығындарын едәуір азайтады.

Берілетін ақпараттың жоғары қорғалуы. Сандық беру жүйелерінде берілетін ақпаратты шифрлау үшін жабдықты оңай біріктіруге болады.

Сандық жабдықтың аз үлес салмағы, оны біріктірудің жоғары дәрежесі және пайдалану ыңғайлылығына байланысты жоғары техникалық-экономикалық көрсеткіштер.

Сандық жүйелердің негізгі кемшіліктері келесі факторларды қамтиды. Сөйлеу мен теледидарды сандық түрде беру үшін арнаның едәуір кең өткізу қабілеті қажет, бұл желілік тракт жабдықтарының қымбаттауына әкеледі. Телефон, радиохабар және теледидар сигналдары сияқты бастапқы

Аналогты сигналдар үшін аналогты-цифрлық және цифрлық-аналогтық түрлендіруге арналған жабдық қажет. Цифрлық тарату жүйелерінің жұмысы үшін беру мен қабылдаудың соңғы жабдықтары арасында уақытша синхрондау қажет.

Сандық тарату жүйелеріндегі сандық желі желілік синхрондауды қажет етеді, бұл желі құнының өсуіне әкеледі. Жоғарыда аталған факторлардан басқа, сандық тарату жүйелері мен аналогтық тарату жүйелерінің бірлесіп жұмыс істеуі үшін олардың буындарына қосымша және сандық-аналогтық түрлендіргішті орнату қажет.

2 тарау. САНДЫҚ ТАРАТУ ЖҮЙЕЛЕРІНДЕГІ СИГНАЛДАРДЫ ТҮРЛЕНДІРУ

2. 1. Бастапқы сандық сигнал

Импульстік-кодтық модуляциясы бар цифрлық тарату жүйесінде кодтау құрылғылары, әдетте, біріктірілген амплитудалық-импульстік сигнал модуляциясы үшін топтық жабдық болып табылады. Сондықтан, кодер шығысындағы сандық сигнал - топтық импульстік-код модуляциясы-сигнал. Типтік топтық импульсті модуляциялау Аналогты-сандық түрлендіргіштің шығысындағы сигнал бастапқы сандық сигнал деп аталады .

Бастапқы сандық сигналдың құрылымы N - 34 арна аралықтарын орналастыратын цикл деп аталатын іріктеу кезеңіне тең кезеңдерге бөлінеді, 2. 15-сурет. Бір таңбаның берілу уақыты сағат интервалы т деп аталады, ft = 1 / T мәні сағат жиілігі деп аталады. Ағымдағы импульстің ұзақтығы сағат аралығынан аз немесе оған тең болуы мүмкін. Жүйенің импульстік-кодтық модуляциясы кеңінен қолданылады, онда сигналдың жылдамдығы Q=T/τи=2 болады.

Сурет 2. 15 -Бастапқы сандық сигнал

Кодтық реттіліктер іріктеу жиілігімен (fd) берілуі керек болғандықтан, телефон арналарын беру кезінде циклдің ұзақтығы анықталады:

Стандартты сандық тарату жүйесінде 8 биттік кодтық тізбектер телефон арналарында сөйлеуді беру үшін қолданылады. Осылайша, телефон арнасындағы ақпаратты беру жылдамдығы: B=8∙8 кГц=64 кбит/с. 64 кбит/с жылдамдығы бар типтік телефон арнасы негізгі сандық арна деп аталады.

Қабылдаудағы жеке арналарды дұрыс бөлу үшін цикл басында сигналдың импульстік-кодтық модуляциясы сағат сигналын береді . Синхросигналды бастапқы цифрлық сигналға беру үшін жеке арна бөлінеді. Сонымен қатар, қосымша арналар сандық беру жүйесі 35 қызметтік ақпаратты беру үшін пайдаланылуы мүмкін - жабдықты басқару және өзара әрекеттесу сигналдары автоматты телефон станциясы, басқару командаларын беру және т. б. осы мақсаттар үшін, әдетте, бір арна бастапқы сандық сигналға жіберіледі. Жалпы жағдайда арна аралығының ұзақтығы келесідей анықталады:

мұнда Nk-арналардың жалпы саны; Nтфл-телефон арналарының саны; Nсл-қызметтік ақпаратты беру үшін бөлінген арналар саны (синхросигналдар, басқару және өзара іс-қимыл сигналдары, деректерді беру сигналдары және басқа түрлері) .

Бұрмалаусыз сигналдың топтық импульстік-кодтық модуляциясын беру үшін жолдың өткізу жолағының ені:

мұндағы τ u-импульстардың ұзақтығы, m - код комбинациясындағы биттердің саны.

Ақпаратты берудің бит жылдамдығы: Викм=Δfикм

Үлкен берілу жылдамдығы бар ағындар бірнеше бастапқы ағындарды біріктіру арқылы қалыптасады. Сандық ағындарды біріктіру құрылғыларының жиынтығы уақытша топтастыру немесе уақытша мультиплекстеу жабдығы деп аталады.

Жалпы жағдайда, Сандық импульсті модуляция сигнал кездейсоқ екілік, бірполярлы импульстар тізбегі болып табылады.

Мысал ретінде біз ИКМ-30 беріліс жүйесінің сағат жиілігін параметрлермен есептейміз: Nтлф=30; Nси = 2; fd=8 кГц; m=8. Нәтижесінде біз аламыз: fт= 8(30+2) 8=2048 кГц. Топтық импульсті-кодтық модуляцияның энергетикалық спектрі 0 және 1-ге тең болатын сигналдың келесі түрі бар, 2. 16-сурет.

Энергетикалық спектр импульстік-кодтық сигнал модуляциясы келесі компоненттерден тұрады:

1. дискретті, сағат жиілігінде және тақ сағат гармоникасында орналасқан.

2. үздіксіз, негізінен төмен жиіліктерге шоғырланған, бірақ жоғары жиілікті компоненттердің салыстырмалы түрде үлкен үлесі бар.

Сурет 2. 16- Сандық сигналды түрлендірудің энергия спектрі

Нақты бағыттаушы жүйелер (электр және оптикалық кабельдер) сигнал спектрін шектейтін жолақ сүзгісінің қасиеттеріне ие. Сондықтан топтық импульстік кодты тікелей беру сигнал модуляциясы декодтау кезінде маңызды символдар арасындағы бұрмаланулар мен қателіктерге әкелуі мүмкін. Бұл бұрмалануларды азайту үшін импульсті-кодты модуляциялаудан бұрын сигнал сызықтық сандық сигналға айналады, оның энергия спектрі тарату желісінің параметрлерімен жақсы үйлеседі. Сызықтық сигналды қалыптастыру процесі сызықтық кодтау деп аталады, ал оны ұсыну формасы сызықтық код деп аталады.

2. 2. Соңғы жабдықтың жалпыланған схемасы

Формирование группового ИКМ-сигнала и соответствующего ему линейного сигнала производится оборудованием оконечной станции ЦСП, рисунок 3. 1. Основными узлами оконечной ЦСП с ИКМ являются:

1) Индивидуальный АИМ-тракт;

2) Аналого-цифровое оборудование (АЦО) ;

3) Оборудование временного группообразования (ОВГ) ;

4) Оборудование линейного тракта оконечной станции (ОЛТ) ;

5) Генераторное оборудование (ГО) .

Оборудование АИМ-тракта предназначено для дискретизации аналогового сигнала при передаче и демодуляции исходного сигнала из АИМ на приеме.

Оно включает в себя: усилители низкой частоты, ФНЧ, канальный АИМ модулятор на передаче и канальный селектор (КС) на приеме, управляемые генераторным оборудованием.

АЦО передачи состоит из устройства объединения канальных сигналов (УОКС) с выхода которого групповой АИМ-сигнал поступает на АЦП. Затем кодированный сигнал поступает на формирователь первичного цифрового сигнала (ФПЦС), где в исходный цифровой поток добавляют служебные сигналы синхронизации, управления и взаимодействия (СУВ), поступающие с ФСС и ФСУВ, соответственно. СС обеспечивают синхронную работу КАИМ и КС. СУВ обеспечивают передачу сигналов канальной сигнализации телефонных станций.

Оборудование временного группообразования (ОВГ) передачи производит формирование вторичного цифрового потока (ВЦП) на основе объединения первичных потоков, а далее формирование третичного цифрового потока (ТЦП) на основе объединения ВЦП и т. д.

Оборудование линейного тракта оконечной станции (ОЛТОС) передачи производит формирование при помощи преобразователя кода передачи (ПК) линейного сигнала, энергетические параметры которого согласованы с характеристиками линии связи, также при помощи станционного регенератора (СР) передачи в линию подаются импульсы с формой, обеспечивающей наименьшие искажения.

Оборудование линейного тракта оконечной станции (ОЛТОС) приема осуществляет полное восстановление исходной формы сигнала при помощи СР приема, преобразование линейного кода с помощью ПК приема в код групповогоИКМсигнала.