Сандық байланыс жүйесінің аппаратурасын қалыптастыру

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Экономика және ақпараттық технологиялар колледжі

Курстық жұмыс

Тақырыбы:

«CБЖ сызықты трактының аппаратуралары»

Орындаған: 11 522 тобының студенті Қадыров Б.

Тексерген: Қайыржанова Д. Х.

Орал, 2014ж.

Мазмұны

Кіріспе . . . 3

1. СБЖ сызықты трактының аппаратураларының параметрлерін есептеу

1. 1 Телефондық сигналдың дискреттеу жиілігін таңдау . . . 5

1. 2 Кодтау сөзіндегі разряд саның есептеу . . . 7

2. СБЖ-ның құрылымдық сұлбасы 2. 1 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау . . . 10

2. 2 Біріншілік СБЖ-ның жоғарғы циклы мен цикл құрылымын талдау . . . 13

Қорытынды . . . 14

Қолданылатын әдебиеттер тізімі . . . 15

Кіріспе

Бұл курстық жұмыс плезиохронды цифрлы саты (PDH) және синхронды цифрлы саты (SDH) технологиялар жүйесі негізінде сандық жүйелерін құру процессі негізінде жасалған.

Сандық байланыс жүйесінің аппаратурасы қалыптастыру және цифрлық сигналдарды қабылдау, сондай-ақ сызықты тракты аппаратурасынан тұрады. Цифрлы сигнал АЦТ (арна құрушы) құрылғысында немесе уақыттық топтық құраушылар құрылғысында қалыптасады. Бірінші жағдайда СБЖ-ның кірісіне аналогты сигнал, ал екіншіде цифрлы сигнал келіп түседі.

ИКМ- 120 комплексті аппаратурасы екілік СБЖ-де симметриялы жоғарғы жиілікті кабелдерді ішкі және жергілікті желіде тығыздауға арналған, сондай-ақ цифрлық ағынды 8448 кбит/с жылдамдықта қалыптастырып тарату үшін, беру жүйесіндегі иерархияның өте жоғарғы сатыларында қолданылады.

Қазіргі кезде СБЖ аппаратурасының жаңа туындылары, ҮИС және ГҮИС негізінде және 2600×120×255 мм габаритті өлшеммен қолданылатын кірісте құрылады.

СБЖ аппаратурасы қалыптастыру және цифрлық сигналдарды қабылдау, сондай-ақ сызықты тракты аппаратурасынан тұрады. Цифрлы сигнал АЦТ (арна құрушы) құрылғысында немесе уақыттық топтық құраушылар құрылғысында қалыптасады. Бірінші жағдайда СБЖ-ның кірісіне аналогты сигнал, ал екіншіде цифрлы сигнал келіп түседі.

Аналогты сигналдар АЦҚ-да цифрлы сигналға түрленеді. АЦҚ шығысында УТА негізінде көп арналы цифрлы ағын қалыптасады. ЕТҚ-да цифрлық агындарды бөлу іске асды, СБЖ-ның төменгі ретімен қалыптасқан.

СБЖ-ның АБЖ-дан артықшылығы:

1. жоғарғы бөгеуіл тұрақтылығы;

2. байланыс жолынан тарату сапасының тәуелсіздігі;

3. СБЖ арнасының параметрлерінің тұрақтылығы;

4. дискретті сигналды тарату арналарының өткізу қабілеттілігін қолданудағы эффективтілігі;

5. тарату сигналдарының математикалық түрде өндеуінің қарапайымдылығы;

6. цифрлы байланыс желісін тұрғызу мүмкіндігі;

7. жоғары технико-экономикалық көрсеткіштері.

1. СБЖ сызықты трактының аппаратураларының

параметрлерін есептеу

1. 1 Телефондық сигналдың дискреттеу жиілігін таңдау

Дискреттеу жиілігін таңдау В. А. Котельников теоремасы негізінде іске асады. ИКМ аппаратурасында АИМ - 2 қолданылады, соған байланысты амплитудалық кванттаудың қателігін азайтқан кезде ол кванттауда тұрақты болу керек.

Шығыстағы сигналды қайта құру үшін ТЖС-ден жиілікті кесіндісін сәйкес тізбектілікпен есептеу жеткілікті. Егер шығыс сигналы бір - бірінен шеткі жолақ бойынша бөлектенсе (2 - сурет бойынша) тізбектілік есебімен бөлінеді (қарама-қарсы жағдайда сызықсыз бұрмалану пайда болуы мүмкін) . Ол үшін келесі шарт орындалуы қажет:

(1)

Бұл шарт жоғарыда келтірілген А. В. Котельников теоремасына сәйкес, үздіксіз сигнал жиілік спектрінде шектелген, дискретті сигнал есептеу тізбегінен бұрмаланусыз қайта құрлуы мүмкін, егер дискреттеу жиілігі , жиілік спектрі шығыс сигналынан екі есе үлкен болса. Шығыстағы аналогты сигнал жалпы жағдайда жоғарғы шеткі жиілікте анық көрсетілмейді. Сондықтан дискреттеу алдында шығыс сигналының спектірінде шектеу болады.

ИКМ - 120 аппаратурасы ТЖ арнасын 3400 Гц құру үшін арналған. Сонда, В. А. Котельников теоремасына сәйкес -ді 68000 Гц-қа тең деп алуға болады. Сүзгіні жеңілдету үшін дискреттеу алдында аналогты сигнал спектріне шек қою керек, сонымен бірге, сүзгінің қабылдау бөлігінде шығыс сигналын бөлу -ге қарағанда үлкен және МККТТ-да ТЖ арнасына Гц мәні қабылданған.

Сонымен, дискреттеу жиілігін жоғарыдағы мәнге сәйкес Гц-ке тең деп аламыз.

1. 2 Кодтау сөзіндегі разряд саның есептеу

Кодалық комбинациядағы разрядтар саның есептеу берілген арнаның шығысындағы шумнан қорғау өлшеміне және ТЖ қабылдаулар санына байланысты.

Амплитудалық кванттау шексіз көпмүше мәндерін амплитуданың кіріс сигнгалына ауыстырғанда (әр есеп үшін) кванттау деңгейі көпмүшенің соңғы мәнінде рұқсат етіледі. Екі көршілес интервалдың арасының кванттау деңгейі кванттау қадамы.

Кванттау бөгеуілі берілген сигналмен бір уақытта жұмыс істейді, сондықтан оның сигнал қуатын кванттау бөгеуілінің қуатына қатынасын бірге бағалау керек. Сигнал сапалығы өте жақсы деп есептеледі, егер келесі шарт орындалса:

дБ (2)

мұндағы, - сигнал қуаты;

- бөгеуіл қуаты;

Бұл шарт орындалу үшін телефон сигналының мүмкін диапазон жүйесі 54…66 дБ болу керек, ол үшін 2000 жуық кванттау жүйесі екілік кодтың 11 разрядына сәйкес келуі қажет. Бірақ үшін сигнал деңгейі талап етілетін мәннен асып кетеді.

болғанда сигналды төмен және жоғары деңгейде біркелкі сапалы беру үшін кванттау қадамын сигнал деңгейімен үлкейту керек, яғни әркелкі кванттауда. Әрине, бұл жағдайда кванттау деңгейі кішірейеді, сонымен қатар, оған сәйкес екілік кодалау разряттарының саны.

тұрақтылығына сәйкес кванттау қадамының өзгерісіне байланысты кіріс сигналының деңгейін логарифмдік сипатына сәйкес жетістігі, бұл компреске эквивалентті (яғни, логарифм деңгейіне) келесі кванттауда сигнал біркелкі.

Кодолық комбинацияның разрядтар саның анықтайтын формула:

(3)

мұндағы, Ц символы - квадрат жақшадағы жуық сан, үлкен сан (яғни, нәтижесін үлкен мәнге жуықтау керек) ;

- ТЖ бойынша қабылдаулар саны;

дБ - кванттау шумынан қорғау.

Сонымен, кодалық сөздегі разрядтар саны

СБЖ арнасының шығысындағы кванттауды бұрмаланудан қорғау

Келесі саты арна шығысындағы қорғалған сигналдың деңгейіне қатысын есептеу және анықтау болып табылады.

Қазіргі кездегі ИКМ және УТА жүйелерінде сызықты-сынық компрессорлар сипатталады. МККТТ 16 - сегментті (яғни, 16 - қимадан тұратын) сипаттамада негізделген компрессорларды қолдануды ұсынады. Берілген сипаттаманы өнделген СБЖ-да қолдану ұсынылған.

Бірқалыпсыз кванттау кезінде кванттауды шумнан қорғау есептеу үшін, АЦТ-ны каскадты түрде жинақталған компрессор сипаттамасы мен бірқалыпсыз шкаладағы кванттаумен көрсетеміз (3 - сурет) және АЦТ бірқалыпты шкаладағы кванттаумен (4 - сурет) .

метода1

Сурет 2- Компррессордың бірқалыпсыз кванттау қадам сипаттамасы

(4) -формула бойынша сигналдың максималды қорғау мәнің қабылдау пунктіндегі ТЖ қабылдауларының берілген санын және АЦТ-ның аппаратуралық қателіктерін анықтау.

, дБ (4)

Сондықтан,

Қорғаудың минималды мәні максималдыдан 3 . . . 4 дБ кіші болады (5) .

, дБ; (5)

Сондықтан,

Арна шығысындағы және оның деңгейіне сигналдың қорғау қатынасын құрамыз.

Сурет 3 - Сигналдың қорғалыс мәннің графигі

Соңғы максимум (6) формуласымен анықталады:

, дБ; (6)

, дБ;

Р _с <-42 дБ болғанда компрессия сипаттамасы сызықты болып келеді, сондықтан А _з кіріс сигналының деңгейін 1 дБ-ге азайтқан сайын 1 дБ-ге кемиді. Қорғалыс берілгеннен кіші болмағанда, кіріс сигналының деңгейінің өзгеру диапазонын суреттен анықтауға болады. Диапазон изменения уровня входного сигнала, в котором защищенность остается не ниже заданной, можно определить непосредственно из рисунка. А _з =20 дБ кезінде D≈40 дБ болады.

2. СБЖ-ның құрылымдық сұлбасы 2. 1 СБЖ-ның соңғы құрылғысының үлкейтілген құрылымдық сұлбасын талдау

Құрылымдық сұлбаны талдау берілген ТЖ арнасының санымен және ТЖ-ның қабылдаулары арқылы орындалады. Сондай-ақ қолданылатын кабель 4 коаксиалды жұптан тұратының есте сақтау керек. Кабелді қолдану үшін екі идентивті беру жүйесін қосу қажет (төртөткізгішті сұлба 6 - сурет бойынша) .

Сурет 7 - Төртөткізгішті сұлба бойынша жалғастыруды ұйымдастыру

СБЖ-ның кұрылымдық сұлбасын таңдауды біріншілік беру жүйесінің сыйымдылығын беруден бастаймыз. Берілген мәліметтер бойынша 120 арналы жүйені қолданамыз, ал қалыптастыруда топтық цифрлық ағында екілік сатылы топ құраушылар арқылы іске асырамыз. Осыдан келе СБЖ-ның сұлбасын берілген арна санына сәйкес талдап және сызамыз. Арна саны екі беру жүйесі арқылы құралады, ал ТЖ қабылдаулары әр ҚРП талабымен іске асады. ҚЕРП санын бұл сатыда анықтамаймыз.

СБЖ-ның құрылымдық сұлбасы А қосымшасында келтірілген.

Бізге белгілі, байланыс техникасының бір есебі болып берілген ақпаратты типтік арналар мен тракттарға сапалы түрде таратуды қамтамасыз ету болып саналады. Беру жүйесін жобалау сатысында әртүрлі құрылғы мен трактілердің техникалық талаптарына сәйкес жағдайда анықтау қажет, байланыс арнасына кіретіндер өз ретімен осы құрылғыда болатын процесстердің деталды анализдерін қажет етеді, ақпаратты беру сапасын азайту көрсетілген мақсаты болып табылады. Сонымен қатар, қойылған мақсатқа жету әртүрлі жолдармен қамтамасыз етілуі мүмкін, яғни әртүрлі талаптарды бөлек құрылғыларда байланыс арнасына кіретін, бір соңғы нәтижеге әкеледі. Сигналдың бөгеуілінің сипаттамасы анық көрсетілген, сол құрылғыда және басқа трактіде көрсетілгендей, осы бөгеуілдердің беру жүйесінің ішкі параметрлерінің байланысы, жобалау процесінде фактордың белгіленген өлшемі оптималды таратуда көрінуі мүмкін, беру жүйесінің бөлек трактілерінің арасындағы тарату ақпаратының сапасын төмендеуіне әкеп соғады. Басқа сөзбен айтқанда, жобалау процесінде жүйенің бөлек түйіндерінің талаптарын анықтап алу қажет, яғни, жүйеге берілген талаптар минималды шығынмен тиімді түрде қамтамасыз етілуі керек.

Таратуда бірінші аналогты сигнал c(t) ТЖС _бер спектр көмегімен шектеледі, сигналдың дискреттеуін уақыт бойынша В. А. Котельников теоремасы арқылы іске асыру жеткілікті. Осы сатыда сигналды таңдаудан бұрмалану пайда болады, біріншіден, шығыс сигнал үздіксіз спектрлі, жиілікпен шектелетін мақсаты бар, екіншіден, ТЖФ _бер -ді идеалды сипаттамасымен, нәтижесінде оның шығысында шектелген идеалды емес сигнал спектрі қалыптасуын құру мүмкін емес. Бірақта спектрді шектеу ақпарат түрін сол немесе басқа түрде қабылдау ерекшелігі, ал мүмкін бұрмаланулар ТЖС _бер идеалды еместігінен дискреттеу жиілігін таңдау жолына сәйкес азаюы мүмкін.

Аналогты сигналдың спектіріне шектеуден кейін АИМ модулятордағы уақыттық дискреттеуге әкеп соғады, нәтижесінде уақыт бойынша дискреттелген индивидуалды АИМ сигналы қалыптасады. Бұл сатыда сигнал бөгеуілге тұрақты циклдік кодтар бөгеуілдерін талдау келесі себептерде мүмкін: бірінші, АИМ сигналын қолдану жазық төбелі импульспен келесі құрылғыларда қалыпты жұмыс істеу үшін қажет амплитудалық-жиіліктік бұрмалау пайда болады. Ал екінші, АИМ дискриттеуінің кездейсоқ аралас мезеттерінде есептеу ретсіз қалыптасады, аналогты сигналды қайта құру кезінде оның бұрмалануына әкеп соғады. АИМ - 2 қолдануда бұрмалану қажет мәнге АИМ ұзындығының есебін азайту жолымен және корректорлық құрылғыны қолдану арқылы азаяды.

Уақыт бойынша дискреттеу индевидуалды сигнал (АИМ сигнал) басқа арналардың сәйкес сигналдарымен қосылады, яғни топтық 30 -арналы АИМ (АИМ _топ ) сигналы қалыптасады және деңгей бойынша кванттауға әкеледі. Осыдан кванттау шумы, СБЖ-да көп жағдайда негізгі болып табылатын, пайда болады. Сондықтан кванттағыш (Кb) сипаттамасын таңдауға көп көңіл бөлу қажет.

Топтық квантталған АИМ (АИМ _топ ) сигналы кодтайтын құрылғыға, АЦТ болатын, келіп түседі. Осы кезде құрылғылық деп аталатын шум, тарату ақпаратының сапасын азайтуға әкеп соғатын, пайда болады. Содан кейін ЦҚ-да топтық ақпараттық цифлық сигнал (ИКМ сигнал) СС, АБҚ және ДА-ға бірігеді, нәтижесінде СБЖ таратуының циклі қалыптасады.

Ары қарай уақыттық топтық құраушылар (УТ), яғни ИКМ - 120 цифрлы ағының 8 тобына бірігу іске асады. Уақыттық топтық құраушыларға біріккен ағындар жылдамдығын сәйкестендендіруді іске асыру қажет, фазалық діріл пайда болатын, бөгеуіл сигналдарының бірден-бір көзі болып табылады.

ҮЦС сигналы топтық сигналды қалыптастырғышқа ФГС келіп түсу үшін арналған: 7 цифрлы ағынды біріктіру; әр бір тарату циклінің басында циклды синхросигналды қалыптастыру; топтық цифрлық ағын сигналдарын цифрлы қызмет ету байланысына еңгізу; сигналды тарату ЦС айналдыруына циклдік синхронизмнің жоғалуына және цифрлық қызмет ету байланысында шақыруды тарату; технологиялық арна құру.

Біріккен жоғарғы жиілікті ағын (ИКМ) кодтық түрлендіргіште тарату сигналға айналады, жол бойынша тарату жеңіл және цифлы сызықты трактіге келіп түседі, осы аралық пунктте цифрлы сигнал регенерацияланады. СБЖ-ның сызықты трактісінде ақпаратты тарату сапасы төмендеуі мүмкін, келесі себептерге байланысты. Таратуда және цифрлы сигнал регенерациясында қате пайда болады, нәтижесінде декодер шығысында дискреттелген сигналда кездейсоқ қате пайда болады. Бұндай жиілікте ауытқуы пайда болуы қате коэффицентімен анықталады.

Көп жағдайда тактілік жиілік сигнал жүйесі, сызықтық регенератордағы сияқты, қабылдау станциясында импульстік тізбектен бөлінеді, сондықтан тактілік жиілікке тура абсолютті сәйкес келмейді, тарату станциясында күшейтіледі. Нәтижесінде фазалық діріл, шығыс сигналының бұрмалануына әкеп соғатын, пайда болады.

СТҚ кірісінде сызықты трактіде қабылданған, кодтың кері екілік сигналға түрленлірілу іске асады. Осы процестен қателердің көбеюі мүмкін. Кодты түрлендіруден кейін уақыттық бөлу (УБ) жоғарғы жылдамдықты сигналды 8 топтық цифрлы сигналға айналдыру іске асады. Бұл жағдайда командаларды қате қабылдаудан жылдамдықтарды келістіру кезінде барлық арна компоненттік ағындарының арасында байланыс бұзылуы мүмкін.

Топтық цифлық сигналдардан синхронизация сигналы бөлінеді, сондай-ақ басқару және арақатынастық сигналы да (БАС) . Басты қабылдаудағы қателіктер сәйкес арналардың бірігуінің дұрыс емес қондырылуына әкелуі мүмкін. Синхронизация жүйесі кірістегі сигналдың дұрыс декодалануын қамтамасыз етеді, синхронизацияны жоғалту барлық ақпараттық жүйесіндегі байланыстың ұзындық жоғалуына қатынасына әкеледі.

Топтық цифрлы сигнал декодалайтын құрылғыда ЦАТ-қа айналуы мүмкін, нәтижесінде топтық АИМ сигналы қалыптасады.

АИМ _топ сигналынан уақыттық селекторлы (УС) индевидуалды арналы АИМ сигналдары бөлінеді және ТЖС _бер көмегімен аналогты сигнал қайта құрылады.

СБЖ трактілерінде пайда болатын бұрмалануды екі үлкен класқа бөлуге болады: