Аналогты беру жүйелері

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Экономикалық және ақпараттық технологиялар колледжі

Курстық жұмыс

Тақырыбы:
Аналогты беру жүйелері

Орындаған: Амангереева Г.Т.
Тексерген: Құдайбергенов А.Ф.

Орал, 2013ж

Мазмұны

І. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Аналогты беру жүйесі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
2.2. АТС-тың аналогты сигнал арқылы берілуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
2.3. Аналогты АТС техникалық пайдалану ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ..9
2.4. Аналогты абоненттік модулі ASM ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15

ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26

І. Кіріспе
Курстық жоба цифрлық жүйелерді тарату арналарын жобалау үшін арналған. ЦЖТ-да сигналдарды аналогтық-цифрлық түрлену іске асырылады. Аналогтық сигналдар кезеңдер бойынша цифрлық қалыпқа түрленеді.Алдымен спектр бойынша шектелген сигнал уақыт бойынша дискретизацияланады, нәтижеде АИМ-сигналы қалыптасады. Содан кейін деңгеймен кодтау бойынша квантау операциясы жүзеге асады. Белгіленген түрленулер процессінде ЦЖТ араларында шуылдардың минималды деңгейін анықтайтын соңғы жабдықтың шуылдары пайда болады. Оларға кванттау, дискретизация және шектеу шуылдары сонымен қатар бос арналар мен аспапты шулар жатады.
Бұдан басқа цифрлық сигналдарды регенерациялау кезінде сызықтық тракта болатын қателердің есебінен ЦЖТ арналарында шуылдар пайда болады. Қателік ықтималдығы бойынша талаптарды қамтамасыздандыру үшін регенаторларды сызықтық тракта рационалды орнату қажет.
Сондықтан берілген курстық жобада шектік құрылғылардың шуылдарын бағалау, регенерация аймағының ұзындығын анықтау, магистральда байланысты ұйымдастыру сұлбаларын құрастыру сияқты сұрақтары қарастырылады. Металдық кабельдерді қолданумен жергілікті, Ішкіаймақтық және магистральді аймақтары бар байланыс желісінің шарттық фрагментті жобалау сұрақтарымен айналысады. Берілген аймақтардың біреуінде оптикалық кабельді қолдануымен қиыстыру ұйымдастырылады. Бұл электрлік және оптикалық трактерді тарату жобалау дағдысын ашады.
Қазақстан Республикасында тұңғыш радиостанция 1913 жылы Форт-Шевченко қаласында салынған еді. Ұшқындық хабарлағыштың қуаты небәрі 1 кВт болатын және радиусы 300 км қашықтыққа дейін тұрақты байланыс орнатты. Ол радиотелеграф режимінде жұмыс істеген еді.
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Аналогты беру жүйесі
XX ғасырдың екінші жартысында Қазақстандағы байланыс жүйесі порменді дамыды. Телеграф және телефон сияқты едәуір ескі байланыс құралдары жетілдіріліп қана қойылған жоқ, сонымен қатар фототелеграф, радиохабар, телевидение, автоматты телефон станциялары, халықаралық байланыс және ғарыштық байланыс жүйелері күрт дами бастады. Бұрынырақ калааралық телефон байланысы бағандарға ілінген сымдар арқылы орындалатын. Сырткы ортаның әсері байланыстың тұрақтылығына кедергі келтіретін. Сондықтан байланыстың кабельді және радиорелелі желілері бойынша жүзеге асатын түрлері кеңінен колданыла бастады. Қазақстандағы алғашқы радиорелелі желі Алматы мен қазіргі Бішкек қалаларының арасында салынып, 1958 жылы іске қосылды. Радиорелелі желілерде дециметрлік және сантиметрлік толқындар пайдаланылған, ол толқындар антеннаның тікелей көріну шегіне дейін тарайтын. Аралық шағын радиостанциялар сигналды күшейтіп, әрі қарай көршілеріне бағыттайтын. Телехабарларда аралары 100 -- 130 км ретрансляторлар арқылы бүкіл республикаға осылайша таралды. Аналогтық тасымалдау жүйесі каналдың дербес бөлігіне негізделген. Электрлік фильтр көмегімен барлық тасымалданушы спектрлер жиіліктік жолақтарға бөлінеді. Базалық негіздегі 4 кГц кеңдігіндегі телефон қабылдайтын канал - үндестік жиілігінің каналы (ҮЖ). Жиілік жолағының ені үлкен болған сайын, ЭБЖ арқылы тасымалдауға болатын соншалықты көп каналды алуға болады және оның бағасыда арзан түседі. Аналогтық - цифрлық құрылғысы АТС аспабымен ИКМ - 30 аспабын уйлестіруші құрылғысының (ҮҚ) көмегімен түйіндестіру және дискретті ақпараттың кірісі мен шығысы, 2048 кбитс жылдымдығымен топтық цифрлық ағынды тарату және қалыптастыру, 30 телефондық сигналдардың аналогты - цифрлық және цифрлы - аналогтық түрлендіру үшін арналған.
2.2. АТС-тың аналогты сигнал арқылы берілуі.
ТКЖ - нің бір түйінінен деректерді басқаға жіберу байланыстың барлық битінен жүйелі беріліспен жүзеге асады.
Аппараттық сигналдар деп - шектеулі диапазон шегінде кейбір шамалар мәндерінің сансыз мөлшерін көрсете алады.
Цифрлі (дискретті) сигналдар мәндердің біреуіне немесе түпкілікті наборға ие бола алады. Аналогтік сигналмен жұмыс жасағанда кодирленген деректерді беру үшін синусоидальді формадағы аналогты негізгі сигнал пайдаланылады, ол цифрлі сигналдар жұмысында - екідеңгейлі дискретті сигнал. Аналогты сигналдар бұрмалануға сезгіш, есесіне деректерді кодирлеу мен декодирлеу цифрлі сигналдар үшін қарапайым жүзеге асады.
Аналогты кодирлеу телефонды байланыс бойынша цифрлі деректерді беру кезінде қолданылады. Әдетте ЭЕМ келіп түсетін цифрлі деректер модул ятор - демодулятор көмегімен аналогты формаға түрленеді.
Цифрлі деректерді аналогты формаға түрлендірудің үш тәсілі немесе модуляцияның үш әдісі мүмкін:
:: Амплитудты модуляция - жүйелі берілетін ақпарат биттеріне сәйкес негізгі синусойдальді тербелістің амплитудасы ғана өзгереді: мысалы, бірлік бергенде тербеліс амплитудасы үлкен болады, ал ноль бергенде - кіші немесе негізгі сигнал типті болмайды;
:: Жиілікті модуляция, мұндай модулирегіш сигналдар әрекетімен тек негізгі синусоидальді тербеліс жиілігі ғана өзгереді: мысалы, ноль бергенде - төмен;
:: Фазалық модуляция, мұнда тек негізгі синусоидальді тербелістің фазасы ғана өзгереді: сигнал 1 - ден сигнал 0 өткенде немесе керісінше болғанда фаза 180° өзгереді;
Беретін моделі негізгі синусоидальді тербеліс (амплитуданы, желілік немесе фазалы) сигналын ЭЕМ - нен немесе терминалдан цифрлі деректерді түрлендіреді.
Кері түрлендіру (демодуляция) қабылдағыш моделімен жүзеге асырылады. Жүзеге асатын модуляция әдісімен амплитудалы, жиілікті және фазалы модуляция моделіне бөлінеді. Көп тарағаны жиілікті және амплитудалы модуляциялар.
Цифрлі деректерді цифрлі кодирлеу тікелей, сигнал деңгейін өзгерту жолымен атқарылады. Мысалы, егер ЭЕМ цифрлі деректер 1 мен 0,2В коды үшін, 0 коды үшін 5В деңгей сигналымен берілсе, онда осы деректерді байланыс желісіне бергенде сигналдар деңгейі +12В мен -12В - ге лайықты түрленеді. Мұндай кодирлеу RS - 232 - C асинхронды тізбекті адаптерлер көмегімен үлкен емес (ондаған және жүз метрлер) қашықтықта бір компьютерден екіншісіне цифрлі деректерді беру кезінде жүзеге асырылады. Желісте цифрлі технологияның таралу себептері:
:: БЦЖ - де пайдаланатын цифрлі құрылғылар жоғары интеграциялы интегральды схема негізінде жасалады; аналогтық құрылғымен салыстырғанда үлкен сенімділікпен жұмыстағы тұрақтылықпен өзгешеленеді; пайдаланумен жасап шығаруда арзан;
:: Цифрлі технологияны бір канал бойынша кез - келген ақпарат беру үшін пайдалануға болады (акустикалық сигналдар, телевизиялық бейнедерек, факсимильді деректер);
:: Цифрлі әдістер беріліс пен сақтау шектеулерінің көбін жеңіп шығады;
БЦЖ - де ақпаратты бергенде аналогты сигналдарды тізбекті цифрлі мәндерге түрлендіру жүзеге асырылады, қабылдағанда - кері түрлендіру;
Аналогты сигнал уақыты ішінде амплитуданың үнемі өзгерісі ретінде көрінеді. Мысалы, телефонмен сөйлескенде ауаның механикалық тербелісі (жоғары мен төмен қысымның кезектесуі) электрлі сигналға, сондай айналып шығу амплитудасын сипаттайтынға түрленеді. Алайда аналогты электрлі сигналдың кемшілігіне: сигналдың бұрмалануы, орта арқылы берілетін сигналдың сөнуі жатады.
БЦЖ - де бұл кемшіліктерді жеңуге болады. Мұнда аналогты сигналдың формасы цифрлі (қосарлы) қалыпта (образ), цифрлі мәнде көрінеді.
Цифрлі сигналдар канал арқылы өткенде әлсіздену мен шуылға да ұшырағыш, алайда қабылдау пунктінде тек қосарлы цифрлі импульстің болуы немесе болмауын белгілеу қажет, ал оның абсолютті мәнін қажет емес, ол аналогты сигнал жағдайында маңызды. Демек, цифрлі сигналдарды сенімді қабылданады, оларды толық қалпына келтіруге болады.
Аналогты сигналдарды цифрліге түрлендіру әртүрлі әдістермен жүзеге асады.
Оның бірі - импульсті - кодты модуляция (ИКМ). ИКМ - ді пайдаланғанда түрлендіру процесіне үш кезең кіреді: отображение (бейнелеу), кванттау және кодирлеу.

2.3. Аналогты АТС техникалық пайдалану
Телефон жүйесінің көмегі арқылы байланыс. Алшақтағы жеке компьютермен уақытша байланыс модем деп аталатын қондырғы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. (АТС арқылы телефон жүйесі) (факс модем). Бұндай байланыс тәсілі коммутирлік канал бойынша байланыс деп аталады. Модемнің көмегі арқылы жай компьютерлік арасында ақпарат алмастыруды ұйымдастыруға болады, офистің локальді немесе глобальді жүйесіне қосылуға болады.
Бірнеше компьютерлерді біріктіретін жүйелермен қоса терминалдар жүйесі де бар немесе құаты күшті (мэйнфеймдар) компьютерлерді арнайы қондырғылар мен байланыстыратын жүйесі бар. Бұл жүйелер өте күрделі, алайда қысылмаған кезде олардың жұмыс істеуі мүмкін емес немесе типті мәнін жоғалтады. Терминалдық қондырғылар мен жүйелерге банкоматтар, дүкендегі кассалық аппараттар жүйесі және т.б мысал бола алады. Терминалдар жүйесі кең тарағанымен олар компьютерлер жүйесінің принциптерінен, типті басқа санау техникаларында құрылады.
Жүйе қондырғларын өзара қосу үшін арнайы құрал-жабдықтар пайдаланылады:
:: Жүйелік кабельдер(сыртқы түрі түтік тәріздес оқшауланған екі коаксиальдық концентриялы өткізгіштер; көп тамшықты; айқасқан екі электр өткізгішінен құралған қос кабелдер және т.б).
:: Коннекторлар (біріктіргіштер) кабельдерді компьютерлерге қосатын коннекторлар; кабельдердің бөліктерін қосатын алмалы-салмалы ажыратқыштар.
:: Жүйелік интерфейсті адаптерлер мәліметтерді қабылдау мен жөнелтуге арналған. Мәлімметтер беру ортасына кіру белгілі бір протоколға сәйкестендіріле отырып жүзеге асырылады. Олар жүйеге қосылған компютерлердің жүйелік блоктардың қондырылады. Адаптерлердің алынып-салыныпажыратқыштарына жүйелі кабель қосылады.
:: Трансиверлер мәліметтерді кабель бойынша жіберу сапасының мөлшерін арттырады, жүйеден келіп түскен ескертпелер мен келіспеушілікті табу үшін жауап береді.
:: Хабтар (концентраторлар) коммутирлік хабтар (коммутаторлар) компьютерлік жүйелердің топологиялық, функционалдық және жылдамдық мүмкіншіліктерін кеңейтеді. Әр типті хаб әр алуан кабельді системалар жүйесінің сегменттерін (учаскелерін) біріктіруге мүмкіндік береді. Хаб портына жеке торды да, сондай-ақ басқа хабты да немесе кабельдің сегментін (учаскесін) қосуға болады.
:: Қайталамалар (репитеры) кабельдің үлкен ұзындығы бойымен берілетін ескертпелерді күшейтеді.
Локальды жүйелерді біріктіре қосу үшін өзара жүктелген міндеттері мен мүмкіндіктері бойынша ерекшеленетін төмендегідей қондырғылар пайдаланады:
Көпір (англ.:: Brіdge) -- екі локальды жүйені байланыстырады. Жүйе араларындағы мәліметтерді өзгеріссіз пакет түрінде жіберіледі. Көпірлер барлық жүйелерді локальды мәліметтер легінен сақтай отырып пакеттерді фильтрден өткізе алады (сүзеді) және де тек басқа жүйе сегменттеріне арналған ақпараттарды жібереді.
Маршрутизатор (англ.:: Router) жалпы протокол мен жүйелерді көпірге қарағанда тиімді біріктіреді. Ол, мысалы үлкен хабарламаларды өте ұсақ бөлшектерге бөлуге мүмкіндік туғызады да осынысы арқылы әр түрлі көлемдегі пакеттері бар локальды жүйелердің өзара әрекеттерін қамтамасыз етеді.
Маршрутизатор пакеттерді белгілі мекен-жайға жібере алады, (көпірлер тек қажетсіз пакеттерді фильтрлейді (сүзеді) пакеттердің адресін табуына өте жақсы жол және басқа да әрекеттер таңдайды. Жүйелер күрделі, әрі көп болса, маршрутизаторды қолданудың пайдасы өте мол.
Көпірлік маршрутизатор (англ.:: Brouter) -- бұл көпір мен маршрутизатордың гибриді. Ол мүмкін болған жерде алдымен маршрутты орындауға талпынады, ал содан соң сәтсіз жағдай бола қалса көпір тәртібіне (режиміне) көшеді.
Шлюз (англ.:: GateWay), Шалюздың көпірден өзгешелігі - біріктірілетін жүйелер протоколдарының әр түрлілігінде. Бір шалюзден түскен хабарлама екіншісіне сол жүйенің талаптарына сәйкестендіріліп өзгереді. Сөйтіп, шалюздер жүйелерді біріктіріп қана қоймай біріңғай жүйе ретінде жұмыс істеуге мүмкіндік туғызады. Локальды жүйелер де шалюздің көмегімен универсалды (жан-жақты) қуаты күшті компьютерлерге - мэйнфреймдерге қосылады. Сымсыз жүйелер кабель өткізуге қиынға соғатын, пайдасыз немесе тіпті мүмкін болмаған жағдайдағы орындарда қолданылады. Мысалы, тарихи ғимараттар, металл немесе темірбетондарды едені бар өнеркәсіп үйлерінде, қызқа мерзімге жалға алынған офистар, қоймалар, көрмелерде, конференцияларда және т.б
"Барлығы-Бәрімен" топологиясы. Бұндай жағдайда жүйе радио - адаптерлер көмегімен жүзеге асырылады. Жан-жақты бағытталған антенналармен жабдықталған жүйелік радио-адаптерлер радиотолқындарды ақпарат жеткізу ортасы ретінде пайдаланады. Бұндай жүйе "Барлығы-бәрімен" топологиясы арқылы жүзеге асырылады және 50-200 м қашықтықта жұмыс істеуге қабілетті. Жүйенің сымсыз және кабельді бөліктерінің арасындағы байланыс үшін арнайы кіру нүктесі (немесе радиокөпір) деп аталатын қондырғы пайдаланылады. Екі жүйелік - сымсыз және кабельді адаптер орнатылған жәй (простой) компьютерді пайдаланға болады.
"Нүкте-нүкте" топологиясы. Сымсыз жүйені қолданудың басты, маңызды аймағының бірі-мәліметтерді жіберу инфраструктуралары (жалпыға бірдей кабельді жүйе, жоғары сапалы телефон байланысының жолдары және т.б) болмаған жерлердегі локальды жүйелердің шалғай сегменттері арасындағы байланыстарды ұйымдастыру болып табылады. Бұл біздің мемлекетімізге тән. Шалғайдағы екі сегмент арасына сымсыз көпір енгізу үшін бағытталған типтегі антеннасы бар радиокөпір пайдаланылады.
"Жұлдыз" тәрізді топология. Егер жүйеге бірнеше сегмент біріктірілсе, онда "жұлдыз" типті топология қолданылады. Бұндай жағдайда орталық торапқа жан-жаққа бағытталған, ал шалғай тораптарға - бағытталған антенналар қондырылады. Жұлдыз тәріздес топологияның жұйелері әр алуан конфигурациядағы жүйелерді құрауы мүмкін. Сымсыз жүйелік магистарль баяу модемдерді пайдаланудан бас тартуға жағдай (мүмкіндік) жасайды.
Аппараттық сигналдар деп - шектеулі диапазон шегінде кейбір шамалар мәндерінің сансыз мөлшерін көрсете алады.
Цифрлі (дискретті) сигналдар мәндердің біреуіне немесе түпкілікті наборға ие бола алады. Аналогтік сигналмен жұмыс жасағанда кодирленген деректерді беру үшін синусоидальді формадағы аналогты негізгі сигнал пайдаланылады, ол цифрлі сигналдар жұмысында - екідеңгейлі дискретті сигнал. Аналогты сигналдар бұрмалануға сезгіш, есесіне деректерді кодирлеу мен декодирлеу цифрлі сигналдар үшін қарапайым жүзеге асады.
Аналогты кодирлеу телефонды байланыс бойынша цифрлі деректерді беру кезінде қолданылады. Әдетте ЭЕМ келіп түсетін цифрлі деректер модул ятор - демодулятор көмегімен аналогты формаға түрленеді.
Цифрлі деректерді аналогты формаға түрлендірудің үш тәсілі немесе модуляцияның үш әдісі мүмкін:
:: Амплитудты модуляция - жүйелі берілетін ақпарат биттеріне сәйкес негізгі синусойдальді тербелістің амплитудасы ғана өзгереді: мысалы, бірлік бергенде тербеліс амплитудасы үлкен болады, ал ноль бергенде - кіші немесе негізгі сигнал типті болмайды;
:: Жиілікті модуляция, мұндай модулирегіш сигналдар әрекетімен тек негізгі синусоидальді тербеліс жиілігі ғана өзгереді: мысалы, ноль бергенде - төмен;
:: Фазалық модуляция, мұнда тек негізгі синусоидальді тербелістің фазасы ғана өзгереді: сигнал 1 - ден сигнал 0 өткенде немесе керісінше болғанда фаза 180° өзгереді;
Беретін моделі негізгі синусоидальді тербеліс (амплитуданы, желілік немесе фазалы) сигналын ЭЕМ - нен немесе терминалдан цифрлі деректерді түрлендіреді.
Кері түрлендіру (демодуляция) қабылдағыш моделімен жүзеге асырылады. Жүзеге асатын модуляция әдісімен амплитудалы, жиілікті және фазалы модуляция моделіне бөлінеді. Көп тарағаны жиілікті және амплитудалы модуляциялар.
Цифрлі деректерді цифрлі кодирлеу тікелей, сигнал деңгейін өзгерту жолымен атқарылады. Мысалы, егер ЭЕМ цифрлі деректер 1 мен 0,2В коды үшін, 0 коды үшін 5В деңгей сигналымен берілсе, онда осы деректерді байланыс желісіне бергенде сигналдар деңгейі +12В мен -12В - ге лайықты түрленеді. Мұндай кодирлеу RS - 232 - C асинхронды тізбекті адаптерлер көмегімен үлкен емес (ондаған және жүз метрлер) қашықтықта бір компьютерден екіншісіне цифрлі деректерді беру кезінде жүзеге асырылады.
Аналогты сигналдарды цифрліге түрлендіру әртүрлі әдістермен жүзеге асады.
Оның бірі - импульсті - кодты модуляция (ИКМ). ИКМ - ді пайдаланғанда түрлендіру процесіне үш кезең кіреді: отображение (бейнелеу), кванттау және кодирлеу (сурет 2).
Бірінші кезең (бейнелеу) Найквистің бейнелеу теориясының негізделген. Бұл теорияның негізгі ережесі: "Егер аналогты сигнал каналдағы бастапқы сигналдан максимальді жиіліктен екі реттен кем болмай жоғары жиілікпен тұрақты аралықта бейнеленсе, онда бейнелеу бастапқы сигналды қалпына келтіру үшін жеткілікті ақпаратты ұстайтын болады". Телефонды каналда олардың электрлі сигналдары болып көрінетін акустикалық сигналдарды беру кезінде 300 - ден 3300 Гц жиілік жолын алып жатады. Сондықтан БЦЖ - де секундына 800 мәртеге тең бейнелеу жиілігі қабылданған. Импульсті - амплитудалы модуляция (ИАМ) сигналы деп аталатын әрбір бейнелеулер есте сақталады, сосын қосарлы қалыпта (образ) трансформирленеді.
Кванттау этапында ИАМ - ның әрбір сигналына квантты мән беріледі. БЦЖ - де ИАМ сигналының амплитуда өзгерісінің бар диапазоны 128 немесе 256 кванттау деңгейіне бөлінеді. Кванттау деңгейі жоғары болған сайын ИАМ амплитудасы дәлірек бола түседі.
Кодирлеу этапында әрбір квантталған бейнелеуге 7 разрядты (егер кванттау деңгейінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.