Проектирование аппаратуры передачи данных - Курсовая работа

Развитие вычислительной техники в наши дни позволяет абонентам вычислительных сетей передавать данные со своего рабочего места в любую точку мира. В процессе телеобработки осуществляется обмен, как между различными абонентами информационной системы, так и между абонентами и центральной ЭВМ. Важное место в системе обмена информацией между удаленными абонентами АИС и АСУ занимают технические средства, осуществляющие передачу данных между оконечным оборудованием данных (ООД), в качестве которого выступает ЭВМ, устройства ввода-вывода информации, цифровые измерительные приборы.Задачей данного курсового проекта является разработка передающей и приемной части в соответствии с заданными параметрами. Требуется рассчитать основные параметры необходимых блоков исходя из варианта. На основе полученных данных необходимо разработать функциональную схему устройства преобразования сигналов (УПС) и устройство защиты от ошибок (УЗО) и написать алгоритм его функционирования. Проектирование должно осуществляться на основе данных, указанных в задании на работу.Обобщенная структурная схема системы передачи данных (СПД) представлена на рисунке 2.1. Она состоит из оконечного оборудования, выполняющего функции отправителя (ООД-ОС) и получателя (ООД-ПС) сообщений, устройства защиты от ошибок (УЗО), устройства преобразования сигналов (УПС) и канала связи. УПС осуществляет преобразование сигналов данных в форму, удобную для передачи по каналу связи, а устройства сопряжения (УС) обеспечивают обмен информационными и управляющими сигналами между АПД и ООД. Основными характеристиками, определяющими качество и эффективность передачи данных, являются надежность, скорость и верность передачи, а также удельная скорость. Однако в зависимости от назначения технических средств часто приходится ухудшать одни показатели (например, стоимость или скорость) с целью обеспечения более высоких других показателей.Определим необходимую скорость передачи данных по каналу связи при условии, что объем служебной информации за сеанс не превысит 8%: V = (1,08?In)/Tcc = (1,08?20?1024) / 72 = 307 (бит/с) (3.1.1) где In - объем информации, подлежащий передаче потребителю, за сеанс; Согласно рекомендации МККТТ V.22 и V.22 бис при разработке УПС для полудуплексной передачи со скоростью 600 бит/с по коммутируемым телефонным сетям общего пользования предусмотрено частотное разделение канала тональной частоты путем деления на два подканала при использовании частотной модуляции. Так физическая реализация частотных модуляторов и демодулятор несложная, а при данной скорости передачи частотная модуляция обеспечивает достаточно высокую помехоустойчивость, то модуляцию данных для передачи в канал будем осуществлять именно этим способом. Поэтому для борьбы с «отраженным спектром» будем осуществлять модуляцию на повышенной несущей частоте с последующим переносом спектра сигнала в полосу пропускания канала. После модуляции получаем верхнюю и нижнюю боковую полосу, но будем передавать только нижнюю боковую полосу частот.Частота передачи двоичной единицы для обратного канала f1= 390 Гц, а частота передачи двоичного нуля f0= 450 Гц (справочные данные). Длительность единичного элемента для обратного канала: t0 = 1/V = 1/75 = 13 (мс) (3.2.1) где V - скорость передачи обратного канала. Отношение несущей частоты к модулирующей для передачи по обратному каналу для «1»: f1 / fмод = 390 / 75 = 5,2 (3.2.2) для «0»: f0 / fмод = 450 / 75 = 6 (3.2.3) Так как отношения больше 3, то «отраженный спектр» при передаче отсутствует. Требуемая ширина пропускания Dfпф окс фильтров передачи определяется по формуле: Dfпф окс = 1,42?В = 1,42?75 = 107 Гц (3.2.5)В настоящее время в УПС применяются в основном модуляторы ЧМ-сигналов, которые называют цифровыми. Модуляторы, построенные по принципу цифровых, имеют ряд недостатков: сравнительно широкий спектр прямоугольных ЧМ-сигналов, что вынуждает применять сложные ФНЧ высокого порядка; разрыв фазы ЧМ-колебаний, вызываемый изменением информационного сигнала в случайные моменты времени по отношению к окончанию периода колебания на выходе управляемого делителя. В схеме такого модулятора имеется функциональный цифроаналоговый преобразователь (ФЦАП), вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты (УДЧ), а его выход - с ФНЧ. Структурная схема ЧМ-модулятора со ступенчатой аппроксимацией синусоидального сигнала и временные диаграммы его работы представлены на рисунке 3.3.2, а, б. Как видно из временной диаграммы, переключение частоты происходит плавно, а краевые искажения сигналов на выходе такого модулятора в кст меньше, чем в модуляторах без ФЦАП.Функциональная схема одного из вариантов ЧМ - демодулятора приведена на рисунке 3.4.2. В ее состав входит усилитель-ограничитель (УО) с нулевым порогом ограничения, формирователь коротких импульсов в моменты переходов входного сигнала через нуль (ФКИ), одновибратор (ОВ), фильтр низких частот (ФНЧ) и пороговое устройство (ПУ). Временная диаграмма, иллюстрирующая работу ЧМ-демодулятора, показана на рис. Пр

Содержание

Введение

1 Постановка задачи

2 Обобщенная структурная схема АПД

3 Разработка УПС

3.1 Расчет параметров прямого канала

3.2 Расчет параметров обратного канала

3.3 Разработка передающей части УПС

3.4 Разработка приемной части УПС

4 Разработка УЗО

4.1 Выбор способа защиты от ошибок

4.2 Разработка формата сообщения

5 Алгоритм функционирования передающей части АПД

6 Алгоритм функционирования приемной части АПД

7 Разработка функциональной схемы

7.1 Передающая часть АПД

7.2 Приемная часть АПД

Заключение

Список используемой литературы

Приложение А - Временные диаграммы передающей части АПД

Приложение Б - Временные диаграммы приемной части АПД

Приложение В - Блок-схема функционирования передающей части АПД

Приложение Г - Блок-схема функционирования приемной части АПД

Приложение Д - Текст программы передающей части АПД

Приложение Е - Текст программы приемной части АПД

Развитие вычислительной техники в наши дни позволяет абонентам вычислительных сетей передавать данные со своего рабочего места в любую точку мира. И таким образом большинство задач обработки данных становятся задачами телеобработки данных. В процессе телеобработки осуществляется обмен, как между различными абонентами информационной системы, так и между абонентами и центральной ЭВМ. Важное место в системе обмена информацией между удаленными абонентами АИС и АСУ занимают технические средства, осуществляющие передачу данных между оконечным оборудованием данных (ООД), в качестве которого выступает ЭВМ, устройства ввода-вывода информации, цифровые измерительные приборы. Аппаратура передачи информации включают в себя аппаратуру передачи данных (АПД) с устройствами сопряжения между ООД и каналами передачи данных.

Объектом курсового проектирования является аппаратура передачи данных, позволяющая передать 20 КБИТ данных за период 1,2 минуты, при этом для соединения АПД с ООД применен стык С3 на передающей стороне и С2 на приемной. В качестве линии связи выступает физическая линия со следующими параметрами: эффективное значение напряжения помехи - 2,2 МВ, неравномерность ГВП канала - 3,0 мс, ошибки при передаче объединяются в пакеты длиной не более 8-ми элементов, причем вероятность появления таких пакетов равна 8?10-5. Тип кабеля связи, переходное затухание и длина линии не нормируются. Необходимо реализовать безмаркерный способ фазирования по циклам с вероятностью ложного запуска не более 0,8?10-5.