Расчет нестандартной цифровой многоканальной системы передачи - Контрольная работа

Это обусловлено тем, что частотные спектры на основании этой теоремы должны укладываться друг за другом с определенным периодом, то возможно получить следующие распределения частотных спектров при разных коэффициентах дискретизации: Сигнал с верхней граничной частотой имеет частоту дискретизации , то имеет место наложение спектров сигнала, что приводит к плохому качеству и невозможности выделения полезного сигнала. Сигнал с верхней граничной частотой имеет частоту дискретизации , то имеет место наличие расстояния между спектрами сигнала, что является нерациональным использованием спектра при . Сигнал с верхней граничной частотой имеет частоту дискретизации , то имеет место уложение спектров в порядке очереди. Данный способ является самым рациональным, однако его не используют в виду того, что для телефонного сигнала с верхней граничной частотой выбирается частота дискретизации , что больше чем удвоенная верхняя граничная частота исходного сигнала. Совместная передача узкополосного и широкополосного сигнала накладывает дополнительные требования к выбору частоты дискретизации и определяется равенством (формула 1.1): (1.1) где - частота дискретизации широкополосного сигнала [КГЦ];С целью уменьшения эффекта накапливания помех в системах передачи данных используют метод регенерации искаженных сигналов. Решение о правильном или неправильном приеме сигнала выносится на основании положения сигнала в определенной зоне - правильного или не правильного приема. Данная система работает только в ЦСП, то есть использующих передачу цифровых сигналов - сигналов с конечным числом состояний. Поскольку приемное устройство системы передачи получает не истинные значения, а квантованные, то на выходе ФНЧ приема наряду с полезным сигналом будет присутствовать шум квантования. Разрядность кода и его помехозащищенность от шумов квантования рассчитывается для каждого сигнала в тракте - для широкополосного и ТЧ соответственно.Исходные данные для расчета количества разрядов кодовой комбинации: Максимальная мощность сигнала: = 1000 МКВТ0 ; Расчет динамического диапазона сигнала (формула 2.3): ДБ.Исходные данные для расчета количества разрядов кодовой комбинации: Максимальная мощность сигнала: = 2200 МКВТ0; Расчет динамического диапазона сигнала (формула 2.3): ДБ.В результате расчетов выбирается нелинейное квантование с количеством разрядов кодовой комбинации m = 9.Уровень шумов квантования рассчитывается с учетом того, в какой сегмент квантования попал сигнал. Зависимость защищенности от искажения квантования на выходе канала от уровня сигнала строится для широкополосного и ТЧ сигналов отдельно и определяется по формуле 2.4.1: (2.4.1) где - мощность сигнала [Вт]; мощность шума квантования [Вт], определяется по формуле 2.4.2: (2.4.2) где - минимальный шаг квантования [В], соответствующий номеру сегмента, определяется по формуле 2.4.3: (2.4.3) где - номер сегмента от 0 до 7; напряжение ограничения - значение напряжения квантуемого сигнала, выше которого на выходе устройства квантования формируется отсчет с амплитудой [В], определяется по формуле 2.4.4: (2.4.4) где - мощность шумов ограничения - значение мощности квантуемого сигнала, выше которого формируется отсчет с амплитудой , соответствующий значению мощности [Вт] (как правило, уровень ограничения соответствует максимальной мощности сигнала ). Мощность шумов квантования с учетом формулы 2.4.5 имеет вид (формула 2.4.6): (2.4.6) где - размер шага квантования (в 0-ом и 1-ом сегментах, во 2-ом сегменте, в 3-ем сегменте, в 4-ом сегменте, в 5-ом сегменте, в 6-ом сегменте, в 7-м сегменте).Временные циклы разрабатываемой ЦСП должны содержать КИ для организации широкополосных и ТЧ сигналов, служебных каналов для передачи СС, СУВ, и дискретной информации. Период следования канальных интервалов для канала определяется формулой 3.1.1: (3.1.1) где - частота дискретизации сигнала [КГЦ]. Для правильной передачи широкополосного сигнала должно выполнятся следующее условие (формула 3.1.2): (3.1.2) где - количество КИ тональной частоты; количество КИ для передачи широкополосных сигналов (количество временных циклов одном цикле передачи ), определяется по формуле 3.1.3: (3.1.3) где - частота стандартного канала ЦСП, содержащего 8000 временных циклов в секунду [КГЦ] ().Структура ЦС выбирается из учета количества критических точек в синхрослове. Для этого необходимо воспользоваться формулами для определения полного среднего времени поиска синхрогруппы с одной и критическими точками. Увеличение числа бит в синхрослове приводит к сокращению времени восстановления синхронизма и повышению его устойчивости, поэтому длина синхрослова принята . Формула 3.2.1 определяет время поиска для синхрослова с одной критической точкой, а формула 3.2.2 - время поиска для синхрослова с критическими точками: (3.2.1)Временной спектр первичной ЦСП изображена на рисунке 3.3.1:Система цикловой синхронизации предназначена для восстановления и удержания состояния циклового синхронизма между передающей и приемной частями ЦСП. В прием

Содержание

Список сокращений

Контрольное задание

1. Выбор частоты дискретизации линейного сигнала

2. Расчет количества разрядов в кодовом слове и определение защищенности от искажений квантования на выходе ЦСП

2.1 Расчет разрядности кода для широкополосного сигнала

2.2 Расчет разрядности кода для сигнала ТЧ

2.3 Расчет разрядности кода при нелинейном квантовании

2.4 Определение защищенности от шумов квантования

3. Разработка структуры временных циклов первичной ЦСП и определение тактовой частоты ЦСП

3.1 Определение тактовой частоты ЦСП

3.2 Определение структуры CC

3.3 Разработка структуры временных циклов первичной ЦСП

4. Расчет основных параметров цикловой синхронизации первичного цифрового потока

5. Формирование агрегатного цифрового потока

5.1 Временное группообразование

5.2 Приемник СС при двухстороннем согласовании скоростей

5.3 Определение оптимальной структуры СС

5.4 Временной спектр вторичной ЦСП с ИКМ

Заключение

Список используемой литературы

Список сокращений

ЦСП - цифровая система передачи.

ИКМ - импульсно-кодовая модуляция.

ЛТ - линейный тракт.

ТЧ - тональная частота.

ФНЧ - фильтр нижних частот.

КИ - канальный интервал.

СС - синхросигнал.

ЦС - цикловый синхросигнал.

СЦС - сверхцикловый синхросигнал.

СУВ - сигналы управления и взаимодействия.

Ц - цикл.

ДИ - дискретная информация.

СП - свободные позиции.

АЦС - авария цикловой синхронизации.

Ост. З. - остаточное затухание.

СК - сигнальный канал.

АСЦС - авария сверхцикловой синхронизации.

ПД - передача данных.

КСС - команды согласования скоростей.

АВГ - асинхронное вторичное группообразование.

ФАПЧ - фазовая автоподстройка частоты.

ЗУ - запоминающее устройство.

Контрольное задание

Контрольное задание включает в себя следующие вопросы, подлежащие разработке: · Выбор частоты дискретизации первичного сигнала.

· Расчет количества разрядов в кодовом слове и определение защищенности от искажений квантования на выходе ЦСП.

· Разработка структуры временных циклов первичной ЦСП и определение тактовой частоты ЦСП.

· Расчет основных параметров цикловой синхронизации первичного цифрового потока.

· Формирование агрегатного цифрового потока с использованием асинхронного объединения на основе ИКМ-120 или ИКМ-480.

Исходные данные: Протяженность ЛТ: L = 650 км ;

Количество пунктов переприема: n = 3 ;

Количество односторонних широкополосных каналов передачи в первичном цифровом потоке: np = 2 ;

Характеристики односторонних широкополосных каналов передачи в первичном цифровом потоке: Частотный диапазон: = 0.6... 100 КГЦ;

Коэффициент активности источника: = 0.5;

Максимальная мощность сигнала: = 1000 МКВТ0 ;

Средняя мощность сигнала: = 100 МКВТ0;

Средняя мощность помехи: = 60000 NBT0;

Количество каналов ТЧ двухстороннего действия в первичном цифровом потоке: nd = 20;

Характеристики каналов ТЧ двухстороннего действия в первичном цифровом потоке: Частотный диапазон: ;

Коэффициент активности источника: = 0.25;

Максимальная мощность сигнала: = 2200 МКВТ0;

Средняя мощность сигнала: = 88 МКВТ0;

Средняя мощность помехи: = 178000 NBT0;

Количество первичных цифровых потоков в агрегатном цифровом потоке: N = 3;

Защищенность от шумов квантования на выходе канала: = 27 ДБ;

Среднее время восстановления цифрового синхронизма: = 4 мс;

Допустимая вероятность ошибки на один километр линейного тракта: (1/км).

1. Выбор частоты дискретизации линейного сигнала

В ходе выполнения контрольной работы была рассчитана нестандартная ЦСП, которая позволяет организовать передачу 20-ти двунаправленных каналов ТЧ и 2-х однонаправленных широкополосных канала. Количество разрядов кодовой комбинации составило . Частота дискретизации канала ТЧ КГЦ, широкополосного канала КГЦ.

1. Четкий С.В. Методические указания и задания на курсовой проект "Цифровая многоканальная система передачи с импульсно-кодовой модуляцией по металлическому кабелю" по курсу "Многоканальные системы передачи". Москва, 1990 г.

2. Крухмалев В.В. Методические указания и задания на курсовой проект "Цифровая система передачи с импульсно-кодовой модуляцией и временным разделением каналов по электрическим кабелям" по дисциплине "Многоканальные телекоммуникационные системы"., Самара, 2000 г.

3. Крухмалев В.В., Марыкова Л.А. Методические указания и контрольные задания по дисциплине "Многоканальные системы передачи". Часть 2. Цифровые системы передачи., Самара, 2000 г.

4. Крухмалев В.В., Марыкова Л.А. Методические указания и контрольные задания по дисциплине "Многоканальные системы передачи"., Самара, 1999 г.

5. Крухмалев В.В., Адамович Л.В., Лепнина Е.Н. Учебное пособие к выполнению курсовых и дипломных работ "Основы проектирования цифровых систем передачи"., Самара, 1998 г.

Размещено на .ru