Система доступу на основі модему - Курсовая работа

В даному курсовому проекті розроблено систему доступу на основі модему.В даному курсовому проекті, з навчальною метою, пропонується розробити систему доступу на основі модему, яка б використовувала ІКМ модуляцію групового тракту. Використання ІКМ дозволяє спростити передавальне та приймальне обладнання, та дає змогу при необхідності застосувати завадостійке кодування, криптографічне шифрування, лінійне кодування та інші види перетворення цифрового сигналу.Для використання у системі доступу пропонується використовувати протокол V.34. Основні характеристики протоколу V.34 наступні: - дуплексна передача по двопровідним телефонним каналам загального користування; Протокол V.34 передбачає велику кількість режимів роботи та сервісу [1]. У попередніх поколіннях модемів адаптивне налаштування під конкретні характеристики каналу здійснювалася виключно на приймальному кінці. У передавальну частина модему введений так званий генератор кілець, що сприяє синтезу необхідної форми вихідного сигналу.Pulse Code Modulation) використовується для оцифровки аналогових сигналів перед їхньою передачею. Практично всі види аналогових даних (відео, голос, музика, дані телеметрії, віртуальні мири) допускають застосування ІК-модуляції. Щоб одержати на вході каналу звязку (передавальний кінець) ІК-модульований сигнал з аналогового, амплітуда аналогового сигналу вимірюється через рівні проміжки часу. Миттєве обмірюване значення аналогового сигналу округляється до найближчого рівня з декількох заздалегідь певних значень.Розроблювана система доступу складається з ста шестидесяти модемів V.34 (МД), та ста шестидесяти модуляторів ІКМ, формувача синхропослідовностей (ФСП), обєднувача сигналів (ОС), оптоелектронного перетворювача (ОЕП), ВОЛЗ, зворотного оптоелектронного перетворювача (ЗОЕП), схеми автосинхронізації (САС) ста шестидесяти демодуляторів ІКМ, які можуть підключатись до відповідних інтерфейсних модулів різних цифрових служб, зокрема ІР шлюзів, цифрової телефонної мережі, мережі ISDN, та ін.Підставивши у (3.1) відповідні числові значення, отримаємо: Частоту дискретизації цього сигналу розрахуємо за теоремою Котельникова (3.2). Тактову частоту цифрового потоку на виході кожного з ІКМ кодера розрахуємо за виразом: Підставивши числові значення отримаємо: Знайдемо тактову частоту цифрового групового потоку за виразом [3,4]: , (3.3) де а - кількість каналів.Демодулятор складатиметься з розєднувача сигналів, в якості якого використаємо демультиплексор, ІКМ демодулятора, в якості якого використаємо ЦАП, ФНЧ, побудованого на основі ОП, та генераторного обладнання із схемою автосинхронізації.З наведених вище варіантів обирається демультиплексор фірми Analog Devices ADG732 у звязку з тим, що він задовольняє поставленим вимогам швидкодії, та має достатню кількість каналів. З наведених вище варіантів обирається АЦП фірми Analog Devices AD9220 у звязку з тим, що він задовольняє поставленим умовам швидкодії, розрядності, та має широкий діапазон напруг живлення. Активним елементом оберемо операційний підсилювач, тому що це спростить розробку та покращить її параметри, порівняно з активним ФНЧ на транзисторах. Для фільтрів Чебишева мінімально необхідний порядок фільтра можна обрахувати за виразом [9]: (4.1) де - максимально допустимий рівень згасання в полосі пропускання; Підставивши у вираз (4.1) числові значення, отримаємо: Порядок фільтра не може бути дробовим числом, тому оберемо G=2.Споживана потужність модулятора визначається як сума потужностей споживання всіх елементів за виразом: (4.6) де - потужність споживання операційного підсилювача; Потужність споживання визначається як добуток напруги споживання та струму споживання за виразом: , (4.7)Моделювання проходження сигналу демодулятором буде проводитись в моделювальному пакеті PROTEUS 7 PROFESSIONAL DEMO. Вибір програмного пакету обумовлений тим, що це один з небагатьох програмних пакетів, що дозволяють моделювати схеми в складі яких є мікроконтролери та мікропроцесори.Для того, щоб провести моделювання необхідно скласти схему модулятора відповідно до схеми електричної принципової, та додати до моделювальної схеми джерело сигналу та АЦП, параметри якого відповідатимуть розрахункам наведеним у третьому розділі. Осцилограму вхідного сигналу зображено на рисунку 5.2. Осцилограма вихідного сигналу зображено на рисунку 5.6, спектр цього сигналу на рисунку 5.7.У ході виконання курсового проекту було розроблену систему доступу на основі модему з використанням ІКМ у якості модуляції групового сигналу для 160 абонентів з довжиною тракту 11 км.

Зміст

Анотація

Вступ

1. Розробка технічного завдання

2. Аналіз сучасного стану розробок та обґрунтування оптимального варіанту вирішення поставленої задачі

3. Розробка структурної схеми системи доступу

3.1 Розробка структури системи доступу

3.2 Розрахунок частотних параметрів системи доступу

4. Розробка та обґрунтування схеми електричної принципової демодулятора

4.1 Розробка структури демодулятора

4.2 Розробка схеми електричної принципової та вибір елементної бази

4.3 Розрахунок балансу потужності демодулятора ІКМ

5. Компютерне моделювання

5.1 Обґрунтування моделювальної програми та конфігурації ПК

5.2 Обґрунтування модельованої схеми

Висновки

Перелік посилань

Анотація