Тема: Канал ТЧ, построенный по принципу ВРК-АИМ

Федеральное агентство связи

Федеральное государственное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций иинформатики»

Бурятский филиал

 

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры ТС Зав. кафедрой        _____________  Нестеров А. С.   «»20 г.

Утверждаю Декан факультета ТК. Ванданова Н. Д.  «»20г.

 

 

Кафедра Телекоммуникационных систем

СБОРНИК ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

по дисциплине:

«Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей»

Форма обучения: очная

Квалификация: бакалавр

……….. «……………………»

……….. «……………………»

Факультет: ТК

Курс: 3

 

 

Улан- Удэ

2014

 

 

Перечень лабораторно – практических работ по ОПИКС и С

№	Наименование тем	Кол-во часов
1	Расчет и построение ДВЦ систем передачи с ИКМ	2
2	Канал ТЧ построенный по принципу ВРК-ИКМ	2
3	Нелинейный кодер аналого-цифрового преобразования	2
4	Регенераторы ЦСП	2
5	Адресация IP версии4.Статическая маршрутизация	4
6	Эталонная модель взаимодействия открытых систем	4
7	Элементы сети SDH	4
8	Принципы построения тактовой сетевой синхронизации	4
9	Основные характеристики линий и каналов связи	4
10	.Принципы построение локальных вычислительных сетей	4
11	Сетевые кабели и элементы ЛВС	4
12	Оборудование ЛВС	4
13	Расчет зоны покрытия базовых станций для различных условий местности	3
14	Расчет пропускной способности сети доступа	4
15	Архитектура сетей нового поколения NGN	4
	Итого	51ч

 

 

Практическая работа №1

Тема: «Расчет и построение ДВЦ систем передачи с ИКМ»

Цель работы: Получить навыки расчета и построения ДВЦ. Рассмотреть вопросы, связанные с принципом построения цифровых систем передачи ЦСП с ВРК ИКМ-ВД.

 

Литература:

1. СкалинЮ.В.Цифровые системы передачи. -М.: Радио и связь, 1988.

2. Крухмалев В.В. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей»- М. Горячая линия-Телеком, 2008 г.

3. Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С.Многоканальные телекоммуникационные системы»- М.: Горячая линия-Телеком, 2007.

Подготовка к работе:

1. Изучить структурную схему ЦСП ИКМ-ВД;

2. Повторить теорему В.А Котельникова;

3. Далее разберите принцип ИКМ

4. Разберите принцип АИМ сигнала; АИМ-1 и АИМ-2 (достоинства, недостатки, область применения).

Порядок выполнения работы:

1. Составить структурную схему, поясняющую принцип построения ЦСП ИКМ-ВД для заданного числа телефонных каналов. Кратко укажите назначение всех узлов этапы аналого-цифрового преобразования АЦП в тракте передачи и цифро-аналогового преобразования ЦАП в тракте приема.

2. Рассчитайте: тактовую частоту f_т, длительность тактового интервала Т_т, длительность канального интервала Т_ки, длительность цикла Т_ц, длительность сверхцикла Т_сц.

3. Рассчитайте: частоты импульсных последовательностей, управляющих работой АИМ, ВС, кодера, декодера, передатчика и приемника СУВ.

4. Постройте диаграмму временного цикла, сверхцикла, канального интервала, разрядного интервала.

 

Исходные данные приведены в табл.1

Таблица 1

Исходные данные	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Число телефонных каналов, NТК	24	21	12	18	20	22	26	14	28	32
FG, кГц	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
m	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
Передача СУВ	За один цикл передается СУВ для трех телефонных каналов				За один цикл передается СУВ для двух телефонных каналов

Содержание отчета:

1. На рис.1 отразить результаты выполнения заданий.

2. Кратко укажите назначение всех узлов схемы.

Порядок выполнения работы:

Тактовая частота рассчитывается по формуле

     F_T=F_д*m*N_КИ, кГц             (1)

где F_д =8кГц-частота дискретизации телефонного сигнала;

m=8-разрядность кодовой комбинации;

N_КИ-число канальных интервалов в цикле системы; складывается из числа телефонных каналов (см. табл. 1), одного канального интервала для системы, для передачи сигналов управления и взаимодействия между АТС СУВ.

Длительность тактового (разрядного) интервала рассчитывается по формуле

              Т_т=1/ F_T, мкс                            (2)

Длительность импульса рассчитывается по формуле

              t_и= Т_т/2, мкс                            (3)

Обратите внимание на то, что скважность передачи сигналов на выходе кодера равна двум: Q=2.

Длительность канального интервала рассчитывается по формуле

             Т_ки=Т_т*m, мкс              (4)      

Длительность цикла рассчитывается по формуле

             Т_ц= Т_ки* N_КИ, мкс                     (5)

 

Для проверки значения Т_ц, которое во всех вариантах должно быть одинаковым и равным 125 мкс, разделите единицу на частоту дискретизации получается 125 мкс.

 

Длительность сверхцикла рассчитывается по формуле

                      Т_сц= Т_ц*S, мкс                           (6)

где S- число циклов в сверх цикле рассчитывается по формуле

       S=N_т.к/(2или3)+I                           (7)

а 2 или 3- число телефонных каналов N_т.к, которое за один цикл обеспечиваются СУВ.

Внимание: у вариантов 1,2,3,4 за один цикл передаются СУВ для трех телефонных каналов; у вариантов 5-10 за один цикл передаются СУВ для двух телефонных каналов.

Ниже приводится пример расчетов для 30 телефонных каналов;

Т=8кГц за один цикл передаются СУВ для двух телефонных каналов.

Решение

F_T=8*8*(30+I+I)=2048, кГц

Т_т=1/2048=0,488, мкс

t_и=0,488/2=0,244, мкс

Т_ки⁼0,488*8=3,9, мкс

Т_сц=125* 16=2000, мкс

S=3 0/2+1=16

Рассчитайте частоты импульсных последовательностей, управляющих работой АИМ или ВС, кодера или декодера, передатчика или приемника СУВ.

Тактовая частота рассчитывается по формуле

F_Т=F_Д*m*N_KИ, кГц                                (8)

Частота следования разрядных импульсов рассчитывается по формуле

F_p=f_T/m, кГц, (9)

где m - число разрядов в кодовой комбинации

Частота следования канальных импульсных последовательностей (частота дискретизации) рассчитывается по формуле

F_K=F_Д= Fp/n, кГц,                                 (10)

где n - число канальных интервалов в цикле передачи

Частота следования цикловых импульсных последовательностей рассчитывается по формуле

                   F_Ц=F_K/S, кГц

где S- число циклов в сверхцикле, рассчитывается по формуле 7 первого контрольного задания.

Пример расчета для первичной ЦСП ИКМ-30 приведена

Решение:

F_T=8*8*(30+I+I)=2048 кГц

F_р =2048:8=256 кГц                                            

F_К=f_Д= 256:32=8 кГц                           

F_Ц =8:16=0,5 кГц

S=3 0/2+1=16

На основании проведенных расчетов следует построить диаграмму временных цикла, сверхцикла, канального интервала, разрядного интервала. Принцип построения этих диаграмм.

На диаграмме следует:

a) Указать рассчитанные значения Т_ц, Т_сц, Т_ки, Т_т, t_и;

b) Красным цветом выделить КИО, ЦО, где передаются сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации; зеленым цветом выделить КИ, где передаются СУВ (в середине цикла);

c) В диаграмме КИ показать кодовую комбинацию, полученную в результате решения задания 3.

Пример построения такой диаграммы для приведенного выше расчета и примера расчета задания 3 дается на рис.1

Не забудьте после выполнения заданий 1,2,3, внести рассчитанные значения F_K ,F_р, F_т, F_ц кодовую комбинацию на выходе кодера и на входе декодера.

 

 

 

                                         Рис.1 Диаграмма временного цикла, сверхцикла, КИ.

Лабораторная работа № 2

Тема: Канал ТЧ, построенный по принципу ВРК-АИМ.

Цель работы: Разобраться с вопросами дискретизации аналоговых сигналов в системе с ВРК, назначение АИМ и ВС.

Литература:Скалин Ю.В. и др. Цифровые системы передачи. – М.: Радио и связь, 1988, с. 4-21.

Подготовка к работе.

1. Разобраться с принципом временного разделения каналов, дискретизацией аналоговых сигналов, формированием сигналов АИМ.

2. Разобраться с определением частоты дискретизации.

3. Привести частотный спектр АИМ сигнала.

4. Подготовить бланк отчета (п.7).

Приборы.

1. Осциллограф С 1-93.

2. Лабораторный макет. Питание которого осуществляется от сети переменного тока 220В.

Методические указания.

В лабораторном стенде смонтированы три канала с использованием принципа временного разделения. Исходным сигналом для всех трех каналов является синусоидальное напряжение. Сигналы первых двух каналов относительно друг друга смещены на 180 градусов, у третьего канала частота сигнала в 2 раза больше, чем у первого и второго.

На АИМ всех трех каналов подаются смещенные во времени относительно друг друга управляющие импульсные последовательности с частотой дискретизации от РКИ.

Управляющие импульсные последовательности вырабатываются генераторным оборудованием f_д=16 кГц. С целью упрощения макета на передающем и приемных концах используется одно и тоже генераторное оборудование. АИМ и ВС макета выполнены по однотипной схеме простейшего ключа. Восстановление исходного аналогового сигнала на приемном конце производится с помощью ФНЧ. Макет позволяет изучить основные принципы передачи непрерывных сигналов в системах с ВРК.

Порядок работы.

1.1.Зарисовать осциллограммы тех исходных сигналов. Определить частоты данных сигналов с помощью осциллографа.

1.2.Снять осциллограммы импульсов дискретизации на выходе РКИ для всех сигналов. Определить частоту дискретизации.

1.3.Снять осциллограммы АИМ сигналов на выходе амплитудно-импульсных модуляторов каждого сигнала.

1.4.Зарисовать осциллограмму группового АИМ сигнала.

1.5.наблюдать форму сигнала на выходе ВС в каждом канале. Определить их соответствие с осциллограммами п.3.

1.6.Наблюдать форму сигнала на выходе РКИ приема по каждому каналу. Определить их соответствие с осциллограммами п.2.

1.7.Зарисовать осциллограммы восстановленных исходных сигналов на выходе ФНЧ по каждому каналу.

Примечание: Все осциллограммы снимаются в одном и том же диапазоне развертки и вычерчиваются одна под другою. Для наблюдения временных соотношений между сигналами разных каналов используются оба канала осциллографа.

Содержание отчета.

2.1.Упрощенная структурная схема системы передачи с ВРК.

2.2.Снятые осциллограммы сигналов.

2.3.Выводы.

Контрольные вопросы.

3.1.Теорема Котельникова.

3.2.Состав канала систем с ВРК. Назначение элементов.

3.3.Условие выбора частоты дискретизации.

3.4.Спектральный состав сигнала АИМ.

3.5.Различие сигналов АИМ-1 и АИМ-2.

3.6.Схемы для формирования сигнала АИМ-2.

3.7.Как влияет частота дискретизации на восстановление сигнала?

Лабораторная работа № 3

Нелинейный кодер аналого-цифрового преобразования.

 

Цель работы: Разобраться с вопросом кодирования сигнала нелинейным кодером с характеристикой компандирования А-87, 6/13.

 

Литература:Скалин Ю.В. и др. Цифровые системы передачи. – М.: Радио и связь, 1988, с. 54-61.

Подготовка к работе.

1. Разобраться с сегментной характеристикой компандирования А-87, 6/13.

2. Рассмотреть этапы компандирования в нелинейном кодере.

3. Вычертить схему нелинейного кодера [Л.1., с. 61] и разобраться с назначением узлов в схеме.

4. Подготовить бланк отчета (п.7).

Приборы.

Макет нелинейного кодера с характеристикой компрессии А-87, 6/13. Питание макета осуществляется от сети переменного тока 220В.

Методические указания.

В нижнем левом углу лицевой панели макета располагается тумблер "Сеть" и сетевой предохранитель на 1А. Питание макета осуществляется от сети переменного тока U=220В.

Лабораторный макет-тренажер позволяет осуществить нелинейное кодирование любой амплитуды отсчета из всего диапазона разрешенных уровней. Для установки заданной амплитуды используются кнопки "Уст.0" и "Уст.1", размещенные в левой части макета.

Десятки и единицы отсчетов высвечиваются светодиодами, а значения амплитуд в соответствии с N отсчета приведены в таблице № 1. Обнулением счетчика "N отсчета" производится обнуление схемы макета.

 Кодовая комбинация, соответствующая амплитуде кодируемого отсчета, высвечивается светодиодами Р1, Р2 … Р8 на выходе ЦР (цифрового регистра).

Светодиоды "ГЭТ+" и "ГЭТ-" отражают полярность подключенного набора эталонных токов, а амплитуда полученного набора эталонных токов отражаются светодиодами "1024"; "512"; "256" т.д.

Операцию кодирования можно проводить в автоматическом режиме (режим описанный выше), при этом тумблер "АВТ.РЕЖ" должен стоять в положении "Вкл".

Можно использовать макет-тренажер в ручном режиме, с последующей проверкой правильности результата кодирования. В этом случае тумблерами "Р1", "Р2", "Р3" и "Р8", имеющими два положения 0 и 1, устанавливается кодовая комбинация, правильная по вашему усмотрению, для заданной амплитуды отсчета.

При нажатии кнопки "Проверка" высвечивается один из диодов "ПРАВ" или "НЕПРАВ", отражающих правильность ответа. При ручном режиме тумблер "АВТ.РЕЖ" должен быть установлен в положении "Выкл".

 

Порядок работы.

1. Подать на вх.1 компаратора отсчет с U_АИМ (у.е.), согласно полученному от преподавателя варианту, набрав N отсчета (преподаватель задает минимум 10 отсчетов).

2. В ручном режиме выставить тумблерами с Р1 по Р8 соответствующую отсчету кодовую комбинацию.

3. Нажав кнопку "Проверка", убедитесь в правильности набора кодовой комбинации. Результаты занести в таблицу № 2.

4. В случае обнаружения неправильности можно проверить ответ и определить на каком этапе кодирования вами допущена ошибка.

Таблица 1.

№ отсче-та	UАИМ, у.е.	№ отсче-та	UАИМ, у.е.	№ отсче-та	UАИМ, у.е.	№ отсче-та	UАИМ, у.е.
00	+0,92	20	+0,27	40	+0,43	60	+0,39
01	+231	21	+229	41	+226	61	+225
02	+19,7	22	+17,8	42	+19,3	62	+17,2
05	-926	25	-900	45	-909	65	-92,7
06	-79,2	26	-71	46	-77,7	66	-69
07	-1463	27	-1340	47	-1452	67	-1324
10	+0,38	30	+0,51	50	+0,99	70	+0,49
12	+19,3	32	+17,3	52	+19,9	72	+17,7
13	+300	33	+266	53	+299	73	+271
14	-32,6	34	-33,5	54	-32,9	74	-33,9

 

Таблица 2.

№ отсчета
UАИМ, у.е.
Кодовая комбинация
Uкв, у.е.
Погрешность квантования

 

5. Определить погрешность квантования.

Определяется ошибка по формуле:  (у.е.)

U_АИМ можно определить, просуммировав эталонные токи блоков ГЭТ+ (или ГЭТ-), отображенные высвеченными диодами. Данные результатов расчета занести в таблицу № 2.

Содержание отчета.

1. Привести схему нелинейного кодера и характеристику компрессирования А-87, 6/13 для положительных амплитуд.

2. Таблица результатов измерений.

Контрольные вопросы.

1. Назначение и классификация кодеров.

2. Преимущество нелинейного кодирования.

3. Пояснить назначение элементов в схеме нелинейного кодера.

4. Этапы кодирования. Принцип работы кодера.

5. Пояснить результаты выполненной работы.

 

Лабораторная работа № 4

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1938; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

12345678910Следующая ⇒

---

Мы поможем в написании ваших работ!