Контрольная работа по «Основам построения телекоммуникационных систем и сетей»

Рисунок – Схемапередачи с одной боковой полосой

Рисунок – Влияние расхождения несущих частот на передаче и приеме при ОБП

Расхождение частот генераторов несущих передачи и приема при недостаточном подавлении второй боковой полосы частот приводит к нежелательному дополнительному явлению – колебанию остаточного затухания канала  .величину колебания остаточного затухания канала определим как

Применяя разложение в степенной ряд выражения  и ограничиваясь одним членом разложения при kб1, получаем

 
где   - затухание подавления, показывающее, на сколько децибел уровень ненужной боковой ниже уровня полезной боковой. Из формулы (5.40) можно определить необходимое затухание подавления ненужной боковой при допустимой величине колебаний остаточного затухания:

 
Например, при передаче телефонных сигналов допускается  дБ. При этом требуется  дБ. Достоинства метода ОБП, такие, как экономное использование спектра частот и высокая помехоустойчивость, сделали его основным методом формирования канальных сигналов для подавляющего большинства многоканальных систем с ЧРК. При передаче с одной боковой полосой важнейшей задачей является формирование однополосного сигнала при необходимой степени подавления ненужной боковой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №3

1. Выбрать частоту дискретизации   Fд первичного сигнала, спектр которого ограничен частотами   fн и   fв  . Для выбранной частоты дискретизации рассчитать и построить спектральную диаграмму амплитудно-импульсно-модулированного (АИМ) сигнала.

С помощью спектральной диаграммы докажите, что искажения дискретизации при демодуляции АИМ сигнала могут быть сделаны сколь угодно малыми.

2. Выполнить операции  равномерного квантования с шагом  δ  и  кодирования  в восьмиразрядном симметричном коде двух отсчетов аналогового сигнала с амплитудами U1 и U2. Определить величины ошибок (шумов) квантования. Изобразить полученные в результате кодирования кодовые слова (кодовые комбинации) в виде последовательности токовых и бестоковых посылок, считая, что двоичной единице соответствует токовая посылка, а нулю – бестоковая.

3. Определить минимальное  количество разрядов в кодовом  слове   m , при котором обеспечивается заданная защищенность от шумов квантования  Акэ гармонического сигнала максимально допустимой амплитуды при равномерном квантовании. На сколько децибел изменится величина защищенности при уменьшении вдвое амплитуды кодируемого сигнала?

4. Рассчитать тактовую частоту  fτ  двоичного группового ИКМ сигнала и ширину его частотного спектра ΔFикм. Сравнить ширину спектра частот группового сигнала в ДСП на основе ИКМ с ВРК и СП с ЧРК на основе AM ОБП. Учесть, что обе системы передачи предназначены для организации одного и того же количества каналов N с полосой эффективно-передаваемых частот 0,3…3,4 кГц.

 

Исходные данные

Наименование	Обозн.	Значение
Число типовых каналов ТЧ		24
Нижняя граничная частота спектра первичного сигнала		0,05 кГц
Верхняя граничная частота спектра первичного сигнала		6000 кГц
Амплитуда отсчета аналогового сигнала		12,9 В
Шаг квантования	d	0,40 В
Амплитуда отсчета аналогового второго сигнала		-11,3 В
Защищенность от шума квантования		37 дБ

 

Ход работы

Частота дискретизации вычисляется по теореме Котельникова fд ≥2Fmax, т.е. минимальная частота дискретизации должна быть равна удвоенной верхней частоте модулирующего сигнала.

Наименьшая допустимая частота дискретизации первичного сигнала

 кГц

Выбираем частоту дискретизации больше (в 1,2 раза), нежели минимально возможная по теореме Котельникова.

 кГц

Канал 1:

Частота несущей низкочастотного канала

 кГц

Нижняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Нижняя частота верхней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота верхней боковой полосы

 кГц

 

Канал 2:

Частота несущей низкочастотного канала

 кГц

Нижняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Нижняя частота верхней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота верхней боковой полосы

 кГц

Канал 3:

Частота несущей низкочастотного канала

 кГц

Нижняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота нижней боковой полосы

 кГц

Нижняя частота верхней боковой полосы

 кГц

Верхняя частота верхней боковой полосы

 кГц

 

Равномерное квантование в восьмиразрядном симметричном коде

Число отсчётов аналогового сигнала 1

Число отсчётов аналогового сигнала 2

Симметричный двоичный код для положительных чисел представляет собой двоичный код этого числа с приписанной в старшем разряде (слева) единицей. Симметричный двоичный код для отрицательных чисел представляет собой двоичный код модуля этого числа с приписанным в старшем разряде (слева) нулем. Также введено число «0», чтобы сделать код симметричным относительно нуля. Поскольку код восьмиразрядный, то двоичное число должно быть записано в 7 знаков (с добавлением слева нулей при необходимости, восьмой знак – знак числа)

Кодовая комбинация аналогового сигнала 1: j1=100001=10100001

Кодовая комбинация аналогового сигнала 2: j2=11101=00011101

Величина ошибки квантования сигнала 1

 В

Величина ошибки квантования сигнала 2

 В

Кодовые комбинации показаны на рисунках

 

          

                           а)                                                                          б)

Рис. 7  Кодовые комбинации сигнала 1 (а) и сигнала 2 (б)

 

3) Минимальное количество разрядов в кодовом слове

При уменьшении амплитуды вдвое величина защищённости изменится        на 6 дБ.

4) Тактовая частота двоичного группового ИКМ сигнала

 кГц

Ширина его частотного спектра двоичного группового ИКМ сигнала

 кГц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос №6. Обобщенная структурная схема ЦСП на основе ИКМ с ВРК: тракт передачи.

 

Ответ:

Обобщенная структурная схема ЦСП на основе ИКМ с ВРК приведена ниже.

 

Сообщения u1(t), u2(t), …, un(t) от 1, 2, ..., n абонентов через ФНЧ поступают на канальные амплитудно-импульсные модуляторы М, функцию которых выполняют электронные ключи. С помощью модуляторов осуществляется дискретизация передаваемых сигналов во времени. Сигналы с выходов модуляторов объединяются в групповой АИМ сигнал (Гр. АИМ). Управляют работой модуляторов канальные импульсы KИ1—КИn, поступающие от генераторного оборудования передачи ГОпер. Указанные импульсы подаются на модуляторы каналов поочередно (первый, второй и т. д.), что и обеспечивает правильное формирование группового АИМ сигнала. Длительность каждого КИ составляет примерно 125/2n мкс, что и определяет длительность одного отсчета АИМ импульса канала; период следования КИ 125 мкс. Групповой АИМ сигнал поступает на кодирующее устройство — кодер, который одновременно осуществляет операции квантования по уровню и кодирования.

Сигналы управления и взаимодействия (СУВ), передаваемые по телефонным каналам для управления приборами АТС, поступают в передатчик Пер. СУВ, где они дискретизируются импульсными последовательностями, следующими от ГОпер, и объединяются. В результате формируется групповой сигнал передачи Гр. СУВ.

В устройстве объединения УО кодовые группы каналов с выхода кодера, кодированные сигналы СУВ и кодовая группа синхросигнала от передатчика синхросигнала Пер. СС объединяются, образуя циклы и сверхциклы. Соответствующими управляющими импульсами от ГОпер в УО обеспечивается правильный порядок следования циклов в сверхцикле и кодовых групп в цикле передачи.

Сформированный ИКМ сигнал представляет собой набор однополярных двоичных символов, импульсы которых всегда имеют только одну, например положительную, полярность. При передаче по линии такой сигнал подвержен значительным искажениям и затуханию. Поэтому перед передачей в линию однополярной ИКМ сигнал преобразуется в биполярный сигнал, удобный для передачи по линейному тракту. Это происходит в преобразователе кода передачи ПКпер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Список использованной литературы

1. Гордиенко В.Н. Тверецкий В.П. «Многоканальные телекоммуникационные системы» Москва, 2005
2. Крухмалев В.В., В.Н. Гордиенко «Основы построения телекоммуникационных систем и сетей» Москва, 2004
3. Винокуров В.М. «Цифровые системы передачи»: уч. пособие, Томск, 2012