Разработка эскизного проекта цифровой системы передач (стр. 1 из 4)
АКАДЕМИЯ
кафедра №12
Курсовой проект
по дисциплине «Многоканальные системы передач»
на тему:
«Разработка эскизного проекта цифровой системы передач»
Орел 2003
Содержание
1. Исходные данные
2. Введение
3. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОДЕКОВ
3.1. Выбор частоты дискретизации
3.2. Расчет защищенности от шумов квантования и определение количества разрядов в кодовом слове
3.3. Расчет защищенности от шумов дискретизации
4. ФОРМИРОВАНИЕ ЦИКЛА ПЕРЕДАЧИ
4.1. Выбор метода временного группообразования.
4.2. Выбор метода согласования скоростей объединяемых цифровых потоков
4.3. Расчет основных параметров цикла передачи ЦСП и разработка структуры временных циклов
5. расчет параметров системы цикловой синхронизации
6.Построение глазковой диаграммы на выходе корректирующего усилителя, расчет запаса помехозащищенности регенератора
7.Построение сигнала на выходе регенератора для заданной кодовой последовательности символов для заданных линейных кодов.
8.Обоснование выбора кабеля и расчет максимальных длин участков регенерации.
9.Разработка и обоснование структуры линейного тракта.
Заключение
Список используемой литературы
1. Исходные данные
1. Протяженность линии передачи: 400 км.
2. Количество каналов ТЧ: 240.
3. Тип кодека речевого сигнала: ИКМ
4. Защищенность гармонического сигнала от искажений квантования на выходе канала: 19 дБ.
5. Допустимая вероятность ошибки на один километр линейного тракта: 3∙10-10.
6. Коэффициент шума корректирующего усилителя: 4
7. Количество переприемов по ТЧ: 2
8. Среднее время восстановления циклового синхронизма (не более): 4,0 мс.
9. Тип кабеля: МКТ - 1.2/4.6
10.Линейный код: ЧПИ.
11.Амплитуда импульса на выходе регенератора: 4 В.
12.Структура сигнала в двоичном коде: 1110000010000101
13.Погрешность устранения АЧИ: 7%.
14.Погрешность работы АРУ: 6%.
15.Нестабильность питающего напряжения РУ: 4%.
16.Величина фазовых дрожаний: 5%.
Электросвязь является одной из самых динамичных отраслей экономики. Это вызвано постоянно растущими потребностями пользователей в средствах доставки различной информации. С развитием техники цифровой передачи, а также с внедрением цифровых систем коммутации появилась возможность заменить множество специализированных сетей цифровыми сетями с интеграцией обслуживания (ЦСИО) (ISDN- Integrated Service Digital Network), которые по сравнению с существующими специализированными сетями обладают более высокой технико-экономической эффективностью и универсальностью использования. Материальной основой ЦСИО станут цифровые системы связи и соответствующие им цифровые первичные сети связи, базирующиеся на цифровых многоканальных системах передачи и коммутации.
Анализ развития систем передачи информации и знакомство с основными достоинствами ЦСП позволяет сделать вывод о том, что ЦСП начинают занимать ведущее место в системах связи различного назначения, а вскоре будут доминировать во всех сетях связи. Поэтому знание принципов построения систем, их структуры, параметров, основ проектирования необходимо для любого инженера связи.
3. РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОДЕКОВ
3.1. Выбор частоты дискретизации
Выбор частоты дискретизации FД осуществляется на основе теоремы Котельникова. При дискретизации телефонных сигналов спектр АИМ сигнала имеет составляющие с частотами исходного модулирующего сигнала FН..FВ и составляющие боковых полос при частоте дискретизации FД±( FН..FВ). Поскольку для телефонного сигнала FВ=3.4 кГц, то по теореме Котельникова FД³2FВ³6..8 кГц. На практике выбирают FД=8 кГц, что упрощает требования к ФНЧ приема.
3.2. Расчет защищенности от шумов квантования и определение количества разрядов в кодовом слове
Количество разрядов в кодовом слове m зависит от величины защищенности от искажений квантования на выходе канала ТЧ АКВ и количества переприемов по ТЧ n, а также от выбранного вида квантования. В процессе квантования возникают ошибки, называемые ошибками квантования, вызванные различиями в амплитуде отсчета сигнала и ближайшего уровня, что приводит к искажениям. Защищенность от ошибок квантования при линейном квантовании речевого сигнала определяется по формуле:
АКВ=6m – 20lgk + 4,8;
где к – пик-фактор речевого сигнала (обычно принимается к=5).
Для определения АКВ при заданном динамическом диапазоне D телефонного сигнала и количестве переприемов по ТЧ n, а также с учетом аппаратурных погрешностей, которые обычно составляют 4..5 дБ, существует формула:
АКВ=6m - D - 10lg(n+1) – (4..5) + 4,8;
Тогда, для выполнения заданной защищенности от искажений квантования АКВ при равномерном квантовании потребуется m разрядов в кодовом слове:
где Ц обозначает округление до ближайшего целого числа в большую сторону.
Определим m для конкретных значений АКВ=19 дБ, к=5, D=40 дБ, n=2.
Как видно при равномерном квантовании для получения требуемой защищенности от искажений квантования кодирование должно производиться достаточно большим числом разрядов кодового слова. При выбранном значении частоты дискретизации FД=8 кГц полоса частот канала ТЧ в ЦСП будет расширяться на величину 8 кГц на один разряд кодового слова, что приведет к значительному снижению пропускной способности.
Поэтому для уменьшения числа разрядов кодового слова и повышения пропускной способности применим неравномерное квантование.
В итоге, с учетом снижения защищенности за счет скачкообразного изменения шага квантования на 2 дБ, и с учетом аппаратурных погрешностей 4..5 дБ, минимальная величина защищенности от искажений квантования Акв мах при неравномерном квантовании, с учетом переприемов по ТЧ, составит величину:
дБСледовательно, для определения числа разрядов в кодовом слове при неравномерном квантовании:
Подставив в формулу 1.5 те же значения, что и для случая равномерного квантования получим:
Рассчитаем и построим зависимость защищенности от искажений квантования на выходе канала от уровня сигнала. Для этого определим минимальную защищенность сигнала в пункте приема в диапазоне уровней от -36до 0 дБ
дБ 
Максимальная величина защищенности в том же диапазоне будет примерно на 6 дБ больше минимальной:
дБ 
Наносим на график горизонтальные прямые, соответсвующие найденым Аквmin и Аквмах. Защищенность при p=-36 дБ примерно на 2 дБ выше Акв min, тогда
дБ 
Значения защищенности от искажений квантования в диапазоне уровней от 0 до -36 дБ лежат между прямыми Аквmin и Аквmaх, а в диапазоне от -36 до минус бесконечности квантование является равномерным и поэтому Акв убывает на 1 дБ при уменьшении уровня сигнала на такую же величину. Диапазон изменения сигнала, в котором защищенность остается не ниже заданной, находим непосредственно по диаграмме (рис. 1).
При Акв=19 дБ динамический диапазон составляет 4 дБ, что соответствует принятому для телефонного сигнала
3.3 Расчет защищенности от шумов дискретизации
Защищенность сигнала от шумов дискретизации определяется выражением:
где
Минимально допустимая величина защищенности от шумов дискретизации
Учитывая число переприемов n=1:
Получим:
;Определим:
; 
Допустимая относительная величина отклонения отсчета из-за НЧ фазовых дрожаний:
; 