Современные инфокоммуникационные технологии

Контрольная работа

по дисциплине

“Современные инфокоммуникационные технологии”

Вариант № 13

               Выполнил:

                              Вариант № 13

                                                                     Проверил:

2011

ЗАДАЧА №1

Начертите структурную схему трехканальной аналоговой система передачи с ЧРК и AM ОБЛ. Рассчитайте границы нижних и верхних боковых полос частот на выходах индивидуальных амплитудных модуляторов каждого из каналов. При расчете примите, что полоса частот первичных сигналов составляет 0,3...3,4 кГц, а несущая частота (в килогерцах) для верхнего по частоте канала равна fнес1 =60 К где К - число, образованное предпоследней и последней цифрами пароля. Fн =60 +13 = 73 кГц

Считая, что канальные полосовые фильтры выделяют нижнюю боковую полосу частот, изобразите структуру частотного спектра группового сигнала с указанием границ полос частот, занимаемых каждым канальным сигналом. Определите ширину полосы частот группового сигнала.

После решения задачи приведите краткие письменные ответы на следующие вопросы:

1.                  Каково назначение каждого из элементов структурной схемы системы передачи с ЧРК?

2.                  Почему в аналоговых системах с ЧРК широко используется однополосная амплитудная модуляция (АМ ОБП)? В чем состоит ее недостаток?

Рисунок 1. Структурная схема трехканальной аналоговой системы передачи с ЧРК и АМ ОБП

При частотном разделении каналов, одинаковые по спектру частотной телефонные сигналы, переносятся с помощью несущих частот (Fн1, Fн2, Fн3) в разные по спектру частот канальные сигналы (выход ПФ) для нашего случая

Fн1 = 73 кГц

Амплитудный модулятор предназначен для преобразования спектра частот телефонного сигнала. Спектр на выходе амплитудного модулятора содержит несущую частоту и две боковые полосы частот (ВБП и НБП).

Так на выходе АМ1 спектр будет:

FH1 = 73 кГц

ВБП (73 +0,3 =73,3    73+3,4=76,4)

НБП (73 – 0,3 =72,7;  73 – 3,4 =69,6)

На выходе АМ2

FH2 =77 кГц

ВБП (77+ 0,3 = 77,3;   77+ 3,4 = 80,4)

НБП (77– 0,3 = 76,7;   77 – 3,4 = 73,6)

На выходе АМ3 FM3 FH3 = 81 кГц

ВБП (81 + 0,3 = 81,3; 81 + 3,4 = 84,4)

НБП (81 – 0,3 = 80,7; 81 – 3,4 = 77,6)

Полоса расфильтровки взята 0,9 кГЦ

По условию задания канальные полосовые фильтры выделяют нижнюю боковую полосу частот.

Изобразим структуру частотного спектра группового сигнала с указанием границ полос частот заменяемых каждым канальным сигналам

Спектральная диаграмма линии передачи будет выгладить так: ширина спектра группового сигнала

Fгр = (80,7 - 69,6) = 11,1 кГц.

2 Структурная схема системы передачи с ЧРК

Рисунок 2. Система передачи с ЧРК

М1.n -амплитудный модулятор предназначенный для преобразования спектра частот телефонного сигнала

Ф1..n – полосовые разделительные фильтры предназначенные для разделения канальных сигналов (выделение из группового сигнала канальных сигналов)

ФНЧ – фильтры низких частот подавляют высокочастотные продукты демодуляции

D1..n демодулятор предназначен для восстановления первичного сигнала

A1..n первичный сигнал

F1..n колебания несущих частот

3. В линейных трактах современных систем обеспечивается выходная защищенность сигналов от помех. В этих условиях оптимальной оказывается однополосная модуляция (ОБП) при которой в фиксированной полосе частот линейного тракта получается максимальное число каналов при достаточно высокой помехоустойчивости

Достоинства:

1.Узкая полоса частот канального сигнала, равная полосе частот исходного сигнала.

2. Так как несущая не передается, то энергия тратится лишь для передачи одной боковой полосы.

Недостатки:

1.                  Необходимость восстановления несущей на приемной станции

2.                  Сложность подавления несущей и боковой полосы на передающей станции

ЗАДАЧА №2

структурная схема амплитудная модуляция телефонная

Рассчитать и построить диаграмму уровней телефонного канала, Определить остаточное затухание канала.

Ответить на следующие вопросы:

1.                  К чему может привести снижение уровней приема на входах усилителей?

2.                  Как сказывается отклонение остаточного затухания канала от его значения на качестве телефонной связи?

Уровень на входе канала Pk вх = 0 дБм

Коэффициент затухания линии связи α = 4,9дБ/км.

Уровень на выходе оконечного пункта Pпер0 = - 8 дБм

Уровень на выходе канала Pк вых = - 6,9 дБм

Длинны усилительных участков

L1 = 4,5 км

L2 = 4,2 км

L3 = 4,4 км

Рис. 3. Диаграмма уровней телефонного канала

Для построения диаграммы уровней необходимо рассчитать уровни передачи и приема для каждого усилителя.

Чтобы определить уровень приема (Рпр1) на входе первого усилителя (S1) необходимо рассчитать затухание первого усилительного участка (АУУ1)

АУУ1 = α· L1 = 4,9· 4,5 = 22,05

Рпр1 = Pпер0 - АУУ1 = - 8 – 22,05 = - 30,05 дБ

Для нормальной работы АСП усиление усилителя должно полностью компенсировать затухание прилегающего к нему усилительного участка т.е

S1 = АУУ1; S2 = АУУ2; S3 = АУУ3

Уровень передачи (Рпр1) на выходе первого усилителя S1 будет

Рпер1 = Рпр1 + S1 = - 30,05 + 22,05 = - 8 дБм

Аналогично рассчитываем уровни передачи и приема для остальных участков.

АУУ2 = α· L2 = 4,9· 4,2 = 20,58 дБ

Рпр2 = Pпер1 - АУУ2 = - 8 – 20,58 = - 28,58 дБм

S2 = АУУ2 = 20,58 дБ

Рпер2 = Рпр2 + S2 = - 28,58 + 20,58 = - 8 дБ

АУУ3 = α· L3 = 4,9· 4,4 = 21,56 дБ

Рпр 0п = Pпер2 - АУУ3 = -8 – 21,56 = - 29,56 дБм

Диаграмма уровней приведена на рисунке 3

Остаточное затухание (АЧ) определяется следующим образом:

АЧ = Рк вх - Рк вых дБ

Рк вх = 0 дБм

Рк вых = - 6,9 дБм

АЧ = 0 – (-6,9) = 6,9 дБ

Снижение уровня приема сигнала на входе усилителя приведет к уменьшению защищенности от собственной помехи на выходе с дальнейшим накапливанием, что приведет к искажению или потере передаваемой информации.

Отклонение остаточного затухания канала от его значения должно быть наименьшим иначе это приведет к амплитудно частотным искажениям или потере передаваемой информации. При телефонной связи пострадают такие параметры как слышимость и разборчивость речи.

ЗАДАЧА №3

Начертите структурную схему оконечной станции ЦСП с ИКМ и ВРК.

Приведите краткое (одна - две фразы) описание назначения каждого элемента схемы.

Рассчитайте:

1.                  Тактовую частоту группового ИКМ сигнала;

2.                  Количество уровней квантования при заданном числе разрядов в кодовой комбинации.

3.Определите частоту и период дискретизации сигнала с заданной в таб.3 верхней граничной частотой спектра.

4.Представьте в восьмиразрядном двоичном коде десятичное число, образованное предпоследней и последней цифрами пароля.

5. Изобразите двоичное число в виде кодовой комбинации, считая, что двоичной единице соответствует токовая посылка, а нулю - бестоковая посылка.

Дано:

Количество разрядов в кодовой комбинации m = 8

Частота дискредитации Fd = 8,0 кГц

Верхняя граничная частота спектра 10,0 кГц

Количество каналов N = 120

1. Рассчитаем тактовую частоту ИКМ сигнала

Fт = m · Fd ·N

Fт = 8 · 8 · 120 = 7680 кГц

2. Рассчитаем количество уровней квантования

М= 2m = 28 = 256

3. Рассчитаем частоту и период дискретизации для F max = 10,0 кГц

В соответствии с теорией Котельникова

FД ≥ F max ≥ 2 · 10,0 ≥ 20,0 кГц

FД = 8 кГц

Тd = 1/Fd = 1/8000 = 125 мкс.

4. Представим в 8 –ми разрядном двоичном коде число 13

13 = 0 · 27 + 0 · 26 + 0 · 25 + 1 · 24 + 0 · 23 + 0 · 22 + 0 · 21 + 0 · 20

Кодовая комбинация: 00010000

Рис. 4

Кодер – устройство осуществляющее квантование по амплитуде и кодирование квантованного сигнала (устройство часто называют аналого – цифровым преобразователем (АЦП)), т.к в результате кодирования аналоговый АИМ сигнал преобразуется в цифровой.

Устройство, обеспечивающее обратную операцию на приеме, называют декодером или цифроаналоговым преобразователем (ЦАП)

ФНЧ – фильтр низких частот служит для ограничения спектра исходного непрерывного сигнала каждого канала или подавляет высокочастотные продукты декодирования.

АИМ – амплитудно импульсный модулятор. С помощью, которого осуществляется дискретизация передаваемых сигналов во времени. (Функцию АИМ выполняют электронные ключи)

ГОПЕР (ГОПР) – генераторное оборудование вырабатывает периодическую последовательность импульсов служащие для управления электронным кличем.

пер СС и пр СС – передача и прием синхросигнала нужного для того, чтобы передаваемый сигнал поступал в соответствующий приемник.

ЗГ – задающий генератор вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов с частотой FД = 8 кГц   Тd = 125 мкс.

УО – устройство объединения осуществляет объединение модулированных последовательностей импульсов всех каналов. Формирует многоканальный АИМ сигнал.

УР – устройство разделения разделяет сигналы речевой информации, сигналы управления и взаимодействия, сигналы цикловой синхронизации и направляет в соответствующие ветви аппаратуры.

пер. СУВ, пр. СУВ – сигналы управления и взаимодействия (набор номера, вызова, отбоя и т.д.)

РЛ – регенератор линейный восстанавливает форму и длительность сигналов искаженных при передачи.

ОС – оборудование сопряжения служит для согласования характеристик группового ИКМ сигнала с характеристиками линий связи.

СР – станционный регенератор восстанавливает форму и длительность сигналов искаженных при передачи.

ВТЧ – устройство выделения тактовой из спектра группового цифрового сигнала с помощью ВТЧ, содержащего высокодобротные резонансные контуры фильтры выделители или избирательные усилители, выделяется тактовая частота.

ПК пер – преобразователь кода передачи. Преобразует униполярный двоичный код, в двуполярный код, параметры которого определенным требованиям.

ПК пр – преобразователь кода приема соответственно восстанавливает униполярный двоичный сигнал

Размещено на