Изучение ИКМ-15. Лб_Изучение ИКМ-15. Методические указания к лабораторной работе изучение цифровой системы передачи икм15
 Скачать 353.52 Kb.
|
|
Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Красноярский Государственный Технический Университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе «ИЗУЧЕНИЕ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИКМ-15» Красноярск, 1997 - 2 - СОДЕРЖАНИЕ1. .................................... КРАТКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АППАРАТУРЫ ИКМ-15 4 1.1 Н АЗНАЧЕНИЕ АППАРАТУРЫ ................................................................................................................................ 4 1.2 Т ЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ...................................................................................................................... 5 1.3 С ТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНЦИЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИКМ-15 ....................................................................... 8 1.4 С ТРУКТУРНАЯ СХЕМА БУК .............................................................................................................................. 11 1.5 С ТРУКТУРНАЯ СХЕМА БОЛТ............................................................................................................................ 14 1.6 К ОНСТРУКЦИЯ И КОМПЛЕКТАЦИЯ .................................................................................................................... 15 1.7 Я ЧЕЙКА ОКОНЕЧНОГО РЕГЕНЕРАТИВНОГО ТРАНСЛЯТОРА ............................................................................... 16 2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА............................................................................................................................... 19 2.1 Ц ЕЛЬ РАБОТЫ .................................................................................................................................................... 19 2.2 П ОДГОТОВКА К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ .......................................................................................................... 19 2.3 З АДАНИЕ ........................................................................................................................................................... 20 2.4 М ЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ .............................................................................................................. 21 2.4.1 Включение питания аппаратуры ИКМ-15........................................................................................... 21 2.4.2 Установление громкоговорящей служебной связи (ГСС) между оконечными станциями............ 21 2.4.3 Измерение временных диаграмм группового АИМ сигнала................................................................ 21 2.4.4 Измерение временных диаграмм линейного сигнала. .......................................................................... 22 2.4.5 Измерение АЧХ остаточного затухания двухпроводного телефонного канала. ............................ 22 2.4.6 Измерение амплитудной характеристики двухпроводного телефонного канала........................... 23 2.4.7 Измерение амплитудной характеристики нелинейного поразрядно-взвешивающего кодера........ 23 2.5 У КАЗАНИЯ К СОСТАВЛЕНИЮ ОТЧЕТА ............................................................................................................... 24 2.6 К ОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ .................................................................................................................................. 25 3. ЛИТЕРАТУРА....................................................................................................................................................... 25 - 3 - ВВЕДЕНИЕ Настоящие методические указания составлены для студентов 3-го курса обучения с целью углубленного изучения ЦСП для сельской связи ИКМ-15, изучаемой в разделе «Цифровые системы передачи» курса «Многоканальные системы передачи». Методические указания содержат краткое техническое описание аппара- туры и ее основных блоков и методические указания к лабораторной работе «Изучение ЦСП ИКМ-15». При подготовке к занятиям студенты должны изучить технические харак- теристики ИКМ-15, принципы работы основных блоков и алгоритмы обработки сигналов, принципиальную схему оконечного регенеративного транслятора, сформировать ответы на контрольные вопросы, произвести предварительный расчет и подготовить бланки отчета со схемой измерений и формами таблиц, приведенные в методических указаниях. Весь материал рассчитан на 6 часов самостоятельной работы и 4 часа ла- бораторных работ. - 4 - 1. КРАТКОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АППАРАТУРЫ ИКМ-15 1.1 Назначение аппаратуры Цифровая субпервичная система передачи ИКМ-15 предназначена для организации соединительных или абонентских линий СТС. Линейный тракт системы организуется по кабелю типа КСПП-1 ×4×0,9 или КСПП-1×4×1,2 по однокабельной схеме. Аппаратура ИКМ-15 позволяет организовать: • 15 каналов ТЧ; • до 45 сигнальных каналов (от одного до трех вынесенных сигнальных кана- лов на одном канале ТЧ); • 4 канала передачи дискретной информации (ДИ) со скоростью 100 бит/с; • 2 канала передачи дискретной информации (ДИ) со скоростью 200 бит/с; • один канал вещания второго класса вместо двух КТЧ. • канал передачи цифровой информации со скоростью 64 кбит/с вместо одного КТЧ Аппаратура ИКМ-15 обеспечивает передачу по линии сигнала со скоро- стью 1024 кбит/с. Два таких сигнала могут быть объединены в общий цифровой поток, скорость которого 2048 кбит/c. Восемь сигналов ИКМ-15 могут объеди- няться в общий цифровой поток со скоростью 8448 кбит/c, соответствующий принятым стандартам для аппаратуры ИКМ-120. - 5 - 1.2 Технические характеристики Цифровой линейный сигнал передается со скоростью 1024 кбит/с двоич- ным кодом (рис.1) с символами, «затянутыми» на тактовый интервал. Номи- нальная амплитуда единичного символа линейного сигнала 3В, длительность 0,98 мкс. Рис.1 Цифровой линейный сигнал ИКМ-15 Линейный сигнал строится на основе сверхциклов передачи (рис.2), каж- дый из которых содержит 16 последовательных циклов Ц 0 , Ц 1 , …, Ц 15 . Дли- тельность сверхцикла Т сц =2,0 мс, длительность цикла Т ц =125 мкс, что соответ- ствует частоте дискретизации аналогового сигнала f д =8 кГц. Каждый цикл со- держит 16 канальных интервалов КИ 0 , КИ 1 , …, КИ 15 , длительность каждого ка- нального интервала Т ки =7,8 мкс. Канальный интервал состоит из 8 тактовых ин- тервалов ТИ 1 …ТИ 8 по 0,98 мкс. На канальных интервалах КИ 1 … КИ 15 распола- гаются восьмиразрядные кодовые комбинации, относящиеся к соответствую- щему КТЧ. Ļ 0,49 ŶŴǼ t t U ī ĭ į U ŵŲŷ 0,98 ŶŴǼ - 6 - Рис.2.Структура линейного сигнала ИКМ-15 Каждый из восьми разрядов P 1 ...P 8 кодовой комбинации занимает один соответствующий ему тактовый интервал ТИ. Нулевой канальный интервал КИ 0 служит для передачи синхросигналов (цикловой (ПС) и сверхцикловой (СЦС) синхронизации), сигналов дискретной информации ДИ (телеграфии (ТЛГ)), сигналов управления, сигналов аварийной сигнализации и линейных сигналов АТС СТС (СУВ). Сигнал ЦС в виде трехразрядной кодовой комбинации 110 присутствует Ļ ĸ Ŋ =2,0 ŶǼ ĭ ī 0 , Ŋ 0 ĭ ī 1 , (ĭ ī 2 ...ĭ ī 15 ) ĭ ī 0 , Ŋ 1 ...Ŋ 15 ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ ĸ Ŋ Ŋ 4 Ŋ 3 Ŋ 2 Ŋ 1 Ŋ 0 Ŋ 9 Ŋ 8 Ŋ 7 Ŋ 6 Ŋ 5 Ŋ 15 Ŋ 14 Ŋ 13 Ŋ 12 Ŋ 11 Ŋ 10 ĭ ī 4 ĭ ī 3 ĭ ī 2 ĭ ī 1 ĭ ī 0 ĭ ī 9 ĭ ī 8 ĭ ī 7 ĭ ī 6 ĭ ī 5 ĭ ī 15 ĭ ī 14 ĭ ī 13 ĭ ī 12 ĭ ī 11 ĭ ī 10 ķ 2 ķ 1 ķ 8 ķ 7 ķ 6 ķ 5 ķ 4 ķ 3 Ļī 2 Ļī 1 Ļī 8 Ļī 7 Ļī 6 Ļī 5 Ļī 4 Ļī 3 1 1[0] 1[0] 1 0 1 1 Ļī 5 Ļī 4 Ļī 3 Ļī 2 Ļī 1 Ļī 8 Ļī 7 Ļī 6 Ļŵũ ĸ Ũ. Ǻſ ŭ ĸ ŧ ſ ų Į ĸ ģ ŨŦǻ ĸ Ŋĸ Ŋĸ 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 Ļī 5 Ļī 4 Ļī 3 Ļī 2 Ļī 1 Ļī 8 Ļī 7 Ļī 6 Ļŵũ ĸ ļ ĥ 3 ĸ ļ ĥ 2 ĸ ļ ĥ 1 ĸ Ũ. Ǻſ ŭ Ŋĸ Ļ ĭ ī =7,8 ŶŴǼ Ļ Ļī =0,98 ŶŴǼ Ļ Ŋ =125 ŶŴǼ ĸ ǽǻǾŴǽǾǻŦ ĭ ī 0 ŊŲŴŵ ǺūǻūŪŦẁŲ Į Ųŷūųŷẅų ǼŲũŷŦŵ ĸ Ũūǻ· ẀŲŴŵ ǺūǻūŪŦẁŲ - 7 - на интервалах ТИ 6 ...ТИ 8 нулевых КИ всех циклов. В начале каждого сверхцикла на месте ТИ 1 , КИ 0 , Ц 0 передается сигнал СЦС, который обеспечивает правиль- ное распределение информации по сигнальным каналам СУВ1…СУВ3. Информация сигнальных каналов располагается на ТИ 2 …ТИ 4 нулевого КИ, а интервал ТИ 5 используется для передачи информации, поступившей от телеграфных каналов. Линейный тракт системы (рис.3) состоит из оконечных станций ОС, про- межуточных необслуживаемых регенерационных станций ПС. Благодаря нали- чию устройств АРУ длина регенерационного участка в регенераторах может меняться в широких пределах и составляет 4,0…7,2 км для кабеля КСПП- 1 ×4×0,9 и 4,3…7,4 км для кабеля КСПП-1×4×1,2; при этом затухание регенера- ционного участка находится в пределах 26-46 дБ. Максимально возможное рас- стояние ОС1-ОС2 составляет 50 км, а при одной разрешенной обслуживаемой промежуточной станции (ОПС) дальность действия составляет 100 км. Минимальная длина пристанционных регенерационных участков 1,0 км, их затухание может быть доведено до минимально допустимого за счет наличия на ОС или ОПС искусственных линий с эквивалентной длиной 3 км. Дистанционное питание ПС (не более семи) осуществляется от ОС или ОПС стабилизированным постоянным током I ДП = 65 мА по системе «провод- провод». Односторонняя служебная связь в линейном тракте осуществляется на НЧ без промежуточных усилителей с использованием искусственной цепи. То- нальный вызов служебной связи передается на частоте 552 Гц. Длительность действия служебной связи 50 км. Линейный тракт контролируется путем орга- низации шлейфа по групповому сигналу на одной из оконечных станций. Ко- манда на образование шлейфа по групповому сигналу дается специальным уст- ройством, входящим в состав ИКМ-15, с помощью двукратной переполюсовки дистанционного питания, производимой n+1 раз, где п - число ПС на секции дистанционного питания, Станция, образующая шлейф, выдает на противопо- ложную станцию квитирующий тональный сигнал частотой 512 Гц по искусст - 8 - венной цепи. Электропитание аппаратуры ИКМ-15 осуществляется от источника пита- ния, общего с АТС, напряжением минус 60 (+20%,-10%)В. 1.3 Структурная схема станций системы передачи ИКМ-15 Схема представлена на рис.3. Рис.3 Структурная схема станций системы передачи ИКМ-15 Каждая оконечная станция (ОС) состоит из блоков: ♦ блока сигнализации (БС), обеспечивающего ввод питающего напряжения на Ĥļ ĭ Ĥĸ Ĥĵ Į Ļ ħ Ō ĸ Ļļ ĸ ĵ ĭ Ĵ ĵ ŴŦŷŦŵẅ ŴŦŷŦŵẅ ŴŦŷŦŵẅ -60 ĥ ļ Ǻǻ Ķǻ Į ĸ Ķūǻ Į ĸ ķĸ -60 ĥ ģ Ķħ Ŵ Ĥĸ Ŵ Ĥļ ĭ ĥ ẅŭſ Ũ ĸ ĸ ļ Ǻǻ ļ Ǻǻ Ķĸ ĭ ĸ ĶĶ ĭ ĸ ĶĶ Ĥļ ĭ Ĥĸ Ĥĵ Į Ļ ħ Ķ ĸ Ļļ ĸ ĵ ĭ Ĵ ĵ ŴŦŷŦŵẅ ĻĮ Ħ ŴŦŷŦŵẅ ĻĮ Ņ ŴŦŷŦŵẅ ĸ ļ ĥ -60 ĥ ĸ Ųŷ· .ħ Ķ Ķǻ Į ĸ Ķūǻ Į ĸ ķĸ -60 ĥ ģ Ķħ Ŵ Ĥĸ Ŵ Ĥļ ĭ ĥ ẅŭſ Ũ ĸ ĸ - 9 - оконечной станции и формирование аварийного сигнала, передаваемого в устройство общестанционной и рядовой сигнализации (PC) при повреждении любого из блоков ОС; ♦ блока уплотнения и кодирования (БУК), предназначенного для аналого- цифрового и цифроаналогового преобразования сигналов, а также для вре- менного объединения и разделения каналов субпервичной 15-канальной группы; блок имеет четыре модификации: на 15 каналов ТЧ и 15 СУВ; на 13 каналов ТЧ и СУВ и один канал звукового вещания; на 15 каналов ТЧ и 45 СУВ, на 13 каналов ТЧ, 39 СУВ и один звукового вещания; ♦ блоки комплектов низкочастотных окончаний КНО, содержащего 15 ячеек КНО, которые при организации соединений между каналами аппаратуры ИКМ-15 и приборами АТС переводят четырехпроводные окончания каналов в двухпроводные с измерительными уровнями на входах и выходах 0 и -7 дБ или 0 и -3,5 дБ соответственно и, кроме того, по сигналу с МТС обеспечивает автоматическое транзитное переключение на четырехпроводный режим с из- мерительными уровнями -3,5 в -3,5 дБ (КНО-2) или на режим двухпроводно- го транзита с уровнями 0 и -3,5 дБ (КНО-1). ♦ блока согласующих телеграфных устройств (СТУ), обеспечивающего преоб- разование телеграфных сигналов до 100-200 бит/с с целью их передачи по цифровым каналам ИКМ-15; ♦ блока сервисного оборудования (СО) предназначенного для организации служебной связи и испытания каналов, содержащего переговорное устройст- во для связи по каналам ТЧ и коммутирующее устройство, позволяющее подключать к каналам ТЧ и СУВ измерительные приборы для их контроля; ♦ блока окончания линейного тракта (БОЛТ), обеспечивающего регенерацию цифрового сигнала, принятого с пристанционного участка, дистанционное питание линейных регенераторов, прием тонального вызова служебной свя- зи, ввода кабеля и защиту станционной части от опасных напряжений; БОЛТ выполнен в двух вариантах - с ячейкой дистанционного питания (ДП) и с ячейкой дистанционного шлейфа (ДШ), позволяющей организовать шлейф - 10 - на оконечной станции с помощью устройств телеконтроля. Станция, содержащая ячейку ДП, должна быть обслуживаемой, в то вре- мя как станция, содержащая ячейку ДШ может быть полуобслуживаемой. Промежуточные станции (ПС) содержащие по два линейных регенера- тивных усилителя, служат для регенерации цифровых сигналов, передаваемых по кабельной линии. Регенеративный усилитель аппаратуры ИКМ-15 содержит усилитель с автоматическим корректором и АРУ, что позволяет включать про- межуточную станции в линию, не заботясь о длине регенерационных участков (в пределах приведенных выше норм). При этом не требуется дополнение зату- хания регенерационных участков до номинала с помощью набора искусствен- ных линий. В состав ПС входят, кроме регенеративных усилителей, устройства пита- ния (УП), устройства телеконтроля, позволяющие дистанционно организовать шлейф линейного сигнала каждой промежуточной станции. Сигналы ТЧ поступают от абонентов АТС на двухпроводные входы КНО ОС1. Входы КНО соединены с четырехпроводными окончаниями БУК. С вы- хода БУК двоичные кодовые комбинации соответствующие мгновенным значе- ниям телефонных сигналов, поступают через БОЛТ в линию. Двоичный цифро- вой сигнал, проходя по линии, регенерируется на каждой ПС с помощью УЛР и на следующий регенерационный участок этот сигнал передается той же формы, которую он имел на выходе БУК. Пройдя последний регенерационный участок, двоичный сигнал восстанавливается оконечным регенератором БОЛТ и на вход БУК ОС2 поступает сигнал, аналогичный по форме сигналу на выходе ОС1. В БУК происходит обратное преобразование сигналов из цифрового вида в аналоговый и распределение их по каналам ТЧ. С выхода БУК телефонные сигналы через КНО направляются абонентам АТС. Сигналы управления и взаимодействия АТС поступают через каналы СУВ на БУК. Сигналы с телефонных аппаратов поступают на выходы блока СТУ, ко- торый цепями приема и передачи соединен с БУК. - 11 - 1.4 Структурная схема БУК Структурная схема БУК представлена на рис.4. Сигналы ТЧ поступают на входы фильтров нижних частот (ФНЧ 3,4), имеющих частоту среза 3,4 кГц. ФНЧ задерживает спектральные составляющие, лежащие вне диапазона то- нальных частот. С выходов фильтров сигналы поступают на ключи модулято- ров М1…М15, которые формируют сигналы с амплитудно-импульсной моду- ляцией (АИМ), состоящие из импульсов длительностью 3 мкс с частотой следо- вания 8 кГц. Рис. 4. Структурная схема БУК Каждый из 15 ключей М1…М15 действует в различные моменты време- ни, сдвинутые относительно соседних каналов на 7,81 мкс. Выходы всех клю- чей соединены вместе, и таким образом все индивидуальные АИМ-сигналы, действующие в различных канальных интервалах времени, объединяются в групповой сигнал (АИМ-1). Групповой АИМ-сигнал поступает на вход расши ĥ ẅ· .Ǻūǻ ĸ ļ ĥ ĥ ĸ 15 ĥ ĸ 1 ŅĻŋ ķĶǻ ŊĶķį Į ļ ħ Ĩ ĭ 1 ħ Ĩ ĭ 2 ŗ Ķ ļ ǺǻŦŨŵūŷŲū ĥ ĸ 1... ĥ ĸ 15 f▓=8 ╬─▫ ļ ǺǻŦŨŵūŷŲū į 1... į 15 f▓=8 ╬─▫ Į ļ Ħĵ ĻĮ Ħ ĭ ĸ Ŋī ķĶǻ ĥ ļ Ǻūǻ ŊĶķħ ĭ ļ 2 ĭ ļ 1 ĵ ǽ Ĥĵ Į Ļ ĭ Ĥĵ Į Ļ ĥ · .Ǻūǻ ŅĴ ŋ 3,4 ŅĴ ŋ 3,4 -13ŪĤ 1 2 15 ĭ Ķķħ 4ǺǻĶūǻ 4ǺǻĶǻ +4,3ŪĤ į 15 į 1 ķ ≈ ≈ ≈ ≈ ≈ ≈ - 12 - рителя (Р), где происходит преобразование сигнала вида АИМ-1 в сигнал вида АИМ-2, имеющего плоскую вершину и затянутого по длительности до 8 мкс. Импульсы с расширителя поступают на вход кодера, состоящего из двух ячеек КУ1 и КУ2. В состав КУ1 входит аналоговая часть кодера, а КУ2 цифровая. Кодер обеспечивает восьмиразрядное нелинейное кодирование входящих сиг- налов АИМ. В кодере применен кодер поразрядного взвешивания с цифровой ком- прессией эталонов и амплитудной характеристикой семисегментного типа А- 87,6/13. Работой кодера управляет логическое устройство (ЛУ). С выхода схемы КУ2 восьмиразрядные кодовые комбинации, занимаю- щие канальные интервалы КИ 1 …КИ 15 поступают в ячейку "Цифровая передача" ЦПрД, в которой происходит объединение кодовых комбинаций каналов ТЧ с сигналами, поступающими в КИО. Из ячеек СУВ поступают сигналы СУВ, занимающие 2,3,4 тактовые ин- тервалы, из ячейки "Цифровая информация" ЦИ поступают телеграфные сигна- лы, занимающие 5-й тактовый интервал, а кроме этого вводится сигнал сверх- цикловой синхронизации, занимающий 1-й тактовый интервал. Через ЦПрД в цифровой поток вводятся сигналы аварии, поступающие из ячейки "Контроля и сигнализации" КС. Сформированный цифровой поток поступает в преобразователь кода пе- редачи, который изменяет статистическую структуру цифрового потока, что исключает появление длинной серии нулей. После преобразования кода произ- водится ввод в цифровой поток синхросигнала (комбинация 110). С выхода ЦПрД полностью сформированный цикловой сигнал поступает в ячейку "Регенератор приема" РПр на выходное устройство передачи ВУПер. Последний преобразует сигнал с помощью счетного триггера, что позволяет сформировать сигнал с символами, "затянутыми" на тактовый интервал, в кото- ром информация содержится во фронтах импульсов. Схема ВУПер обеспечивает формирование стандартом параметров вы- ходных импульсов. Далее через контакты реле в ячейке КС цифровой сигнал - 13 - подается из блоха БУК в блок БОЛТ. Поступающий на вход приема из БОЛТ регенерированный цифровой сиг- нал проходит через контакты реле в ячейке КС в ячейку РПр. Регенератор приема РПр обеспечивает преобразование цифрового сигналам обратное пре- образованию, осуществленному в схеме ВУПер счетным триггером. Схема формирования тактовой частоты ФТЧ формирует тактовый сигнал из тактовой частоты, выделенной РПр. В ячейке «Цифровой прием» ЦПрм из цифрового сигнала приемниками циклового и сверхциклового сигналов ПЦС и ПСЦС вы- деляется соответствующие сигналы и обеспечивается синхронизация генера- торного оборудования приема и работа сигнализации наличия синхронизации. Соответственно схемами выделения сигналов СУВ и цифровой информа- ции выделяются сигналы СУВ и телеграфии, направляемые затем в соответст- вующие ячейки. Преобразователем кода приема восстанавливается структура сигнала. Декодирующее устройство в блоке БУК состоит из двух ячеек ДЕК1 и ДЕК2. В ячейке ДЕК2 содержится цифровая часть декодера, запоминающая приходящие кодовые комбинации и управляющая через ЛУ генераторами эта- лонных токов, расположенными в ДЕК1. Под управлением ДЕК2 на выходе ДЕК1 формируются импульсы АИМ-2, распределяемые временным спектром ВС1…ВС15 каналов. В индивидуальных трактах приема фильтром ФНЧ-3,4 осуществляется восстановление аналогового сигнала, а УНЧ доводит уровень НЧ сигнала до нормы. Линейные сигналы поступают из ячеек СУВ в РСП сельских АТС, а теле- графная информация из ячейки ЦП через ячейку СТУ поступает на телеграф- ную аппаратуру. Имеющиеся в ячейке контроля и сигнализации КС устройства контроля за состоянием синхронизма и коэффициентом ошибок и схемы контроля линейно- го сигнала в точках стыка с блоком БОЛТ, позволяют производить контроль за состоянием БУК и через устройство сигнализации включать местную, статив- ную и рядовую сигнализацию. - 14 - БУК содержит также устройство электропитания, обеспечивающие узлы БУК необходимыми для работы номиналами напряжения. 1.5 Структурная схема БОЛТ Структурная схема БОЛТ изображена на рис.5. Рис. 5 Структурная схема БОЛТ Линейный кабель заводится на вводно-кабельное устройство ВКУ, обес- печивающее защиту всех устройств оконечного оборудования от опасных на- пряжений, наводимых в линии. Средние точки линейных обмоток линейных трансформаторов образуют искусственную цепь, с которой соединены устрой- ства ЛИ или ДШ. К искусственной цепи также подключен приемник тонально- го вызова ПТВ и выход-вход служебной связи (ПУФ - переговорное устройст- во, фантомное в сервисном оборудовании). Сигнал от БУК поступает непосредственно на линейный трансформатор ВКУ и дальше направляется в линию. Сигнал с пристанционного участка линии через ВКУ направляется на вход оконечного регенератора ОРТ, который вос- станавливает этот сигнал. С выхода ОРТ двоичный сигнал поступает на вход приемной части БУК. Устройство ДП обеспечивает поступление в искусственную цепь, посто ĵ ķĻ ħ Ķ Ķĥ Ļ į Ķ ĥ ĭ ļ - 60 - 60 + - ŵŲŷŲ Ŵ Ķļ Ņ (ĸ ĵ ) ſ ǽ Ĥļ ĭ Ŵ Ĥļ ĭ - 15 - янного тока для питания регенераторов промежуточных станций. На противо- положной относительно устройства ДП станции БОЛТ установлено устройство ДШ, через которое протекает ток ДП. ДШ осуществляет дистанционное вклю- чение шлейфа оконечной станции по сигналу с противоположной ОС1. В со- став БОЛТ входит также устройство местного питания МП, осуществляющее питание узлов БОЛТ. 1.6 Конструкция и комплектация Блоки аппаратуры ИКМ-15 имеют навесную конструкцию и устанавли- ваются на уголковый каркас высотой до 2600 мм. Ширина каркаса по центрам установочных отверстий 600 мм. Блоки аппаратуры состоят из ячеек, соединяющихся с блоком с помощью разъемов. Блоки также снабжены разъемами, выполняющими роль вводных гребенок. Благодаря наличию эта разъемов поврежденный блок (ячейка) может быть легко снят и заменен исправным. В зависимости от условий работы предусмотрены различные варианты комплектации аппаратуры блоками и ячейками. Оконечная станция аппаратуры ИКМ-15 имеет 12 вариантов комплектации блоков в зависимости от ее назна- чения: для работы с декадно-шаговыми или координатными АТС, с каналом вещания или без него, с электронными согласующими устройствами, с органи- зацией телеграфных каналов. Оборудование линейного тракта предусматривает наличие БОЛТ двух ва- риантов и различное число промежуточных станций, зависящее от длины ли- нии. Количество ПС может меняться от одного до семи. В состав аппаратуры входят также так называемые комплексы развития, представляющие собой наборы различных блоков, которые позволяют произ- водить установку на уголковых каркасах оборудования ОС до четырех ком- плектов и регенераторов ПС - до двух комплектов. - 16 - 1.7 Ячейка оконечного регенеративного транслятора Ячейка оконечного регенеративного транслятора (ОРТ), схема электриче- ская принципиальная (рис.6), предназначена для восстановления формы, ам- плитуды и временных соотношений группового сигнала и трансляции восста- новленного сигнала в приемную часть оборудования блока уплотнения и коди- рования (БУК). Ячейка ОРТ обеспечивает усиление от 24 дБ до 42 дБ в зависимости от величины затухания, вносимого кабелем. Параметры входного сигнала ОРТ: ♦ амплитуда импульса 3 В ± 10%, ♦ длительность импульса на уровне половины амплитуды 0,98± 0,1 мкс. Входной сигнал (рис.7б) поступает через согласующий трансформатор на вход вычитающего устройства (ВУ), где осуществляется вычитание из линей- ного сигнала этого же сигнала, но задержанного на тактовый интервал. Этим устраняется низкочастотные искажениям возникающие при передаче однопо- лярных импульсов через цепи, содержащие трансформаторы и конденсаторы, т.е. не пропускающие постоянную составляющую. В одном плече ВУ включены две линии задержки (ЛЗ) с временем за- держки 0,1 мкс. Таким образом, суммарное время задержки 0,9 мкс. В точке соединения резистора R2 и R3 выделяется разностный сигнал (рис.7б). Разность затуханий сигнала в плечах ВУ компенсируется подбором резисторов R2 и R3, резистор R1 выполняет роль балансного сопротивления дифференциального трансформатора Т1. Все линии задержки имеют волновое сопротивление 600 Ом. Биполярный сигнал с выхода ВУ поступает на регулируемый корректирующий усилитель (РКУ). Регулируемый корректирующий усилитель (РКУ) компенсирует затуха- ние линии на полутактовой частоте 512 кГц и состоит из двух усилительных каскадов, выполненных на транзисторах VT3, VT5, VT8, VT11. Включенный параллельно базе - эмиттер первого каскада Т-образный удлинитель (R4, - 17 - R6…R8, L1) имеет наклон частотной характеристики, соответствующий зату- ханию кабельной линии. Включенная во втором каскаде частотно-зависимая цепочка (R23, C15, L2) служит для коррекции (завала) высокочастотного участ- ка характеристики усиления РКУ. На выход РКУ включен усилитель постоян- ного тока (УПТ), выполненный на транзисторах VT4, VT6, VT7. Выход УПТ - диоды VD1 и VD2 нагружают Т-образный удлинитель через конденсатор С5. При изменении амплитуды напряжения на выходе РКУ меняется величи- на тока через диоды и их сопротивление, т.е. нагрузка на Т-образный удлини- тель, следовательно, изменяется его входное сопротивление, т.е. напряжение на базе транзистора VT3, что ведет к изменению напряжения на выходе РКУ. Ав- томатическая регулировка усиления рассчитана на компенсацию изменения за- тухания кабельной линии в пределах ± 9 дБ. Ко второму выходу РКУ подключены два двухполупериодных выпрями- теля на диодах VD12…VD15. С выхода выпрямителя VD13, VD15 сигнал (рис.7д) поступает на вход выделителя тактовой частоты (ВТЧ). Последова- тельность однополярных импульсов, затянутых на тактовый интервал (линей- ный сигнал) не содержит тактовой частоты. Для ее получения осуществляется нелинейное преобразование. Транзистор VT19 включен по схеме с общим кол- лектором, при этом обеспечивается достаточно низкое выходное сопротивле- ние, что уменьшает влияние его на добротность колебательного контура C25, C27, С28, С30, С31, C33, L4, T3 (индуктивность обмотки 1-2). Для получения высокой стабильности резонансной частоты контура трансформатор T3 выпол- нен без подстроечника, величина индуктивности его обмотки 1-2 составляет 98% индуктивности контура. При настройке на заводе резонансная частота на- страивается с точностью около 1% перепайкой конденсаторов С25, С27, С26, С30. Окончательная настройка производится с помощью индуктивности L4, ко- торая составляет 2% от общей индуктивности контура. Затухающие синусои- дальные колебания с частотой 1024 кГц с контура поступают на усилительный каскад на транзисторе VT26, собранный по трансформаторной схеме. Диоды VD27, VD26, включенные во вторичную обмотку трансформатора Т4, служат - 18 - двусторонним ограничителем усиленного сигнала, который затем поступает на вход формирующего каскада, собранного на транзисторе VT33, и представ- ляющего собой усилитель, формирующий прямоугольное напряжение с доста- точно крутыми фронтами, и дифференцирующую цепочку, включенную в его коллекторную цепь. На выходе формирователя присутствует последователь- ность стробирующих импульсов с амплитудой не менее 1,5 В и длительностью 0,4 ± 0,1 мкс. После двухполупериодного выпрямителя на диодах VD12, VD14 сигнал поступает в цепь базы транзистора VT17. В эмиттер транзистора VT17 включе- на нагрузка эмиттерного повторителя на транзисторе VT20 с регулируемым выходным напряжением, выполняющий роль порогового устройства. В цепь эмиттера VT17 поступают стробимпульсы с выхода ВТЧ (рис.77к), кроме того, должно соблюдаться еще одно условие - сигнальный импульс должен превы- сить заданный порог. С коллектора VT17 сигнал поступает на D-триггер, включенный по счет- ной схеме, который формирует однополярные импульсы, затянутые на такто- вый интервал с частотой следования 1024 кГц (рис.7з). Далее сигнал поступает на выходной усилитель: транзистор VT29 работа- ет в ключевом режиме. Диоды VD30 и VD31, включенные в эмиттерную цепь транзистора, повышают надежность его запирания в режиме отсечки, диод VD35 и делитель на резисторах R59, R60 фиксируют потенциал на коллекторе транзистора в режиме отсечки, что облегчает требования к выходному транс- форматору. Диод VD34 предохраняет транзистор от опасных влияний. Цепочка R53, C39 совместно с индуктивностью первичной обкатки трансформатора Т5 образуют двухполюсник, который имеет активное сопротивление в широком диапазоне частот, что облегчает условия работы транзистора в ключевом режи- ме. Выходной трансформатор T5 служит для согласования ОРТ с БУК. В ячейке ОРТ предусмотрена сигнализация о пропадании группового сигнала - на лицевой панели гаснет светодиод VD21 и контакты реле К1 дубли- руют сигнал аварии на блок сигнализации (БС). - 19 - 2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ИЗУЧЕНИЕ АППАРАТУРЫ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ СЕЛЬСКОЙ СВЯЗИ ИВА (ИКМ-15)» 2.1 Цель работы Целью данной работы является изучение основных технических данных оконечной станции (ОС) аппаратуры МСП ИКМ-15, принципов построения структурной схемы, временных диаграмм работы основных блоков и их прин- ципиальных схем, конструктивного выполнения ОС и методов измерения ос- новных электрических параметров линейного сигнала и канала ТЧ. 2.2 Подготовка к лабораторной работе 2.2.1. Изучить назначение и основные технические данные аппаратуры ИКМ-15. 2.2.2. Изучить принцип построения ЦСП и ИКМ и образование временно- го спектра аппаратуры ИКМ-15. 2.2.3. Изучить структурные схемы аппаратуры оконечной станции блока уплотнения и кодирования (БУК), блока образования линейного тракта (БОЛТ). 2.2.4. Изучить принципиальную схему оконечного регенеративного транслятора (ОРТ). 2.2.5. Рассчитать длину регенерационного участка для различных режи- мов работы и типов кабелей согласно данным таблицы 1 (номер варианта равен номеру бригады). - 20 - Таблица 1. № вар. 1 2 3 4 5 6 7 8 тип кабеля КСПП 1 ×4×0,9 КСПП 1 ×4×0,9 КСПП 1 ×4×1,2 КСПП 1 ×4×1,2 КСПП 1 ×4×1,2 КСПП 1 ×4×1,2 КСПП 4 ×4×1,2 КСПП 4 ×4×1,2 система организа- ции ли- нейного тракта одно кабель- ная двух кабель- ная одно кабель- ная двух кабель- ная одно кабель- ная двух кабель- ная одно кабель- ная двух кабель- ная Длина регенерационного участка l ǻ ╧╥ рассчитывается при t =420 0 C по следующим формулам; l ǻ max ╧╥ t A = − 0 16 α (однокабельная система) l l l ǻ max ╧╥ t A gn = − − 16 20 α (двухкабельная система) где А 0 , A l - переходное затухание на ближний и дальний конец; α tmax - километрическое затухание кабеля на полутактовой частоте при максимальной температуре грунта; n- число систем передачи, работающих по одному кабелю. Электрические параметры кабеля приведены в [1]. 2.2.6. Подготовить формы таблиц для записи результатов измерений. Эта работа выполняется во внеаудиторное время. Проверка готовности студентов к выполнению лабораторной работа производится на первом занятии. 2.3 Задание 2.3.1. Ознакомиться с конструкцией оконечной станции и размещением блоков на стойке. 2.3.2. Снять временные диаграммы линейного сигнала в трактах передачи и приема. 2.3.3. Снять временные диаграммы группового АИМ- сигнала в трактах - 21 - передачи. 2.3.4. Измерить амплитудно-частотную характеристику двухпроводного телефонного канала. 2.3.5. Измерить амплитудную характеристику двухпроводного телефон- ного канала. 2.3.6. Измерить амплитудную характеристику нелинейного поразряднов- звешивающего кодека. 2.4 Методические указания к работе 2.4.1 Включение питания аппаратуры ИКМ-15. Для подачи напряжения питания на оконечной станции (ОС) необходимо включить тумблер на блоке электропитания (ЭП) ОС, затем включить тумблер на блоке местного питания (МП) БОЛТ. Аппаратура готова к работе при отсут- ствии свечения индикаторов на ячейке контроля и сигнализации (КС). 2.4.2 Установление громкоговорящей служебной связи (ГСС) между оконечными станциями. Для установления ГСС необходимо нажать кнопку "Вкл." на блоке сер- висного обслуживания (СО). Затем на ячейке тонального вызова (ПТВ) нажать кнопку "СС" и нажатием кнопки "Вызов" на блок СО послать вызов в сторону противоположную ОС. В случае, если на приемник ОС кнопка “СС” на ячейке ПТВ отжата, загорается светодиод “Вызов”, а при нажатой кнопке "СС" посту- пает тональный вызов. Для осуществления служебной связи на одной из ОС нажать кнопку "ПРД" блока СО, так как передача разговора производится по- очередно, при этом роль микрофона и телефона играет громкоговоритель, вмонтированный в блок СО. 2.4.3 Измерение временных диаграмм группового АИМ сигнала. Для измерения временных диаграмм группового АИМ сигнала необходимо на 600-омной нагрузке генератора установить сигнал с частотой 400 Гц и уров- нем 0 дБ (уровень сигнала контролируется измерителем уровня), подключить генератор к гнездам "Станция" заданного канала (номер канала соответствует номеру бригады) на блоке комплекта низкочастотных окончаний (KHO-II) OC1 - 22 - и при помощи осциллографа пронаблюдать и зарисовать с соблюдением вре- менного масштаба групповой АИМ сигнал в тракте ГТ-АИМ БУК. 2.4.4 Измерение временных диаграмм линейного сигнала. Для измерения временных диаграмм линейного сигнала необходимо на ОС1 и ОС2 нажатием кнопки "512 кГц" на ячейке (КС) БУК подать в линию контрольный сигнал, при этом должен загореться светодиод "512 кГц" на КС (в качестве линии связи в лабораторной работе используется искусственная линия, расположенная на плате вводно-кабельных устройств (ВКУ)). Затем на каждой ОС при помощи осциллографа пронаблюдать и зарисо- вать с соблюдением временного масштаба линейный сигнал в следующих точ- ках: ♦ тракта передачи: в гнездах "ПРД" или в правых гнездах "Шлейф" блока ВКУ; ♦ тракта приема: в гнездах "ПРМ" блока ВКУ; ♦ в гнездах "Вх.РУ" блока OPT; ♦ в гнездах "Вых.РКУ" блока ОРТ; ♦ в гнездах "Строб.имп. " блока ОРТ; ♦ в левых гнездах "Шлейф" блока ВКУ. 2.4.5 Измерение АЧХ остаточного затухания двухпроводного телефонного канала. Для измерения АЧХ остаточного затухания двухпроводного телефонного канала необходимо на 600-омной нагрузке генератора установить сигнал с час- тотой 1000 Гц и уровнем 0 дБ (уровень сигнала контролируется измерителем уровня), подключить генератор к гнездам "Станция" заданного канала (номер канала соответствует номеру бригады) на блоке комплекта низкочастотных окончаний (KHO-II) OC1. На ОС2 подключить измеритель уровня с 600-омным входным сопротивлением к гнездам "Станция" КНО-II. Уровень измеряемого сигнала должен быть равен -7 ± 1 дБ. Затем произвести измерение остаточного затухания на частотах, указанных в таблице 2, при этом поддерживать уровень взводного сигнала равным 0 дБ. По результатам измерений построить график - 23 - АЧХ остаточного затухания. Таблица 2. f, Гц 200 300 600 900 2400 3000 3400 3600 Р вх , дБ Р вых , дБ a r , дБ Норма: а r =7 ±1 дБ 2.4.6 Измерение амплитудной характеристики двухпроводного телефонного канала. Для измерения амплитудной характеристики канала регенератор и измери- тель уровня включаются также как в п.2.4.4. Измерение амплитудной характе- ристики производится на частоте f=900Гц, уровень входного сигнала изменяет- ся от -20 дБ до +15 дБ ступенями через 5 дБ. Результаты измерений занести в табл.3 и построить график амплитудной характеристики. Таблица 3. Р вх , дБ Р вых , дБ a r , дБ 2.4.7 Измерение амплитудной характеристики нелинейного поразрядно- взвешивающего кодера. Измерение амплитудной характеристики поразрядно-взвешивающего коде- ра (ПВК) производится с помощью устройства тестирования (УТПВК). Для из- мерения амплитудной характеристики необходимо перевести тумблер «провер- ка/работа» на УТПВК в режим «проверка», затем подключить осциллограф к гнездам «контроль уровня». Потенциометром «уровень» выставить максималь- ную амплитуду входных импульсов и записать двоичное значение выхода ПВК по состоянию светодиодного индикатора (светящийся светодиод означает уста- новку соответствующего разряда кодовой комбинации в «1»). Затем заполнить таблицу 4. - 24 - Таблица 4. Точка A B C D E F G U вх U огр /2 U огр /4 U огр /8 U огр /16 U огр /32 U огр /64 U огр /128 N 2.5 Указания к составлению отчета Отчет должен содержать: 2.5.1. Название работы и ее цель; 2.5.2. Расчет длины регенерационного участка; 2.5.3. Схемы измерений, проводимых в работе; 2.5.4. Временные диаграммы группового АИМ и линейного сигнала; 2.5.5. Результаты измерений в таблицах 2,3,4; 2.5.6. Графики, построенные по результатам из таблиц 2,3,4; 2.5.7. Выводы о соответствии полученных данных электрическим нормам; 2.5.8. Оценка погрешности измерений. - 25 - 2.6 Контрольные вопросы 2.6.1. Каково назначение аппаратуры ИКМ-15? 2.6.2. Какие типы кабелей применяются для организации связи с помощью СП ИКМ-15? 2.6.3. Какие каналы могут быть организованы с помощью этой аппаратуры? 2.6.4. Назовите основные технические данные каналов. 2.6.5. Нарисовать структуру цикла передачи (временного спектра) аппаратуры ИКМ-15. 2.6.6. Какие блоки входят в состав оборудования оконечной станции? 2.6.7. Назвать назначение блоков и ячеек, входящих в состав этих блоков. 2.6.8. Что входит в состав оборудования линейного тракта? 2.6.9. Пояснить принцип работы БУК и БОЛТ по структурным схемам. 2.6.10. Каким образом осуществляется нелинейное кодирование в аппаратуре ИКМ-15? 2.6.11. Назвать основные узлы, входящие в состав ячейки ОРТ. 2.6.12. Объяснить процесс обработки сигналов в ячейке ОРТ по принципиаль- ным схемам и временным диаграммам. 2.6.13. В чем отличие кода ЧПИ от кода типа «затянутый импульс»? 2.6.14. Для какой цели предусмотрено шлейфование линейного тракта на каж- дой промежуточной и противоположной оконечной станциях? 3. ЛИТЕРАТУРА 1. Справочник строителя кабельных сооружений.- М.: Радио и связь, 1980.- 2. Аппаратура ИКМ-30. Под ред. Иванова М.: Радио и связь, 1983 3. Цифровые системы передачи: Учебник для техникумов/ Ю.В. Скалин, А.Г. Бернштейн, А.Д. Финкевич.- М.: Радио и связь, 1988.- 272 с. |