Скалин Цифровые системы передач. Учебник для техникумов Ю. В. Скалин, А. Г. Бернштейн, А. Д. Финкевич. М. Радио и связь, 1988. 272 с ил
 Скачать 4.61 Mb.
|
8.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Система передачи ИКМ-120 предназначена для организации каналов на местных и внутризоновых сетях связи путем уплотнения высокочастотных симметричных кабелей ЗКПАП-1Х4, МКСА-1Х4, МКСВ-4Х4, МКСБ-7Х4, МКСАП-4Х4. Система обеспечивает организацию 120 каналов ТЧ или передачу стандартной 60-канальной группы со спектром 312...552 кГц и одного первичного цифрового потока на 30 каналов (общее число каналов при этом — 90). Скорость передачи группового потока 8448 кбит/с, общая длина переприемного участка до 600 км, расстояние между обслуживаемыми пунктами до 200 км, длина регенерационного участка 5±0,5 км. Линейный тракт организуется по двухкабельной четырехпроводной схеме связи. Применение двухкабельной схемы обеспечивает необходимую защищенность между прямым и обратным направлениями передачи. Однако известно, что двухкабельная схема организации связи уступает однокабельной по технико-экономическим показателям. В настоящее время для организации однокабельной схемы разрабатываются симметричные кабели, где экранируется каждая пара или группа пар. Благодаря существенному различию в рабочих диапазонах частот линейный тракт аппаратуры ИКМ-120 может работать совместно с линейным трактом аппаратуры К-60П по одним и тем же кабелям, но разным парам. Однако на возможность совместной работы накладывают ограничения различные способы организации дистанционного питания. Так, организация совместной работы систем передачи К-60П и ИКМ-120 по одночетверочному кабелю затруднена. В состав аппаратуры ИКМ-120 входят (рис. 8.1): аналого-цифровое оборудование формирования стандартных первичных цифровых потоков АЦО, оборудование вторичного временного группообразования ВВГ, оконечное оборудование линейного тракта ОЛТ, необслуживаемые регенерационные пункты НРП. Групповой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Если использовать основной вариант работы на 120 каналов ТЧ» то эти первичные потоки могут быть организованы на оборудовании АЦО, применяемом в ИКМ-30. Разработана и специальная стойка для установки в ЛАЦ междугородных телефонных станций— стойка аналого-цифрового каналообразсвания САЦК-1. Она предназначена для размещения четырех комплектов аппаратуры каналообразующей унифицированной АКУ-30 с источниками вторичного электропитания и комплекта сервисного оборудования. Размеры стойки 2600X120x225 мм. Комплект АКУ-30 предназначен для организации 30 телефонных каналов, а также организации абонентского доступа к двум цифровым каналам с пропускной способностью 64 кбит/с. Ввод цифровой информации синхронный. Эти цифровые каналы образуются на месте канальных интервалов КИ 6 и КИ 2 2- Структура построения временного цикла аналогична стандартному первичному цифровому потоку 2048 кбит/с. Рис. 8.1. Схема организации связи системы передачи ИКМ-120 При организации передачи стандартной 60-канальной группы и одного первичного цифрового потока для обработки стандартной группы применяется специальное оборудование АЦО-ЧД-60. 8.2 ОБОРУДОВАНИЕ АЦО-ЧД-60 Оборудование АЦО-ЧД-60 совместно с остальным оборудованием ИКМ-120 предназначено для замены участка линейного тракта аналоговой системы. Мощность помех, вносимых оборудованием АЦО-ЧД-60 в телефонный канал, не должна превышать мощности помех соответствующего заменяемого участка линейного тракта аналоговой системы. Поскольку псофометрическая мощность помех, вносимых линейным трактом аналоговых систем, в точке относительного нулевого уровня не должна превышать 3 пВт/км, минимальная длина заменяемого участка составляет 200 км, псофометрическая мощность помех, вносимых оборудованием АЦО-ЧД-60, не должна превышать 600 пВт. Для выполнения этого требования при линейном кодировании 60-ка-нального группового сигнала число разрядов в кодовой группе должно составлять 12. При нелинейном кодировании с характеристикой Рис. 8.2. Характеристика компан-дирования А-5,4/5 А-5,4/5 необходимое число разрядов в кодовой группе может быть уменьшено до 11. Характеристика компандирования представлена на рис. 8.2. Она строится так же, как характеристика А-87,6/13, только содержит по четыре сегмента в положительной и отрицательной областях. На рис. 8.2 показана характеристика отношений и вх /и вхта х только для положительных значений U ax . Два первых участка в положительной и отрицательной областях характеристики представляют собой прямую линию поэтому вся характеристика строится из пяти прямолинейных участков. Каждый сегмент содержит 256 уровней равномерного квантования. В первом и втором сегментах характеристики шаг квантования одинаковый, а в каждом следующем сегменте, начиная с третьего, величина шага квантования удваивается. Максимальное значение сигнала составляет 2048 условных единиц шагов квантования. Разряды кодовой группы несут следующую информацию: 1-й разряд определяет полярность сигнала, 2- и 3-й — номер сегмента, где находится измеряемый сигнал, 4-...11-й — номер уровня квантования в данном сегменте. Последний, 12-й разряд используется для передачи синхросигнала, импульсов служебной связи, аварийных сигналов, Для уменьшения частоты дискретизации спектр сигнала вторичной группы 312...552 кГц преобразуется в спектр 12...252 кГц. Частота дискретизации выбрана равной 512 кГц, кратной частоте 2048 кГц. Скорость цифрового потока на выходе оборудования АЦО-ЧД-60 составляет 512x12=6144 кбит/с. Цифровой поток легко разделяется на три потока со скоростью по 2048 кбит/с. Эти потоки синхронно и синфазно вводятся в оборудование ВВГ. Структура цикла, формируемого в оборудовании АЦО-ЧД-60, показана на рис. 8.3. В первом потоке передаются первые четыре разряда кодовой группы, во втором 5-...8-й, в третьем 9-... 11-й, а 12-й разряд занимается служебными сигналами С. Всего цикл содержит 32 импульсные позиции. Каждая четвертая позиция третьего цифрового потока со скоростью 2048 кбит/с используется для передачи служебных сигналов. Из восьми позиций в цикле передачи служебных сигналов первые четыре отводятся для передачи синхросигнала (0001), две следующие — для передачи импульсов служебной связи, следующая позиция — для извещения о сбое цикловой синхронизации и одна позиция свободна. Такое построение цикла возможно при синхронном и синфазном вводе информации в оборудование ВВГ, когда сдвига информационных импульсов трех потоков относительно друг друга не происходит. Рис. 8.3. Временная структура цикла оборудования АЦО-ЧД-60 Структурная схема тракта передачи АЦО-ЧД-60 показана на рис. 8.4, где можно выделить следующие блоки: преобразования сигнала тракта передачи ПС, формирователь АИМ сигнала ФС, кодирующее устройство К.У, запоминающее устройство ЗУ, схема разделения по потокам, преобразователи кода ПК, генераторное оборудование передачи ГО, передатчик синхросигнала Пер. СС, формирователь аварийных сигналов и сигналов служебной связи Ав ССС. Рис. 8.4. Структурная схема тракта передачи оборудования АЦО-ЧД-60 Рис. 8.5. Структурная схе- * ма тракта приема обору- г—-дования АЦО-ЧД-60 Сигнал со спектром 312...552 кГц преобразуется в спектр 12...252 кГц. Несущую частоту 564 кГц получают из ГО аналоговых систем, так как стабильность генераторного оборудования аналоговых систем выше стабильности цифровых, но предусмотрено получение несущей частоты и от ГО пер оборудования АЧО-ЧД-60. Фильтр Д-252 ограничивает спектр частот, подавляя верхнюю боковую полосу частот. Возможна подача на фильтр Д- 252 непосредственно линейного спектра 12...252 кГц системы передачи К-60. Далее в блоке ФС сигнал дискретизируется с частотой 512 кГц и за счет заряда емкости С на выходе второго усилителя формируется сигнал АИМ-2, который кодируется в КУ. Кодирование нелинейное с характеристикой А- 5,4/5. В схеме КУ показаны основные узлы: компаратор К, генераторы эталонных токов ГЭТ, устройство нелинейной логики УНЛ. С выхода КУ параллельный 11-разрядный код записывается в ЗУ, откуда соответствующие разряды попадают в свои формирователи потоков ФП, находящиеся в схеме разделения. В третий поток на соответствующие временные интервалы подаются также синхросигнал, сигналы служебной связи СС, аварийные сигналы Ав.С. Для каждого потока имеется свой преобразователь кода, формирующий линейный код потока. Структурная схема тракта приема показана на рис. 8.5, где можно выделить блоки, по названию аналогичные блокам тракта передачи, но выполняющие обратные функции. В тракте приема ПК преобразует линейный код в однополярный. Схема объединения в преобразователях потока ГШ распределяет информацию каждого из трех потоков по разрядам 11-разрядной кодовой группы. Информация записывается в ЗУ. Из третьего потока выделяются: синхросигнал, сигналы служебной связи, аварийной сигнализации. Приемник синхросигнала обеспечивает объединение трех потоков в один. Кодовая комбинация с выхода ЗУ параллельным кодом поступает в декодирующее устройство ДУ, где согласно кодовой комбинации формируется АИМ сигнал. Усилитель на выходе декодера выполняет функции развязывающего устройства. Далее сигнал поступает в блок ФС, где фильтр Д-252 выделяет спектр исходного аналогового сигнала 12...252 кГц. В блоке ПС этот спектр преобразуется в спектр 312...552 кГц. При необходимости можно использовать линейный спектр 12...252 кГц системы передачи К-60. 8.3 ОБОРУДОВАНИЕ ВТОРИЧНОГО ВРЕМЕННОГО ГРУППООБРАЗОВАНИЯ Оборудование ВВГ находится на стойке СВВГ, где может размещаться до восьми комплектов ВВГ и панель обслуживания ПО-В. Размер стойки стандартный: 2600X600X225 мм. Панель обслуживания обеспечивает общестоечную сигнализацию, индикацию вида аварии, организацию канала служебной связи в групповом цифровом потоке, стабилизацию питающих напряжений. Совместно с блоками контроля и сигнализации, контроля достоверности, входящих в комплект ВВГ, и блоками ПО-В организуется система автоматического контроля и аварийной сигнализации, которая предназначена для обнаружения неисправности и контроля состояния узлов аппаратуры в процессе ее эксплуатации. Сигнализация СВВГ извещает о нарушении цикловой синхронизации, пропадании цифрового потока в трактах передачи и приема, пропадании тактовой частоты 8448 кГц, снижении верности передачи, выходе из строя приемной части оборудования линейного тракта, пропадании любого внешнего или внутреннего питающего напряжения. Оборудование ВВГ обеспечивает: объединение четырех потоков со скоростью 2048 кбит/с в цифровой поток со скоростью 8448 кбит/с и наоборот, организацию четырех каналов дискретной информации со скоростью по 8 кбит/с, организацию одного канала служебной связи с использованием дельта-модуляции со скоростью передачи 32 кбит/с. Объединение первичных цифровых потоков основано на принципе двустороннего согласования скоростей и двухкомандном управлении. Такой принцип объединения цифровых потоков рассмотрен в гл. 5. Построение временного цикла ИКМ-120 рассмотрено в § 5.3 и показано на рис. 5.6. Необходимо отметить особенность использования временных позиций 5...8 в четвертой группе, где передаются информационные символы при отрицательном согласовании скоростей. Как показано в § 5.4, максимальная частота согласования скоростей 120 Гц, а частота следования циклов 8 кГц, т. е. выше примерно в 67 раз. С учетом этого, когда согласование скоростей отсутствует на тех же позициях в одном из каждых двух циклов передается информация о промежуточном значении временного интервала между сигналами записи и считывания, а в других циклах на позициях 5, 6 —передача сигналов извещения об аварии и вызова по служебной связи. Как отмечалось в § 5.4, передача информации о промежуточном значении временного интервала между сигналами записи и считывания позволяет обнаружить ошибку в передаче команд согласования скоростей. В приемнике команд согласования скоростей ИКМ-120 память хранит информацию четырех предыдущих значений промежуточного состояния временного интервала между сигналами записи и считывания. В этом случае искажение команды согласования скоростей произойдет при искажении четырех передаваемых подряд значений промежуточного состояния скоростей. В оборудовании ВВГ предусмотрено три режима работы: асин- хронный, синхронный, синхронно-синфазный. Первые два режима используются при передаче цифровых потоков, сформированных оборудованием АЦО-30, а третий — при передаче потоков, сформированных в АЦО-ЧД-60. Перевод оборудования ВВГ на синхронный режим работы осуществляется блокировкой приемника команд согласования скоростей. При синхронном и синфазном режимах всеми блоками асинхронного сопряжения передачи управляет один блок БАСпер и всеми блоками асинхронного сопряжения приема один блок БАС пр В состав оборудования ВВГ (рис. 8.6) входят блоки: генераторного оборудования ГО-В, задающего генератора ГЗ-В, асинхронного сопряжения передачи БАСпер, асинхронного сопряжения приема БАС пр , вторичного стыка передачи ВС пе р, вторичного стыка приема ВС пр , приемника синхросигнала ПС, контроля и сигнализации КС, контроля достоверности КД. На схеме также показаны устройства дискретной информации (ДИ пер ДИ пр ), информация от которых поступает прямо в ВС пер и выделяется из ПС. В тракте передачи четыре первичных цифровых потока в линейном коде поступают на входы своих блоков БАСпер, где происходит преобразование линейного кода в однополярный, запись входного сигнала с частотой 2048 кГц в ЗУ и считывание с частотой 2112 кГц, которая является кратной тактовой частоте 8448 кГц. В БАСпер производится также согласование скоростей записи и считывания. Сигналы от четырех блоков БАС пе р поступают в блок ВС пе р для формирования группового сигнала, в который вводятся на соответствующие временные позиции синхросигнал, импульсы дискретной информации и другие служебные сигналы. В блоке ВС пе р однополярный код преобразуется в линейный (КВП-3 или ЧПИ). Далее групповой сигнал поступает на выход оборудования ВВГ. Рис. 8.6. Структурная схема оборудования ВВГ На приеме групповой сигнал поступает в блок ВС пр , где происходит преобразование линейного кода в простой однополярный. Затем сигнал поступает в блок ПС, который обеспечивает правильное разделение группового сигнала на четыре цифровых потока, непрерывный контроль синхронизма и восстановление его при нарушении, выделение импульсов дискретной информации и других служебных сигналов. Система цикловой синхронизации — адаптивная, коэффициент накопления по выходу из синхронизма равен 4, коэффициент накопления по входу в синхронизм равен 2. Среднее время вхождения в синхронизм 0,75 мс. Такое время вхождения в синхронизм позволяет избежать нарушения синхронизма в объединяемых первичных цифровых потоках. Четыре цифровых потока, разделенных блоком ПС, поступают в четыре блока БАС пр . Блок БАС пр предназначен для восстановления первоначальной скорости передаваемого потока с помощью записи информационного потока в запоминающее устройство и считывания его с тактовой частотой 2048 кГц. Эта частота вырабатывается генератором с фазовой автоподстройкой. Генераторное оборудование осуществляет управление работой функциональных узлов аппаратуры передающего и приемного трактов. Генераторное оборудование тракта передачи состоит из блоков ГЗ-В и ГО-В. Частота задающего генератора 8448, стабильность : F2-10" 5 , режимы его работы: внутренней синхронизации, внешней синхронизации, внешнего запуска. Тактовая частота поступает из ГЗ-В в блок ВС пер , где происходит ее деление на 4. Полученная частота 2112 кГц подается в блок ГО-В, формирующий управляющие последовательности для тракта передачи. В приемном тракте деление частоты 8448 кГц, полученной от ВТЧ, на 4 происходит в блоке ПС. Полученная частота 2112 кГц поступает в блок ГО- В, формирующий управляющие последовательности для тракта приема. Построение ГО-В тракта передачи аналогично построению ГО-В тракта приема. Блок КС формирует сигнал «Авария» при нарушении работы блоков ВСпер, ВС п р, ГЗ-В, ПС, БАСпер, БАСпр, питания. 8.4 ОБОРУДОВАНИЕ ЛИНЕЙНОГО ТРАКТА Оконечное оборудование линейного тракта. Обеспечивает согла- сование выхода оборудования БВГ с линейным трактом, дистанционное питание НРП, телеконтроль и сигнализацию о состоянии линейного тракта, служебную связь между оконечными и промежуточными пунктами. Структурная схема оборудования ОЛТ приведена на рис. 8.7. Каждый линейный тракт имеет свою панель линейного тракта и одну общую панель обслуживания линейных трактов ПО-Л. Панель линейных трактов содержит: блок формирования сигнала передачи ФСП, блок усилителя корректирующего УК, блок регенератора станционного РС, блок искусственных линий ИЛ, устройство ввода УВв. Устройство ввода обеспечивает объединение и передачу по рабочим парам сигналов линейного тракта, служебной связи, телеконтроля (Тр 2 и Тр 3 ), а также организацию искусственной цепи ДП и аварийной двухпроводной служебной связи (Tpi). Конденсаторы, включенные в линейные обмотки Тр 2 и Тр 3 , обеспечивают цепь прохождения высокой частоты. Конденсатор, включенный в Трь обеспечивает развязку по постоянному току тракта передачи и приема. Рис. 8.7. Структурная схема оборудования ОЛТ аппаратуры ИКМ-120 Блок ФСП в тракте передачи предназначен для приема группового сигнала от оборудования ВВГ и его дальнейшей трансляции в линейный тракт. Блок восстанавливает амплитуду, форму и временные положения импульсов в коде КВП-3 или ЧПИ с тактовой частотой 8448 кГц, если затухание соединительной линии между СВВГ и СОЛТ на полутактовой частоте 4114 кГц составляет 0...6 дБ. Преобразования кода сигнала в блоке ФСП не происходит. Параметры сигнала на выходе: амплитуда положительных и отрицательных импульсов на сопротивлении нагрузки R H = = 150+3 Ом составляет 3+0,3 В, длительность положительных и отрицательных импульсов на уровне 0,5 амплитуды 59+6 не. Блок ФСП состоит из двух плат: формирователя линейного сигнала ФЛС и стабилизации длительности импульсов СДИ. Входной каскад ФЛС представляет собой устройство с регулируемым пороговым уровнем. Регулировка порога срабатывания производится автоматически в зависимости от амплитуды входного сигнала. Это дает возможность учитывать затухание соединительной линии между СВВГ и СОЛТ. Выходной каскад представляет собой генератор импульсов тока, появляющихся в момент поступления входных сигналов. Каскад имеет два выхода, с которых противофазные сигналы используются для восстановления положительных и отрицательных импульсов. С выхода сигнал также поступает на выделитель тактовой частоты, которая используется для стабилизации работы плат ФЛС и СДИ. В последней отдельно восстанавливаются импульсы положительных и отрицательных полярностей, стабилизируется их длительность, контролируется пропадание сигнала на выходе. В тракте приема при укороченном прилегающем регенерационном участке включается ИЛ. Блок УК предназначен для усиления и частотной коррекции сигнала, вносимого прилегающим регенерационным участком. Номинальное затухание участка на частоте ■"4-10 4224 кГц равно 55 дБ, пределы регулировки АРУ-Т15 • дБ. Блок РС предназначен для: восстановления амплитуды, формы и временных положений импульсов сигнала в коде КВП-3 или ЧПИ с тактовой частотой 8448 кГц, выделения и формирования импульсов тактовой частоты, контроля наличия сигнала на приеме. Построение принципиальных схем станционных усилителя и регенератора аналогично построению схем линейных блоков и будет рассмотрено при описании работы РЛ. Пьнель обслуживания линейных трактов содержит блок телеконтроля ТК, служебной связи БСС, общестоечной сигнализации ОС-Л, контроля линейного тракта, куда входят задающий генератор ЗГ, формирователь контрольного сигнала ФКС и плата контроля достоверности линейного тракта КД-Л. Для обслуживания линейного тракта организуются два канала •служебной связи. Четы ре х проводимый канал использует рабочие пары кабеля. Направление передачи служебной связи совпадает с направлением передачи линейного сигнала. В НРП установлены усилители СС. При снятии ДП этот канал служебной связи не работает и тогда для связи ОП и НРП используется двухпроводный канал, организованный по искусственной цепи подачи ДП. Блок служебной связи содержит платы: служебной связи линейной СС- Л, переговорно-вызывного устройства ПВУ, громкоговорящей связи ГГС. Плата СС-Л служит для приема и передачи сигналов вызова, служебной связи и телеконтроля, коррекции амплитудно-частотных искажений, вносимых линией, ступенчатой автоматической регулировкой уровня выходного сигнала при изменении входного и осуществляет избирательный прием одной из десяти вызывных частот, поступающих из линии как по рабочим парам, так и по искусственной цепи. Плата ПВУ предназначена для ведения служебных переговоров по каналам служебной связи. В ПВУ находится генератор тонального вызова для вызова станций по каналам служебной связи, осуществляется подключение к одному из каналов служебной связи любого из четырех, обслуживаемых данной стойкой, линейных трактов, подключение на служебный канал стойки СВВГ. Громкоговорящая связь предназначена для воспроизведений сигналов служебной связи и звуковой сигнализации о вызове данной станции. Устройства ТК предназначены для непрерывного автоматического контроля НРП, ОРП, оконечных станций. Сигналы ТК передаются на частоте 6,4 кГц методом амплитудной модуляции по рабочим парам вместе с сигналами служебной связи. Задающий генератор вторичной ЦСП (ЗГ) является источником высокостабильной тактовой частоты 8448 кГц. Схема генератора аналогична схеме СВВГ. Возможны три режима его работы: внутренней синхронизации, управления, внешней синхронизации. В режиме внутренней синхронизации стабильность составляет ±2-10' 5 в течение месяца. Формирователь контрольного сигнала вырабатывает сигнал псевдослучайной последовательности в коде КВП-3 или ЧПИ. В выходную последовательность может быть введена калиброванная ошибка. Наличие ФКС позволяет обеспечить самостоятельную работу линейного тракта, его контроль и проверку при отсутствии сигнала от СВВГ. Плата контроля достоверности линейного тракта КД-Л позволяет определить коэффициент ошибок в пределах 10 9 ...9,9-10 3 и может быть подключена к трактам передачи и приема. Блок ОС-Л предназначен для сигнализации при всех видах аварий стойки СЛО. Кроме того, с его помощью осуществляется контроль наличия питающих напряжений, контроль блока ПВУ и включается индикация вида аварии в любом из четырех блоков линейных трактов. Регенератор линейный РЛ. Регенератор (рис. 8.8) служит для восстановления амплитуды, формы и временного положения импульсов линейного сигнала аппаратуры ИКМ-120, а также для передачи на оконечную станцию сигналов ТК, СС. В его состав входят: две платы усилителя линейного корректирующего УЛК, две платы устройства решающего УР, плата служебной связи СС, плата телеконтроля ТК, плата дистанционного питания и защиты ПДПЗ. Рис. 8.8. Структурная схема РЛ аппаратуры ИКМ-120 Из линии на вход А блока РЛ поступает сложный линейный сигнал, состоящий из основного информационного сигнала и сигналов СС и ТК. На входном трансформаторе УЛК эти сигналы разделяются. Объединение происходит в выходном трансформаторе УР. Сам регенератор можно разделить на линейную и цифровую части. Платы УЛК и УР восстанавливают параметры сигнала, а также подавляют помехи, накопившиеся на прилегающем регенерационном участке. Сигналы СС и ТК, пройдя усилитель служебной связи, поступают в линию и на устройства ТК, где выделяется сигнал ТК и определяется его амплитуда на частоте 6400 Гц. При превышении этой амплитудой номинального уровня —20 дБ срабатывает система АРУ и уровень на выходе усилителя СС скачкообразно понижается на 2,5 дБ. Усилитель линейный корректирующий (рис. 8.9) предназначен для коррекции формы импульсов ИКМ сигнала, искаженных при прохождении кабельного участка. Усилитель содержит входной каскад, три корректирующих каскада, охваченных обратной связью, выходной каскад и схемы управления АРУ. Входной каскад обеспечивает согласование параметров линии и усилителя, корректирующие каскады предварительно усиливают сигнал и корректируют амплитудно-частотные искажения, вносимые линией, выходной каскад обеспечивает номинальный уровень сигнала. Устройства АРУ регулируют усиление и АЧХ усилителя в зависимости от длины участка регенерации и температуры грунта. Рис. 8.9. Структурная схема усилителя линейного корректирующего РЛ аппаратуры ИКМ-120 Рис. 8.10. Упрощенная принципиальная схема усилителя РЛ ИКМ-120 Упрощенная принципиальная схема усилителя показана на рис. 8.10 (не показаны цепи стабилизации параметров усилителя, развязки каскадов по питанию, упрощена схема регулировки). Линейный сигнал, пройдя согласующий трансформатор Тр ь поступает на дифференциальный усилитель DA,. Он предназначен для усиления сигнала, увеличения симметрии входного сопротивления регенератора и подавления синфазных помех, наводимых на вход УЛК. С выхода дифференциального усилителя сигнал поступает на вход регулятора уровня, состоящего из полевого транзистора VTi и трех корректирующих каскадов. Его задача — автоматическое поддержание постоянной амплитуды и формы сигнала на выходе УЛК при изменении затухания регенерационного участка. На схеме показан только один из трех корректирующих каскадов (VT 2 ), остальные построены аналогично. Коррекция амплитудно-частотной характеристики каждого каскада осуществляется изменением глубины частотно-зависимой отрицательной обратной связи с помощью изменения емкости варикапа VD 3 Сигнал, прошедший регулируемый корректор, усиливается по напряжению дифференциальным усилителем DA 3 , затем по току двухтактным каскадом VT 4 , VT 5 и через разделительный конденсатор С 9 поступает на вход УР. К выходу усилителя подключен пиковый детектор (VT 3 , С 8 , R 7 ), с выхода которого выпрямленный сигнал поступает на вход усилителя постоянного тока DA 2 . Он формирует управляющее напряжение для регулировки и коррекции параметров усилителя. Рис. 8.11. Упрощенная принципиальная схема решающего устройства РЛ аппаратуры ИКМ-120 На рис. 8.11 дана упрощенная схема решающего устройства. Сигнал с УЛК через трансформатор Тр| поступает на входы парафазных каскадов VT 6 и VTn. Порог срабатывания схемы задается напряжением смещения, подаваемым на базы VT 6 и VTn через среднюю точку трансформатора. Для этого используется делитель напряжения R b R 2 , R 3 , VT 2 . Резистор R 3 и полевой транзистор VT 2 позволяют регулировать порог срабатывания схемы. К входному трансформатору подключена и схема выделителя тактовой частоты ВТЧ. Она состоит из порогового и выпрямляющего устройства VT|, VT 3 и VT4, кварцевого фильтра, настроенного на тактовую частоту, и согласующего каскада VTio. Нагрузкой согласующего каскада служит фазовращатель, собранный по мостовой схеме. Резистор R J5 позволяет подстраивать фазу несущей частоты, что необходимо для правильного определения момента времени прихода импульса на вход решающего устройства. На выходе ВТЧ находится токовый переключатель DA,, нагруженный на резонансный контур С 2 , L 2 , С 3 . Полученные на выходе ВТЧ импульсы управляют работой всей решающей схемы. Управление осуществляется через транзисторы VT14, VT JS . При отсутствии сигнала с ВТЧ транзистор VTi 5 открыт, а транзистор VT 14 закрыт, и схема решающего устройства не работает. Открытое состояние транзистора VTi 5 при отсутствии сигнала тактовой частоты обеспечивается напряжением смещения на базе, подаваемым цепочкой L ]t R 2! . При поступлении импульса от ВТЧ транзистор VT !5 закрывается, а транзистор VT M открывается, и решающее устройство определяет наличие или отсутствие импульса на входе. Решающее устройство представляет собой трехуровневый пороговый переключатель, собранный на транзисторах VT5, VT 7 , VT 8 , VT12, VT13. Транзисторы VT 6 и VTn являются токопитающими для транзисторов VT 7 и VT !2 , и при отсутствии на входе импульсов как положительной, так и отрицательной полярностей они закрыты. В этом случае ток пороговой схемы, когда она работает, будет протекать по средней ветви через транзистор VT 8 . При появлении на входе импульса, превышающего пороговое напряжение, откроется левое или правое плечо порогового устройства, что в свою очередь откроет выходной каскад, собранный на транзисторе VT t6 и VT| 7 , и в линию поступит импульс положительной или отрицательной полярности. Высокое быстродействие схемы переключения обеспечивается линейным режимом транзисторов VT 6 и VT U и глубокими положительными обратными связями между транзисторами VT 7 , VT5 и VT 12 , VT13 соответственно. Транзистор VT 9 и резисторы Rm и Rn являются источником напряжения. Резистор R 12 позволяет регулировать режим работы пороговой схемы. В реальных схемах вместо резистора R 12 устанавливается цепь стабилизации потенциала порога и уменьшения его динамического смещения. Система телеконтроля. Система телеконтроля ТК, как отмечалось ранее, обеспечивает непрерывный автоматический контроль НРП, ОРП и оконечных станций. Общее число контролируемых пунктов может достигать 40. При средней длине регенерационного участка 5 км максимальная дальность действия ТК составляет 200 км, т. е. соответствует максимальной длине секции ДП. Контроль секции ТК осуществляется из станции, называемой главной (ГС). Обслуживаемые станции, контролируемые с ГС, обозначаются ОС. На сетях связи возможна совместная работа аппаратуры ИКМ-120 и К- 60П по одним и тем же кабелям. Средняя длина усилительного участка К- 60П составляет 20 км, поэтому при совместной работе ИКМ-120 и К-60П усилительный участок К-60П содержит четыре регенерационных участка ИКМ-120. Исходя из этого контролируемый с ГС участок линии разбивают на секции по четыре НРП, где каждому пункту присваиваются номера с 1-го по 4-й. Число секций телеконтроля может достигать десяти при длине контролируемого участка 200 км. Номинальная длина кабельного участка, содержащегося под давлением для К-60П и для ИКМ-120, равна 20 км. При совместной работе ИКМ-120 и К-60П часть НРП устанавливается в помещении НУП К-60П. В этих НУП устанавливаются устройства содержания кабеля под избыточным давлением СКИД. Система ТК ИКМ-120 предусматривает передачу из этого НУП дополнительных сигналов извещения о состоянии СКИД. Эту возможность имеет НРП в секции ТК с номером 4. Из НРП с номерами 1, 2, 3 передается два сигнала извещения: о верности «Ош» и о давлении в НРП «Давл». Из НРП с номером 4 передается четыре сигнала извещения: «Ош», «Давл», о повышении расхода воздуха из баллона СКИД — «Расход» и о снижении давления в баллоне СКИД — «Баллон». Если контролируемым пунктом с номером 4 является ОС, то передаются сигналы: о верности— «Ош», о наличии сигнала в тракте передачи — «Пер», об аварии панели ЛТ —«ЛТ», об аварии оборудования ВВГ —«ВВГ». Рис. 8.12. Схема организации телеконтроля линейного тракта ИКМ-120 При необходимости число НРП в секции может быть меньше четырех (например, число регенерационных участков не делится на четыре). Для секций 2...9 число НРП может быть равным трем, а для первой и последней (последней может быть любая секция) число НРП может быть любым. Главной станцией (по телеконтролю) может быть любая оконечная или промежуточная станция. На промежуточной станции оборудование телеконтроля может работать в одну сторону как ГС, а в другую как ОС На рис. 8.12 приведен пример схемы организации телеконтроля. Станция А является главной ГС, станция Б работает в одну сторону станции А как ОС, в другую сторону как ГС. Всего в контролируемом участке содержится 36 контролируемых пунктов, из которых 19- и 36-й находятся в ОРС, а 22- и 34- й —в помещении НУП К-60П. Общее число секций — десять. В секциях 5 и 6 отсутствуют НРП с номером 1, а в секции 10 отсутствуют НРП с номерами 1 и 2. Такое построение укороченных секций позволяет сделать последние контролируемые пункты в секциях ТК четвертыми, что дает возможность передавать из них четыре сигнала извещения. Работа системы ТК осуществляется на частоте 6400 Гц по четырехпроводной схеме. Это дает возможность передавать совместно сигналы ТК и служебной связи. От ГС по одной рабочей паре производится запрос контролируемых пунктов, после чего по второй рабочей паре они посылают ответ. Направление передачи сигналов телеконтроля совпадает с направлением передачи цифрового сигнала. Таблица 8. Коэффициент ошибок 10 -4 10 -5 10 -6 10 -7 Длительность паузы. с 0,08 1 10 100 Запрос секций телеконтроля происходит поочередно. После запроса секции отвечают контролируемые пункты данной секции. Исходным моментом при описании работы системы телеконтроля является посылка сигнала телеконтроля длительностью 0,32 с. За это время передается 2048 колебаний частоты 6400 Гц. Подсчет общего числа этих колебаний позволяет определить количество посылок. Запрос любой секции телеконтроля с ГС содержит следующие команды: установки измеряемого направления (А или Б), номера запрашиваемой секции, счета ошибок в линейном тракте, передачи сигналов извещения контролируемых пунктов секции на ГС. Команда установки измеряемого направления состоит из 11 сигналов для направления А и 12 сигналов для направления Б. Команда номера опрашиваемой секции содержит от 1 до 10 сигналов и соответствует номеру секции. После передачи номера опрашиваемой секции создается пауза для измерения коэффициента ошибок. Это и есть команда счета ошибок. Длительность паузы зависит от измеряемого коэффициента и может составлять 0,08... 100 с (табл. 8.1). Команда передачи сигналов извещения содержит 11 сигналов. По получении этой команды каждый контролируемый пункт секции пропускает из тракта передачи в тракт приема один сигнал, соответствующий его номеру: первый пункт — первую, второй — вторую посылку и т. д. Каждая посылка содержит две информации: о верности передаваемого цифрового сигнала и о состоянии избыточного давления в НРП. Для передачи двух сигналов извещения посылка делится пополам: первая половина несет информацию о достоверности, вторая — о давлении в контейнере НРП. Наличие сигнала ответа говорит о нормальном значении передаваемого сигнала, т.е. о том, что достоверность выше, чем контролируемая, и давление не ниже нормы. При ненормальном значении параметра соответствующая половина посылки не передается. Четвертый контролируемый пункт кроме четвертой посылки «заворачивает» и пятую, что позволяет передать еще два сигнала извещения. Для правильного разделения команд и их фиксации в устройствах приема последний сигнал всех команд укорачивается на 0,25 времени интервала, или 0,08 с. На рис. 8.13 в качестве иллюстрации изображена структура сигнала запроса для контроля направления Б секции 9. На графике выделены команды запроса, защитные интервалы между командами, условно показано заполнение команд частотой 6400 Гц, указано число посылок для конкретного варианта запроса. Рис. 8.13. Структура сигнала запроса системы телеконтроля линейного тракта ИКМ-120 Рис. 8.14. Структурная схема устройств ТК контролируемого пункта линейного тракта ИКМ-120 Структурная схема устройств ТК контролируемого пункта дана на рис. 8.14. Схема содержит следующие узлы и устройства: регенераторы, усилители сигналов служебной связи и сигналов телеконтроля направлений А и Б, устройства АРУ усилителей служебной связи, выделитель сигналов телеконтроля ВСТ, счетчик на 2048 единиц, регистр сдвига, устройство контроля достоверности УКД, устройство запоминания номера секции УЗНС, устройство включения сигналов извещения УВСИ, схему И, через которую сигналы ответа передаются в линейный тракт. Рассмотрим работу устройства ТК- С выхода усилителя сигнал поступает на ВСТ, который преобразует синусоидальные колебания с частотой 6400 Гц в последовательность импульсов со скважностью два той же частоты. Эта последовательность поступает на вход счетчика 2048. На его выходе получается последовательность импульсов со скважностью два с периодом, равным длительности одной посылки 0,32 с. Эта последовательность подается в регистр сдвига. Во время передачи команды на соответствующих выходах регистра появляется логическая единица на время одной посылки. После окончания любой команды с заполнением частотой 6400 Гц во время пауз между такими командами или во время счета ошибок со второго выхода ВСТ подается сигнал сброса счетчика и регистра. С приходом следующей команды работа счетчика и регистра сдвига начинается заново. В качестве сигнала сброса используется огибающая передаваемой команды. Этот же сигнал сброса используется как сигнал записи в устройство запоминания номера секции. Так как запоминающее устройство подключено согласно номеру секции к соответствующим выходам регистра, запись произойдет в тех запоминающих устройствах, где на выходе регистра была единица. Это будет только в, пунктах одной секции. Сброс памяти запоминающего устройства производится импульсом с 11-го разряда регистра. Рассмотрим прохождение команд по устройствам ТК. Первая команда запроса определяет направление измерения устройствами УКД. По этой команде УКД всех контролируемых пунктов подключаются к требуемому направлению. Вторая команда включит в работу УЗНС только запрашиваемой секции, которые подготовят схемы И к прохождению сигналов извещения. По окончании второй команды все счетчики УКД начнут счет ошибок. Окончание счета — появление команды включения сигналов извещения. Принцип передачи сигнала извещения следующий. Импульсы с частотой 6400 Гц будут проходить из тракта передачи в тракт приема через схему И, если запрашивается данная секция, при появлении единицы на выходе соответствующего разряда регистра сдвига (что зависит от номера пункта в секции ТК) и при отсутствии аварийного сигнала. Это обеспечивается работой УВСИ, причем в первой половине интервала посылки передается аварийный сигнал «Ош», во второй — «Давл». И так в секции поочередно сработают УВСИ первого, второго и т. д. пунктов. Для ответа всех пунктов контролируемой секции достаточно иметь команду ответа длительностью 5 посылок, однако ее длительность — 11 посылок. Это необходимо для того, чтобы единица с 11-го разряда регистра сдвига сбросила память УЗНС и привела устройства ТК в исходное состояние. Один раз за весь цикл опроса секций ТК в линию подается 13 посылок. По этой команде работают устройства АРУ усилителей служебной связи. Принцип работы АРУ будет рассмотрен ниже. Рис. 8.15. Упрощенная структурная схема устройств ТК главной станции линейного тракта ИКМ-120 Упрощенная структурная схема устройств ТК главной станции показана на рис. 8.15. Тракт передачи содержит устройство, формирующее запрос обслуживаемых пунктов УФЗ. Это же устройство вырабатывает управляющие импульсы для управления устройствами ТК главной станции. В тракте приема происходит обработка сигналов извещения. Для этого частота 6400 Гц преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов, выделяется огибающая этих импульсов, анализируются сигналы извещения. С выхода устройства обработки сигналов извещения УОСИ аварийные сигналы подаются на устройство индикации состояния линейного тракта УИСЛТ. При поступлении аварийного сигнала устройства памяти П фиксируют номер пункта и вид аварии и обеспечивают ее постоянную индикацию для принятия соответствующих мер, пока устройства ТК опрашивают другие пункты. Стойка линейного оборудования СЛО может обеспечить работу до четырех линейных трактов, и устройство, формирующее запрос, будет поочередно опрашивать эти тракты. Для каждого тракта предусматривается свое устройство памяти аварийной сигнализации. Предусмотрен и ручной режим работы системы ТК, что дает возможность анализировать работу конкретной секции или одного контролируемого пункта. Рис. 8.16. Структурная схема АРУ усилителя служебной связи ИКМ- 120 224 На рис. 8.16 показана структурная схема АРУ усилителя служебной связи, содержащая усилитель служебной связи УсСС, блок выделителя сигнала телеконтроля и регулирующую цепочку из выпрямителя, решающего устройства и триггера. Блок усилителя состоит из двух усилителей, между которыми включается удлинитель (Ri и R 2 ) затуханием 2,5 дБ, изменяющий уровень сигнала на выходе. Включение удлинителя определяется режимом работы транзистора VT. Необходимость включения удлинителя определяется уровнем амплитуды частоты 6400 Гц сигнала телеконтроля. Этот сигнал снимается с первого усилителя и выделяется полосовым фильтром. Далее он проходит выпрямитель и поступает на решающее устройство. Если уровень сигнала превышает номинальный (—20 дБ), то на вход триггера подается логическая 1. При появлении импульса на выходе 13-го разряда регистра сдвига, подключенного к входу С триггера, единица появится на выходе триггера и откроет транзистор. Уровень на выходе УсСС уменьшится на 2,5 дБ. Тем самым включение и выключение удлинителей на сортветствующих пунктах позволит поддерживать с определенной точностью диаграмму уровней прохождения сигналов служебной связи и ТК. Блок дистанционного питания ДП является стабилизатором постоянного тока на 125 мА с изменяемым напряжением на выходе 35...980 В. Требуемое напряжение на выходе блока ДП зависит от длины секции ДП. Блок собран по стандартной схеме с применением управляемого конвертора (рис. 8.17). В состав блока входят: устройства сигнализации и защиты УСЗ, задающий генератор ЗГ, устройство управления УУ, управляемый конвертор КУ, устройство коммутации УК, датчики тока ДТ Ь ДТг. Задающий генератор вырабатывает импульсы определенной формы и напряжения, имеющие фиксированную частоту. С помощью этих импульсов УУ управляет конвертором. Рис. 8.17. Структурная схема блока ДП системы передачи ИКМ-120 На ЗГ, КУ и УСЗ подается постоянное напряжение —24 В. Управляемый конвертор обеспечивает требуемое напряжение на выходе при токе нагрузки 125 мА. Изменение напряжения на выходе производится ручной коммутацией. Управление конвертором осуществляет УУ. Для обеспечения стабильной величины выходного тока на УУ подается от ДТ 2 напряжение обратной связи, которое зависит от тока на выходе. В случае изменения тока ДП, а следовательно, и напряжения обратной связи, в УУ изменяется длительность управляющих импульсов, поступающих на КУ таким образом, что выходной ток остается в заданных пределах. Устройство сигнализации и защиты предназначено для отключения напряжения от линии связи при аварийных ситуациях и выработки сигнала аварии. Управляется УСЗ напряжением от ДТ Ь Сигнал аварии с отключением ДП выдается при увеличении выходного тока до 145 мА, обрыве цепи ДП, появлении тока утечки на землю более 3 мА, перегорании предохранителя. Сигнал аварии без отключения ДП выдается при уменьшении выходного тока до 105 мА. Устройство коммутации, выведенное на лицевую панель, позволяет осуществлять изменение режима работы блока ДП, разрыв цепи ДП, разряд линии связи на землю, подачу в линию напряжения обратной полярности, визуальный контроль за выходными током и напряжением. Подача в линию напряжения обратной полярности в случае аварии на линии позволяет при использовании специальной схемы включения нагрузки в цепь ДП обеспечить работоспособность линейного тракта до участка повреждения. Стойка СОЛТ может питаться от двух напряжений: 24 В и 60 В, поэтому выпускаются блоки ДП двух модификаций: ДП-24М и ДП-60М. Выходные параметры и построение этих блоков одинаковы. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Основные технические данные системы передачи ИКМ-120. 2. Схема организации связи системы передачи ИКМ-120. 3. Основные технические характеристики оборудования АЦО-ЧД-60. 4. Построение структурных схем трактов передачи и приема аппаратуры АЦО-ЧД-60. 5. Как строится временной цикл системы передачи ИКМ-120? 6. Построение структурной схемы оборудования ВВГ и режимы его работы. 7. Построение структурных схем оборудования ОЛТ, линейного регенератора. 8. Работа схем УЛК и РУ НРП. 9. Какие функции выполняет система телеконтроля? 10. Работа системы ТК линейного тракта системы передачи ИКМ-120. 11. Построение структурной схемы системы ТК главной и контролируемой станций. |