Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей. контрольная работа 1. М и внутризоновых
 Скачать 192.32 Kb.
|
|
Задание Рассчитать диаграмму уровней участка канала тональной частоты (рисунок 3.1), включающего в себя абонентское окончание (Аб1), участок внутризоновой сети (АТС-МГТС) и протяженный магистральный участок (МГТС-1, МГТС-2), разбитый на Nм усилительных участков. При этом выполнить: В соответствии с выбранным групповым сигналом и длиной абонентских, зоновых и магистрального участков найти оптимальную и номинальную длину усилительных участков и их число для магистрали nм и внутризоновых n3 участков. Произвести размещение усилителей в заданном канале. Рассчитать и построить диаграмму уровней. Рассчитать мощность собственных помех в верхнем канале аналоговой системы передачи (АСП) и сравнить ее с нормируемой.  15 вариант
Для всех вариантов коэффициент шума усилителей на АТС nш =+10дБ. Решение: Абонентский участок. В соответствии со стандартом, на абонентском участке используется двухпроводное окончание с измерительными уровнями на передаче 0 дБм0. На выходном конце двухпроводного окончания (на входе дифсистемы) на АТС уровень – 3,5 дБм0, а на входе усилителя –13 дБм0. Найдем затухание на участке абонент – АТС. По формуле (3.2) для кабеля КМ длиной 1 км для fВ=4кГц находим Ааб = КМ  = l1 = 2,5  1км = 0,16 дБ.Поскольку это затухание значительно меньше необходимого 3,5 дБ на входе дифференциальной системы, помещаем удлинитель с затуханием 3,34 дБ. Примечание: на практике затухание в двухпроводном окончании может быть значительно больше, поскольку кабели деградируют в условиях сильной влажности, температурных перепадов и т.п.  Зоновый участок. Поскольку длина зонового участка l2 достаточно большая, здесь необходим расчет его оптимальной и номинальной длины. Для расчета воспользуемся уравнением (3.3):  .Для коаксиального кабеля на зоновом участке норматив на суммарную помеху в линейном тракте не должен превышать 3пВт0п в псофометрических единицах. Поскольку на долю собственных помех приходится ¼, то норматив  .Уровень собственных шумов, приведенных ко входу первого усилителя: рсш = 10 lg(f)Pтш + nшзон = 10 lg(k Tf) + nшзон . Подставляя к = 1,38  Дж/град, Т = 293К, f = 3,1 кГц, найдем мощность теплового шумаРтш = 1,25  мВт и его уровень ртш = -139 дБм0.Учитывая коэффициент шума nшзон = 10 дБ, получим рсш = -129 дБм0. Для расчета коэффициента затухания надо знать верхнюю частоту канала ТЧ в групповом сигнале. Используя данные на число каналов ТЧ N3 = 500 и Таблицу 3.5, найдем fBзон = 4,636 МГц и зон = 5,4 дБ/км. Оптимальную длину l0 находим графически (рисунок 3.3), построив графики f1(l) = 90 + pсш – рГ + l – 10lg  , f2(l) = +10lg(l), найдя их точку пересечения и подставляя значения  , рсш = -99 дБм, рГ = +20 дБм, найдем:f1(l) = -29+ 5,4 l , f2(l) = -10lg(l), l0зон = 6,5 км, а номинальная длина lном = 0,9 l0зон 5,9 км.  Рисунок 3.3 – Графическое нахождение l0 Число усилительных участков n3 находим как n3 =  .Длина последнего участка будет равна 4,6 км, а не 5,9 км, поэтому там применяем искусственную линию с электрической длиной 1,3 км. Коэффициент усиления первого усилителя К1 находится так: нужно согласовать уровень входного сигнала рвх = -13 дБм0 с уровнем передачи для зонового канала рГ = -20дБ = 10 дБм. Разница и будет равна К1 = рГ – рвх = 23 дБ. Коэффициент усиления усилителей 2-6 участков определяется только затуханием К2 = К3 = 31,9 дБ. Коэффициент усиления шестого усилителя определяется затуханием на укороченном участке К4 = 3 lук = 5,4 4,6 = 24,8 дБ. Мощность собственных шумов на зоновом участке считаем по формуле (3.6), полагая, что все усилительные участки имеют одинаковое значение К – коэффициента усиления jусилителя: Рсп зон = 0,75  .Подставляя значения параметров, получим: Рсп зон = 0,75  или –61,8 дБм.Сравним эту мощность с нормативной:  .Следует учитывать, что норматив определяется при абсолютном уровне 0 дБм (1мВт), в то время как входной уровень на зоновом участке тракта +20 дБм. Поэтому условие по уровню собственных помех удовлетворяется. Магистральный участок. Для магистрального участка проводим те же расчеты, что и для зонового. Здесь нужно учитывать норматив для коаксиального кабеля, который будет равен:  .Коэффициент затухания (на верхней частоте группового сигнала fв = 17,6МГц) =10,5дБ/км.  Рисунок 3.4 – Графическое нахождение l0 В результате получим уравнения для нахождения lопт: f1(l) = -34,2+10,5 l, f2(l) = 10 lg l. Отсюда lопт маг = 3,9 км. Номинальная длина lном маг = 0,9lопт 3,51 км, коэффициент усиления К = 36,9 дБ, число усилительных участков nмаг = 784. Последний участок укороченный, его длина lукор маг = 1,67 км и коэффициент усиления Кук = 17,54 дБ. Мощность собственных шумов на выходе магистрального участка рассчитаем по формуле (3.6):  или – 40 дБм. Сравним полученную мощность шумов с нормативной для магистрали:  .Как видим, Рсш маг < Рcш норм . Построим диаграмму уровней для всех участков (рисунок 3.5).  сигнал шум 4.1. Абонентский участок. Начальный уровень рГ = 0 дБм0. Затухание в линии вместе с удлинителем +3.5 дБ. Затухание в дифсистеме +9.5 дБ. Уровень на входе четырехпроводного окончания –13 дБм0. Уровень собственных шумов на входе усилителя –129 дБм0, а мощность шума –0,1 пВт. 4.2. Зоновый участок. Уровень сигнала на входе участка рГ зон = +20 дБм0. Затухание на усилительных участках: 1 – 23 дБ, 2-6 – 31,9 дБ, 7 – 24,8 дБ. Уровень собственных шумов, приведенных ко входу первого усилителя –99 дБм, а на его выходе –76 дБм. К окончанию зонового участка за счет накопления собственных шумов их уровень на выходе достигает –61,8 дБм. 4.3. Магистральный участок. Уровень сигнала на входе +20 дБм. Затухание на усилительных участках 34,2 дБ, а на последнем укороченном участке –17,54 дБ Уровень собственных шумов на выходе –40 дБм. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||