Цифровая многоканальная система передачи с ИКМ по металлическому кабелю

 

   ГО тракта  приема содержит:

1. импульсный трансформатор ИТ;
2. регенератор 7, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях;
3. преобразователь кода 8, который служит для восстановления двоичного группового сигнала из импульсной последовательности с ЧПИ. Конструктивно преобразователь кода объединен с регенератором. Здесь же происходит выделение тактовой частоты из принимаемого сигнала для синхронизации генераторного оборудования;
4. приемник синхросигналов Пр с/с, который служит для выделения из группового сигнала нулевого и 16-го канальных интервалов и фазирования генераторного оборудования приема;
5. согласующее устройство СУ, которое выделяет сигналы управления и взаимодействия СУВ;
6. генераторное оборудование приема Гопр;
7. декодер 9, который преобразует цифровые кодовые группы в аналоговые импульсы.

 

   Индивидуальное  оборудование тракта приема содержит:

1. электронный ключ 10, который выделяет из группового АИМ-сигнала импульсы соответствующего канала;
2. фильтр низких частот 11, который выполняет роль демодулятора АИМ-сигнала;
3. усилитель низкой частоты 12, который служит для усиления сигнала ТЧ и согласования выхода ФНЧ с дифсистемой ДС.

 
 
 

 

   При разработке ступени группообразования учитываем, что линейный тракт разрабатываемой ЦСП строится либо на основе коаксиального кабеля, имеющего 4 коаксиальные пары (при однокабельной схеме), либо на основе симметричного одночетверочного кабеля (при двухкабельной схеме). С целью полного использования всех пар кабеля проектируем две идентичных ЦСП с числом каналов . Таким образом, ступень вторичного временного группообразования должна объединять два стандартных 30-тиканальных потока в единый агрегатный цифровой сигнал.

Возможны три  способа объединения потоков  – посимвольный, поканальный и  посистемный. Наиболее широко применяется  посимвольный метод. Входящие первичные  потоки могут быть как асинхронными, так и синхронными относительно одного общего генератора. Структурная схема устройства вторичного временного группообразования ВВГ приведена на рисунке 2.2.

   Основные  узлы ВВГ и их назначение: 

   Тракт  передачи:

1. импульсный трансформатор ИТ, который служит для гальванической развязки и согласования входа ВВГ в ТСС1 с предыдущими устройствами;
2. регенератор и преобразователь кода 1, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях и преобразует биполярный сигнал с ЧПИ в однополярный;

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. блок цифрового сопряжения БЦСпер. Входные цифровые потоки записываются в запоминающее устройство БЦСпер и считываются импульсными последовательностями, вырабатываемыми генераторным оборудованием ВВГ. В случае изменения временного интервала между записью и считыванием БЦСпер осуществляет выравнивание скоростей путем ввода или изъятия информационных символов;
4. коллектор цифровых потоков 2, который служит для объединения последовательностей, считанных из блоков БЦСпер, а также для ввода в групповой поток сигналов цикловой и сверхцикловой синхронизации и служебных сигналов;
5. преобразователь кода 3 преобразует двоичный групповой поток в биполярный сигнал с высокой плотностью единиц КВП-3 (HDB-3), который отвечает рекомендациям МККТТ для точки сетевого стыка ТСС2 на выходе ВВГ;
6. генераторное оборудование ГО;
7. передатчик синхросигналов ПЕРсинх, который формирует сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации для ввода в групповой поток
8. импульсный трансформатор ИТ, который служит для гальванической развязки и согласования выхода ВВГ в ТСС2 с последующими устройствами (блок окончания линейного тракта или блок третичного временного группообразования).

 

   Тракт  приема:

1. импульсный трансформатор ИТ;
2. регенератор и преобразователь кода 4, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях и преобразует биполярный сигнал КВП-3 в однополярный групповой поток. Здесь же происходит выделение тактовой частоты для синхронизации ГО ВВГ;
3. приемник синхронизации Прсинх, который выделяет из группового потока синхросигналы для фазирования генераторного оборудования;
4. генераторное оборудование ГО;
5. распределитель цифровых потоков 5, который обеспечивает распределение цифрового сигнала между БЦСпр;
6. блоки цифрового сопряжения БЦСпр. В БЦСпр восстанавливается исходная скорость первичных потоков путем записи в запоминающее устройство и считывания с соответствующей тактовой частотой. При этом лишние информационные символы вырезаются, а изъятые на передаче вводятся;
7. преобразователь кода 6 преобразует однополярный первичный поток в сигнал с чередованием полярности импульсов ЧПИ, который отвечает рекомендациям МККТТ для точки сетевого стыка ТСС1;
8. импульсный трансформатор ИТ.

 
 
 

III. Разработка структуры временных циклов первичного цифрового сигнала и расчёт тактовой частоты агрегатного

цифрового сигнала. 

Задание: 

   Разработать  структуру временных циклов первичного  цифрового сигнала. Выбрать значения  коэффициентов накопления, обосновать  выбор. Рассчитать тактовую частоту  агрегатного цифрового сигнала. 

   3.1) При  разработке структуры временных циклов принимаем за основу стандартный цикл. Структура временных циклов 30-тиканальной группы представлена на рисунке 3.1.

 

   Цикл  состоит из 32-х 7-миразрядных канальных  интервалов, два из которых используются  для передачи синхросигналов, сигналов  СУВ, передачи данных и служебных  сигналов. В стандартном цикле  это нулевой и 16-й канальные  интервалы. Длительность цикла  соответствует частоте дискретизации и составляет мкс. Нулевой канальный интервал КИ₀ используется для передачи в каждом четном цикле синхросигнала, состоящего из 6 разрядов ( ). Цикловой синхросигнал вида 001101 передается на позициях 2…7 КИ₀, первый разряд Р₁ КИ₀ всех циклов используется для канала передачи дискретной информации. В нечетных циклах разряд Р₃ КИ₀ используется для передачи аварийного сигнала потери цикловой синхронизации А, разряд Р₆ – для передачи сигнала о снижении остаточного затухания каналов З, остальные разряды свободны и заполняются единицами для улучшения работы выделителей тактовой частоты. Период следования циклового синхросигнала составляет мкс. Каждые 16 циклов (Ц₀…Ц₁₅) составляют сверхцикл СЦ. Сверхцикл передачи СЦ соответствует минимальному интервалу времени, за который передается по одному отсчету каждого из 60-сигнальных каналов, используемых для передачи сигналов управления и взаимодействия СУВ, и каналов передачи аварийной сигнализации (потери сверхцикловой или цикловой синхронизации). Длительность сверхцикла мс. Сверхцикловый синхросигнал вида 0000 передается в разрядах Р₁… Р₄ КИ₁₆ нулевого цикла Ц₀. Разряд Р₆ КИ₁₆ нулевого цикла Ц₀ используется для передачи аварийного сигнала о потере сверхцикловой синхронизации У, разряды Р₅, Р₇ свободны и заполняются балластным сигналом вида 10. В КИ₁₆ всех остальных циклов разряды Р₁, Р₂, Р₅, Р₆ используются для передачи сигналов управления и взаимодействия СУВ1 и СУВ2, разряды Р₃, Р₄, Р₇ свободны и заполняются балластным сигналом вида 010.  

   3.2) В разрабатываемом  АЦО  , а количество канальных интервалов равно 32. В нулевом канальном интервале каждого чётного цикла передаётся синхросигнал, состоящий из шести разрядов . В каждом чётном цикле размещается информационных позиций, а в каждом нечётном . Общее число информационных позиций между двумя соседними синхрословами , период следования синхросигналов мкс. Находим среднее время поиска синхросигнала по формуле (6) [1]:

мкс мс

    Время  восстановления синхронизма определяется  временем поиска и временем  накопления по выходу и входу  в синхронизм. Из принципа действия приёмника синхросигнала следует, что , а , где и – соответственно коэффициенты накопления по выходу из синхронизма и входу в синхронизм.

        Для обеспечения защиты от  сбоя синхронизации при кратковременных  ошибках выбираем  , т. е. накопитель по выходу из синхронизма будет заряжаться только после четырёх ложных синхрогрупп. Для защиты от ложного приема синхрогруппы выбираем , т. е. накопитель по входу в синхронизм заряжается только после трех последовательно принятых синхрогрупп. Рассчитываем время восстановления синхронизма при выбранных коэффициентах:

мс

  По заданию время восстановления циклового синхронизма , найденное значение удовлетворяет заданному. 

   3.3) Тактовая  частота первичного (компонентного)  потока рассчитывается по формуле:

кГц

   Тактовую  частоту агрегатного цифрового сигнала определяем по формуле:

,

где – количество объединяемых компонентных сигналов;

       – отношение количества дополнительных символов в цикле

       агрегатного цифрового сигнала к общему количеству символов в цикле.

кГц 

IV. Построение сигнала на выходе регенератора для заданной кодовой последовательности символов, расчёт и построение временной диаграммы сигнала на выходе корректирующего усилителя регенератора. 

Задание:

   Обосновать  целесообразность применения в  ЦСП квазитроичных кодов. Изобразить  заданную двоичную последовательность  символов в кодах с ЧПИ и  КВП-3. Указать основной недостаток  кода с ЧПИ. Рассчитать и  построить временную диаграмму сигнала на выходе корректирующего усилителя регенератора (в ТРР), соответствующую заданной последовательности символов в коде КВП-3. На этой диаграмме указать пороги решения и моменты времени, в которые они выносятся. Доказать, что при отсутствии помех регенерация происходит без ошибок. 

   Цифровой  сигнал в кабельной линии связи  должен удовлетворять следующим  основным требованиям: