Расчет основных параметров цифровой системы передачи ИКМ-ВД

1 2 3 4 5 6

Содержание

Введение

. Расчет основных параметров цифровой системы передачи ИКМ-ВД

. Расчет спектра АИМ сигнала

. Дискретизация сообщений по времени

. Квантование отсчётов по уровню и их кодирование

. Расчёт погрешностей квантования

. Формирование линейного сигнала

. Расчёт спектра линейного сигнала

. Разработка структурной схемы многоканальной системы передачи с ИКМ

Заключение

Список использованных источников

Введение

Средства связи, исторически, начиная с первого телефона, развивались как аналоговые системы, однако уже тогда стало ясным преимущество дискретных методов передачи сообщений, что нашло свое отражение в телеграфе. Но существующие в то время технологии не обеспечивали тех пользовательских удобств телеграфа, которые предоставляла аналоговая телефонная связь.

Казалось невозможным совместить удобства передачи аналоговых сообщений с чисто техническими преимуществами дискретных, и развитие аналоговой телефонии стремительно опережало совершенствование телеграфа, постепенно вытесняя его как средство связи. Тем не менее, позже - с расширением сети связи, удлинением магистральных линий, появлением необходимости передачи аналоговых сообщений неречевой природы для автоматической обработки (например, телеизмерение) - недостатки аналоговых систем становились все более очевидными, усложняя линии передач практически без увеличения качества связи и помехоустойчивости. С другой стороны, развитие цифровых систем обработки информации и ЭВМ предъявляли свои требования к передаче информации.

Решить возникающие проблемы могло только дополнение классических аналоговых систем передачи информации цифровыми системами связи.

Наиболее широкое распространение получили в настоящее время многоканальные системы с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), обеспечивающие организацию по одной линии связи большого числа одновременно и независимо действующих каналов. Наиболее широко используются цифровые системы передачи ИКМ-12 М, ИКМ-15, ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 с временным разделением каналов (ВД). Они позволяют организовывать соответственно 12,15, 30, 120 и 480 телефонных каналов связи.

Системы передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) характеризуются применением аналоговых методов модуляции, при которых модулируемый параметр может принимать любые значения в некоторых допустимых пределах. Помехоустойчивость систем с аналоговыми методами модуляции сравнительно невелика. Помехи вызывают паразитную модуляцию основных параметров сигналов переносчиков и после демодуляции попадают на выход канала. Помехоустойчивые методы модуляции (ЧМ и ФМ) улучшают соотношение сигнал-помеха на выходе канала. Однако поскольку при аналоговых методах модуляции все значения модулируемых параметров являются разрешенными, при приеме невозможно отличить паразитную модуляцию от полезной, а следовательно, невозможно отделить полезный сигнал от помехи.

Основные преимущества цифровых систем передачи и ИКМ заключаются в следующем:

. Высокая помехоустойчивость за счет передачи сообщений двоичными сигналами, так как в цифровых системах передачи (ЦСП) информационные параметры переносчиков в процессе модуляции принимают конечное количество разрешенных значений, причем переход от одного разрешенного значения к другому осуществляется через конечные промежутки времени.

. Цифровые методы передачи позволяют значительно повысить помехоустойчивость и уменьшить накопление помех вдоль тракта передачи путем восстановления (регенерации) сигнала. Возможность регенерации основана на том, что в ЦСП все разрешенные значения сигнала в точности известны при приеме. Если величина помехи не превышает половины промежутка между двумя соседними разрешенными уровнями, то при приеме сигнала, искаженного помехой, и выборе вместо него ближайшего разрешенного уровня сигнала ошибка не возникает. Это дает возможность многократной ретрансляции сообщений без потери достоверности.

. Удобство настройки и эксплуатации цифровых систем, меньшая чувствительность к искажениям, что обеспечивает более высокие технико-экономические показатели цифровых систем передачи по сравнению с аналоговыми (системы с разделением каналов по частоте). Это объясняется однотипностью и технологичностью узлов оконечных и промежуточных станций, где широко применяются элементы вычислительной техники. Высокая стабильность параметров каналов цифровых систем передачи устраняет необходимость регулировки узлов аппаратуры в процессе настройки и эксплуатации.

. Возможность использования сравнительно простых методов запоминания и хранения сообщений путем записи их в различного рода цифровых регистрах и запоминающих устройствах.

. Принцип временного разделения каналов, применяемый в системах с ИКМ, используется в электронных автоматических телефонных станциях, что позволяет унифицировать технику передачи и коммутации. Это дает возможность создания интегральной сети связи, в которой передача информации, коммутация и выделение ее будут основываться на единых принципах.

Недостатком цифровых систем связи является расширение полосы частот, требуемой для передачи сообщений с помощью ИКМ. Но это не является определяющим по сравнению с теми преимуществами, которыми обладают цифровые системы передачи информации. Вместе с тем цифровые системы не предназначены полностью вытеснить аналоговые - несомненным достоинством последних является большая простота и, как следствие, большая надежность по сравнению с цифровыми системами.

В данном курсовом проекте предлагается разработать цифровую систему передачи аналоговых сообщений, основываясь на современных научных и технических достижениях в этой области. Основными целями и задачами курсовой работы являются:

а) закрепить теоретический материал по дисциплине «Теоретические основы транспортной связи»

б) получить навыки по проектированию и расчету цифровых систем передачи аналоговых сообщений

в) научится анализировать исходные данные и полученные результаты

г) научится самостоятельно работать с технической литературой

д) уметь составлять расчетно-пояснительную записку и оформлять графический материал в соответствие с требованиями ЕСКД

В работе необходимо рассчитать по исходным данным основные временные и частотные параметры системы передачи, разработать структурные схемы передающего и приемного устройства, построить временные диаграммы работы отдельных устройств и модулей системы передачи.

Передающее устройство системы должно состоять из следующих основных функциональных блоков: амплитудно-импульсного модулятора для преобразования аналогового сигнала в АИМ-сигнал, кодера для преобразования АИМ-сигнала в кодовую последовательность и формирователя линейного сигнала для непосредственной модуляции и согласования сообщения с линией передачи.

Приемное устройство будет содержать такие функциональные блоки: устройство разделения для выделения полезного промодулированного сигнала из линии, преобразователя кода передачи, осуществляющего перекодирование передаваемого сообщения в исходный цифровой код, блока цифро-аналогового преобразования, производящего восстановление принятого сообщения в исходном аналоговом виде.

Расчет основных параметров цифровой системы передачи ИКМ-ВД

Пусть спектр непрерывного сообщения, передаваемый по ИКМ-ВД, ограничен верхней частотой FВ и требуемое количество каналов N. При проектировании ИКМ требуется знать следующие параметры:

1.Количество всех каналов, организуемых ИКМ-системой,