ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

М.Тынышпаев атындағы Қазақ көлік және коммуникация академиясы

«Радиотехника және телекоммуникациялар» кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: « »

Пәні: « Цифрлық байланыс теориясы »

Тексерген: Джунусова Д.Т.

Орындаған: Дюсекбаева Д.С.

Топ: РЭТ-10-02қ

А лматы – 2013ж

тех.задание

МАЗМҰНЫ

	Кіріспе	4
1	Теориялық бөлім	5
1.1	Цифрлық сигнал. Ақпарат берудің цифрлық жүйелері	5
1.2 1.3 1.4	Цифрлық деректерді беру технологиясы Цифрлық байланыс тораптарының негізгі түсініктері ЦБЖ құрылу ерекшеліктері	6 7 8
2	Есептеу бөлімі	9
2.1	Аналогты сигналдардың берілуі	9
2.2	fд есептеу	9
2.3	Хабар телефон каналы және канал aш(р) үшін m тәуелділіктерін есептеу	10
3	Дискретті сигналдардың берілуі	17
3.1	Амплитудалы сигналды кодтау тәсілі	17
3.2	Жылжымалы индекс тәсілі	18
3.3	Бекітілген индекс тәсілі	19
3.4	Берілу тәсілін таңдау	20
4	Беру циклы	21
4.1	Жоғары цикл мен циклдың талаптары	21
4.2	Циклдық жобалаудың алгоритмі	23
	Қорытынды	25
	Қолданылған әдебиеттер тізімі	26

КІРІСПЕ

Қазіргі кезде беру жүйелері қарқынды дамып, шынайы жүйелер негізінде негізгі стандарттар өңделіп шығарылған. Берілген жұмыста байланыс жүйесіндегі жобалау мүмкіндігін және қазіргі талаптарға сай кодтауға негізделгенін қарастырған. Кодтауды байланыс жолындағы берілудің, артығымен және бөгеуді қорғаушылық мақсаттарына негізделіп қолданылады. Бұл жұмыста кодтаудың белгілі және жаңа негізгі әдістері қолданылған. Тәжірибелік жаңару сұрақтары қарастырылған, яғни кодтаудың басқада әдістерімен және сигналдарды беруді салыстыру. Глобальды ақпараттық қоғам - өркендеудің қазіргі кездегі даму сатысы ақпараттың өсуімен сипатталады , ақпараттың адамдарға тиімді болуын және олардың әлемдік ақпараттық құрылымға қол жеткізуін қамтамассыз етеді.

^{Қазіргі кезде көп елдер байланыс тораптарын цифрлауға көшіп жатыр, бұл тораптың цифрлық беру әдістерін және коммутациялануының негізінде құрылады. Бұл цифрлық беру әдістерінің аналогты беру әдістеріне қарағанда бірқатар артықшылықтарымен түсіндіріледі:}

^{- қатеге қарсы жоғары тұрақтылық;}

^{- беру сапасының байланыс желісінің ұзындығына аз тәулдігі;}

^{- ЦБЖ арналарының тұрақтылығы;}

^{- цифрлық байланыс торабын құру мүмкіндігі;}

^{- жоғары техникалық – экономикалық көрсеткіштер.}

Аналогты беру жүйелеріндегі жеке буындар әсер етуші бөгеуілдер мен бұрмаланулар тәртіп бойынша жинақталады. Аналогты беру жүйелеріндегі бөгеуілдердегі жинақтау нәтижесін әлсіздендіру үшін ретранслятордан өткен кезде күшейтілген түрде импульстар регенерациясын, яғни қабылдаушы пункттегі демодуляцияның беру таңбаларындағы қолданылатын қайта қалпына келтіру және олардың қайталаушы модуляциясы. Бұдан басқа, бөгеуілге тұрақтылықты көбейту арқылы бөгеуілге тұрақтылық кодттауын пайдалануға болады. Цифрлы беру жүйелеріндегі жоғары бөгеуілге тұрақтылық шынайы байланыстағы шексіз тәжірибиеге рұқсат береді. Бөгеуілге тұрақтылықты көбейтуден басқа белсенді түрде ақпаратты беру жылдамдығын көбейту әдісі ойлап табылды.

1 ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

1. Цифрлық сигнал . Ақпарат берудің цифрлық жүйелері

Цифрлық сигнал (Цифровой сигнал; digital signal — тек екі мәнді, әдетте нөл мен бірді қабылдайтын сигнал; уақыттың кез келген сәтінде кернеу мәні бірнеше (әдетте, екі) деңгейдің біріне сәйкес келетін сигнал. Екі деңгейлі сигналды кейде екілік цифрлық сигнал немесе екілік сигнал деп те атайды. Кернеудің екі үздікті деңгейімен жұмыс істейтін екілік логикалық схемаларда деңгейлердің бірі (әдетте, жоғарғысы) логикалық «1»-ге (ақиқатқа) сәйкес келеді, ал екіншісі логикалық «0»-ге (жалғанға) сәйкес келеді.

Ақпарат берудің цифрлық жүйелері. ТЧ каналдарын ТЖ арналары құрайтын көпканалды ақпарат беру жүйелері, көп түрлі байланыстарды ұйымдастыру үшін қолданылатын желінің негізін құрайды. Бұл каналдарды жиілігіне қарай бөлетін жүйе болып табылады, себебі, оларға каналдарды бөлуге жабылмайтын жиілік диапазондары қолданылады. Каналдарды уақытша бөлу жүйелері бар, көпканалды беру жүйелерін құру кеңінен қолданылады. Бұндай жүйелерде каналдарды уақытша бөлумен бірге аналогтық сөздік сигналдар дискреттік (цифрлық) сигналдарға өзгереді. Мұндай жүйелерді импульстік-кодтық модульдеу немесе цифрлық деп атайды. Берудің цифрлық жүйелері ұғымы ИКМ-сы бар беру жүйесі ұғымынан кеңірек, себебі онда аналогтық жүйелерді цифрлыққа өзгертудің бірнеше түрін қолдануға болады (мысалы таңдаумен дискретттеу, әртүрлі және дельта-дискреттеу). Аналогтық сигналды беруге арналған U_t алғашында дискреттеуге ұшырайды-Dt уақыт интервалымен жүретін тізбекті импульстардың кернеулік амплитудасын u(kDt) ауыстыру. Соңынан U(kDt) мәні квантталады. 0-ден U_max –аралығында кез-келген мән қабылдай алатын U(kDt) мәні жақын мәнге ауыстырылады, DU-ға. Мұндай мәндер 0-ді қоса алғанда 2r-болады. Шындығында r сегіз немесе жетіге тең. U(kDt) кванттық мәні r-элементті екілік кодпен кодтталады кодаланады. r =3 болғанда әртүрлі мәндегі U және соған сәйкес r-элементік екілік кодтық комбинациялардың саны сегізге тең болады. Аналогтық сигналдар ұшырайтын өзгерістерге; мысалы телефон байланысы немесе цифрлық сызықты телеметрия байланысы кезінде аналогты-цифрлық немесе цифрлық- аналогтық деп атайды.

Цифрлық беру жүйесіндегі сигнал өзгерістерінің тізбектілігін қарастырайық. Беруші жақта бірполярлы импульстар кезекті полярлы импульстарға ауысатын тағы бір ИКМ-ЧП түрлендіруі жасалады. Бұл кодты полярлы бірліктің кезектесу коды деп атайды.

Цифрлық байланыс жүйесі арқылы аналогтық сигналдарды тарату үшін КОДЕР-1 төменірек орналаласқан АЦП блогімен, ал ДЕКОДЕР-1 цифроаналогтық түрлендіргішпен ауыстырылады(ЦАП). Стендтің ЦАП және АЦП блоктары әртүрлі разрядтықпен жұмыс істей алады (3, 4 ,5 және 8 разрядтар). Сегізразрядты түрлендіру разрядтарды ауыстырып-қосқышының батырмаларының сығылған уақытында пайда болады. АЦП блогында 2 кіріс болады- ашық () және жабық (), және 2 шығысы болады- негізгі (оң жақ ұя) және кіру сигналының уақытымен дискреттелген шығыс (төменгі ұя). ЦАП блогы стендтің оң жақ бөлігінде орналасқан. АЦП және ЦАП-тың тікелеу жалғанған кезінде  тумблері  = Т жағдайына қойылуы тиіс, ал демодулятор және модуляторні қолданған жағдайда  = 0 болуы тиіс, себебі демодулятор бір тактылық интервалға бөгеліс жасайды. ЦАП блогында 2 шығыс болады: 1-шығыста баспалдақты сигнал қалыптасады, ал 2-шығыста ФНЧ-дан кейінгі сигнал қалыптасады.

1.2 Цифрлық деректерді беру технологиясы

^{Деректерді беру тораптарында цифрлық технологияларды қолдану дауысты кабельды байланыс желілерімен (КБЖ) беру цифрлық технологиялар жүйелерімен байланысты. Сөздік сигналдың жиіліктік спектр жолағы 3100 Гц және 300...3400 Гц жиілігінде орналасқан.}

^{Осындай спектрды дискреттеген кезде, В.Котельников теоремасына сәйкес, дискреттеу жиілігі fд = 2fж. Стандартттық телефон арнасының fж = 4 кГц, дискреттеу жиілігі f}_д ^{= 8 кГц, бұл сигналды дискреттеу периодының максималды мағынасына Т}_Д^{= 1/fд = 125 мкс тең. Сондықтан көрсетілген период және жиілік дискреттеуі стандартты беру жүйелерін әзірлегенде негіз болып алынған.}

^{ЦБЖ уақытта дискреттелген кіріс аналогты сигнал амплитудасы бойынша квантталады. Аналогты сигналдың амплитудасының кванттау деңгейінің әр шамасына екілік цифрлық кода сәйкес келеді, яғни сигнал амплитудасының квантталған мағынасы екілік санмен кодаланады. Негізінен 7- немесе 8- битты екілік кода қолданылады. Бұндай кванттау N=27 = 128 немесе N=28 = 256 кіріс аналогты сигналдың амплитудасының дискретты деңгейлерін беруге болады, бұл сөздік сигналдың сапалы берілуін қамтамасыз етеді. Екілік символдарды тізбекті берген кезде ЦБЖ АЦП шығысында v = 56 кбит/с жылдамдығы бар немесе v = 64 кбит/с екілік цифрлық ағынды аламыз.}

^{Беру жылдамдығы V = 64 кбит/с тең арна, негізгі цифрлық арна деп аталады (DS0).}

^{Жаңа ақпаратты цифрлық беру жүйелерінде уақыттық мультиплексорлау қолданылады. Мультиплексорлау дегеніміз бірнеше сыйымдылығы кіші арналардың қосылуы. ЦБЖ цифрлық иерархиясын құрғанда, иерархиялық деңгей түсінігін енгізеді, бірінші деңгейде мультиплексорлар қолданылады. Екінші деңгейдің т:1 типті мультиплексорлары бірінші деңгейдегі мультиплексорлардың шығыстарын қосады, үшінші деңгейдің мультиплексорлары екінші деңгейдегі мультиплексорлардың шығысын қосады, төртінші деңгейдің мультиплексорлары үшінші деңгейдегі мультиплексорлардың шығысын қосады және т.б. Бұл мультиплексорлардың каскадты қосылуы деп аталады. Иерархияның әр деңгейінде мультиплексордың әр шығысында өзінің беру жылдамдығы болады. Еселік коэффициентын қарастырып, әр түрлі иерархиялық беру жылдамдықтарының жиынын немесе ЦБЖ цифрлық иерархиясын құруға болады, оларға сәйкес деңгейдегі мультиплексордың шығысындағы НЦА санына сәйкес келеді.}

1.3 Цифрлық байланыс тораптарының негізгі түсініктері

^{Жаңа ЦСС жоспарлаған және құрған кезде үш тораптық деңгейге бөледі: біріншілік торап деңгейі, екіншілік торап деңгейі және электробайланыс қызметтері немесе жүйесінің деңгейі. Жұмыс істейтін байланыс торабының кез-келген арнайы емес (универсалды) біріншілік тораптың деңгейі болып саналады, ол тораптардың және оларды қосатын типті физикалық тізбектердің кешенінен, типтік беру арналардан, тораптық тракттан тұрады. Осылайша, цифрлық біріншілік торап ЦПС – бұл типтік универсалды беру арналарының және тораптық тракттардың базалық торабы, ол тораптардың негізінде құрылған. ЦПС негізінде әр түрлі екіншілік цифрлық тораптарды құрады (ЦВС).}

^{ЦПС тораптары ЦБЖ әр түрлі аппаратурасының тораптық технологияларының кешені болып табылады, ол ЦКП және тораптық тракттарды құру, қайта бөлу үшін, және ЦВС электр байланыс қызметтерін, және торап тұтынушыларын қосу үшін қолданылады. Тораптар жататын біріншілік тораптың түріне байланысты, оларды магистральды, ішкі аймақтық, жергілікті немесе ведомстволық немесе корпоротивтық байланыстың атымен аталады.}

^{Тораптық тракт дегеніміз типтік топтық тракт немесе тізбекті қосылған типтік топтық тракт, оның кірісінде және шығысында тракт құратын аппаратура қосылған. Топтық тракт дегеніміз – тракт торабының көліктік объектысы, оның деңгейі тракт қосылулары бойынша, тракт құрылған нүктеден (бір тораптан) оның басқа бір тораптағы тарайтын нүктесіне дейін.}

^{Цифрлық екіншілік тораптар, олар тұтынушыларға цифрлық арналарды жеткізуге арналған, және олар арнайы болып табылады, олар типтік универсалды беру арналардың негізінде құрылады немесе біріншілік цифрлық арналар үшін немесе пайдалы жүктеме ағыны үшін құрылады. ЦВС құрамына цифрлық технологиялық байланыс (ЦТС), кіруі мүмкін, бұл кезде цифрлық екіншілік технологиялық тораптар (ЦВТС) құрылады.}