Методические указания к выполнению задания

1 . Построим упрощенную структурную схему N - канальной оконечной ЦСП с ИКМ и ВРК и укажем этапы аналого-цифрового преобразования сигнала в тракте передачи и цифро-аналогового преобразования сигнала в тракте приема.

Рисунок 1 - Упрощенная структурная схема ЦСП с ИКМ ВРК

Назначение элементов схемы:

ФНЧ –

М –

Кодер –

ГО пер –

ЗГ –

Пер СС –

Пер СУВ –

Устройство объединения –

ПК пер –

РЛ –

РС –

ВТЧ –

Устройство разделения –

Декодер –

Пр СС –

ВС -

2. Этапы АЦП и ЦАП преобразований:

Таблица 3 - Этапы АЦП и ЦАП преобразований

АЦП		ЦАП
1 этап			1 этап
2 этап			2 этап
3 этап			3 этап
4 этап			4 этап
			5 этап

3. Выберем частоту и период дискретизации сигнала, спектр которого ограничен частотами F_H и F_B.

Выбор частоты и периода дискретизации осуществляют на основе теоремы Котельникова, с учетом небольшого (10...20)% запаса:

Fд = 2,2 Fb, (1)

следовательно, период дискретизации АИМ сигнала будет равен:

Тд = 1/ 2,2 Fb. (2)

F_д=2,2*3,2= 7,04 ≈ 8 кГц,

Тд = 1/8 = 125 мкс.

4. Для заданного числа каналов построим временную диаграмму группового АИМ сигнала.

Таблица 4 – Исходные данные для рассматриваемого примера

Номер канала	Амплитуды сигналов в каналах U, В:
1- канал	0,8; 5,3
2- канал	13; 25
3- канал	48; 22,1
4- канал	2,8; 6
N- канал	27,3; 42

Р исунок 2 - Временная диаграмма группового АИМ сигнала

5. Выполним операцию равномерного квантования с шагом Δ и кодирования в симметричном двоичном коде двух отсчетов аналогового сигнала первых трех каналов с амплитудами U₁, U₂, U₃ и последнего канала U_N для заданной системы передачи.

Таблица 5 – Исходные данные для рассматриваемого примера

Число разрядов, М	Значения амплитуды					Шаг квантования, Δ
	U1, В	U2, В	U3, В	UN, В
6	0,8	-3,0	17,2	-12,8	0,5

Количество уровней квантования М связано с числом двоичных элементов соотношением М = 2^m . В данном случае m = 6, значит, количество уровней квантования будет равно М= 2⁶= 64.

Квантование с математической точки зрения соответствует операции округления чисел до ближайшего целого. Поэтому после квантования высота первого импульса будет равна 1,0 Δ, второго – -3,0 Δ, третьего – 16,0 Δ, а N-го – -13,0 Δ.

Изобразим разрешенные уровни (рисунок 3).

Р исунок 3 – Разрешённые уровни

Определим величины искажений (ошибок) квантования.

Ошибка квантования ξ будет определяться разностью ξ = |U_р.у. - U_АИМ| и равна:

для первого импульса ξ = |1,0 В - 0,8 В| = 0,2 В,

для второго импульса ξ = -3,0 В – (-3,0 В) = 0 В,

для третьего импульса ξ = |16,0 В - 17,2 В| = 1,2 В,

для N-го импульса ξ = |-13,0 В – (-12,8 В) | = 0,2 В

Выполним кодирование. Чтобы осуществить кодирование разрешенного уровня, надо закодировать номер уровня в двоичной системе счисления.

Изобразим полученные в результате кодирования кодовые слова в виде сочетаний токовых и бестоковых посылок, считая, что двоичной единице соответствует токовая посылка, а нулю - бестоковая.

Р исунок 4 - Полученные в результате кодирования кодовые слова

6. Определим скорость передачи двоичного сигнала ИКМ.

Скорость передачи и двоичных сигналов в канале или тракте равна тактовой частоте и зависит от числа каналов N в цифровой системе передачи, от числа элементов М в кодовой группе, а также от частоты дискретизации Fд АИМ сигналов.

Тактовая частота определяется по формуле:

Ft= F_д*M*N (3)

Следует иметь в виду, что число каналов N для расчета Ft берется на 2 канала больше с учетом передачи служебной информации, например, сигнала цикловой синхронизации, сигналов набора номера, контроля состояния каналов и т. д. Для рассматриваемого примера необходимо взять число N=22. Частота дискретизации Fд в телефонном канале ТЧ равна 8 кГц. Если число разрядов кодовой группы М равно 6, то:

F_T= 8*6*22 = 1056 кГц.

Скорость передачи и двоичных сигналов равна 1056 кбит/с.