Контрольная 7 семестр / МТС_контр раб_Метод пособие_2022

Изобразите структуру цикла в виде таблицы. Какова длительность цикла? Сколько всего бит в цикле? Подсчитайте процент служебных бит в цикле. Объясните сущность двухкомандного управления. Для чего биты команд согласования скоростей (КСС) передают трижды в течение одного цикла? Как исправляют ошибки в КСС? Рассчитайте битовую скорость цифрового потока E2, исходя из структуры и параметров цикла.

27. Структура вторичного цифрового потока E2 с односторонним согласованием скоростей [1, с. 72-73, 378; 2, ч. 1, п. 29, таблица 9].

Изобразите структуру цикла в виде таблицы. Подсчитайте общее количество бит в цикле и количество служебных бит, а также длительность цикла, исходя из битовой скорости вторичного потока E2. Объясните, как передают команды согласования скоростей (КСС) и как исправляют ошибки в командах. Может ли в блоке цифрового сопряжения БЦС (в учебнике [1] блок БЦС называется блоком асинхронного согласования скоростей БАС) с положительным выравниванием возникнуть необходимость отрицательного выравнивания?

28. Структурная схема линейного тракта ЦТС по симметричному кабелю [1, с. 104-105, 113-115, 117, 120-121; 2, ч. 1, п. 30].

Назовите главные элементы линейного тракта, построенного на основе симметричного кабеля. В чем суть процедуры регенерации? Как осуществляется электропитание регенераторов? Поясните разницу между однокабельной и двухкабельной схемами. Перечислите основные функции линейного трансформатора.

29. Искажения первого и второго рода в линейном тракте на металлическом кабеле [1, с. 115-120; 2, ч. 1, п. 31].

Объясните, как и почему коэффициент затухания симметричной пары зависит от частоты. Нарисуйте, как искажается форма прямоугольного импульса при ограничении его спектра сверху. Почему помеху, обусловленную уширением импульсов цифрового сигнала, назвали межсимвольной? Укажите ее возможные негативные последствия. Изобразите, как сказывается на форме прямоугольного импульса ограничение его спектра снизу. Что такое «базовая линия», каков механизм ее «дрейфа» и каковы его последствия?

30. Методы борьбы с межсимвольными помехами [1, с. 117-120; 2, ч. 1, п. 32].

11

Назовите основной метод борьбы с межсимвольной помехой первого рода и устройство, реализующее его на практике. Изобразите (приближенно) форму его АЧХ. Какова ширина рабочей полосы частот? Перечислите способы борьбы с межсимвольной помехой второго рода. Какой элемент линейного тракта симметричного кабеля является главным источником этой помехи? В чем состоит идея квантованной обратной связи?

31. Идеализированная модель одиночного отклика тракта «кабель+корректор» [1, с. 118-120 и рис. 5.17, 5.18; 2, ч. 1, п. 33].

Изобразите схему тракта «кабель+корректор». Что такое ТРР? Что такое одиночный отклик? Сформулируйте требования к форме одиночного отклика. Какими свойствами обладают спектры откликов, удовлетворяющих условию Найквиста? Нарисуйте семейство спектров «приподнятый косинус». Что такое коэффициент сглаживания? Какие параметры откликов и их спектров зависят от величины коэффициента сглаживания?

32. Количественная оценка межсимвольной помехи первого рода при помощи глаз-диаграммы [1, с. 108-112; 2, ч. 1, п. 34].

Поясните назначение глаз-диаграммы и причину такого названия. Изложите метод её построения. Нарисуйте примерный вид глаз-диаграммы двоичного сигнала и укажите на этом рисунке числовые характеристики области принятия решения. Как они зависят от длительности одиночного отклика тракта «кабель+корректор»? Изобразите схему установки, позволяющей визуально изучать глаз-диаграмму. Сколько «глаз» содержит диаграмма L- уровневого кода?

33. Расчет ожидаемой защищенности сигнала от собственной помехи в точке решения регенератора (ТРР) [2, ч. 1, п. 35].

Объясните физическую природу собственной помехи (шума). Приведите определение помехозащищенности (в дБ). При заданных параметрах сигнала и кабельной цепи рассчитайте величину ожидаемой защищенности сигнала в ТРР.

34. Расчет требуемой помехозащищенности в точке решения регенератора (ТРР) [1, с. 105-108; 2, ч. 1, п. 36].

Назовите причины появления цифровых (битовых) ошибок. Приведите определение помехозащищенности. Рассчитайте:

- вероятность ошибки для трехуровневого кода при помехозащищенности (для гауссовской помехи) в ТРР 20 дБ;

12

- требуемую помехозащищенность сигнала КВП-3 в ТРР для обеспечения вероятности ошибки .

35.Характеристики переходных влияний в симметричных кабелях [2, ч. 1, п. 37].

Назовите причины влияния одной кабельной цепи на другую. Изобразите схему влияния, объясните, что такое ПВБК и ПВДК.

Дайте определение переходному затуханию на ближнем конце и защищенности цепи на дальнем конце. Рассчитайте среднее значение переходного затухания на ближнем конце и защищенности цепи на дальнем конце на заданной частоте. Как зависят эти параметры влияния от длины цепи? Как оценить их минимальные значения?

36.Расчет защищенности сигнала от переходной помехи в ТРР из-за ПВДК

[2, ч. 1, п. 38].

Объясните, что такое ПВБК и ПВДК. Когда ПВДК является преобладающим? При какой форме сигнала во влияющей цепи переходная помеха из-за ПВДК максимальна? Какую форму она имеет в ТРР? Изобразите частотную модель переходного влияния на дальнем конце. Рассчитайте защищенность сигнала от переходной помехи в ТРР из-за ПВДК на участке кабеля МКС 5 км при внутричетверочных влияниях, битовой скорости цифрового потока Е2 и линейном коде КВП-3.

37.Расчет защищенности сигнала от переходной помехи в ТРР из-за ПВБК [2, ч. 1, п. 38].

Объясните, что такое ПВБК и ПВДК. Когда ПВБК является преобладающим? При какой форме сигнала во влияющей цепи переходная помеха из-за ПВБК максимальна? Какую форму она имеет в ТРР? Изобразите частотную модель переходного влияния на ближнем конце. Рассчитайте защищенность сигнала от переходной помехи в ТРР из-за ПВБК для кабеля ЗК, битовой скорости цифрового потока Е2, линейного кода КВП-3 и затухания кабельной цепи на полутактовой частоте 15 дБ.

38.Расчет максимальной протяжённости регенерационного участка, ограниченной собственной помехой

[2, ч. 1, пп. 35, 39].

Объясните физическую природу собственной помехи. В чём состоит идея, замысел или принцип расчета максимальной длины участка? Из какого условия

13

14

41. Основные требования к линейным кодам [1, с. 111-112, 118-119, 132-138; 2, ч. 1, п. 40].

Объясните, для чего внутренний код аппаратуры преобразуют в линейный. Перечислите основные требования к линейным кодам. Дайте определения следующих показателей: -эффективность, помехоустойчивость, текущая цифровая сумма. Что такое барьер Найквиста? Как зависит помехоустойчивость от количества уровней кода? Какие коды называют балансными?

42. Основные виды линейных и стыковых кодов [1, с. 132, рис. 5.23, 5.25; 2, ч. 1, п. 41].

Объясните, в чем отличие линейного кода от стыкового. Могут ли они совпадать? Постройте временные диаграммы следующих видов кодов: ВН, БВН, БВНМ, ЧПИ, КВП-3, АБК, ОБК, ИТП, 3В2Т, 2BIQ для последовательности двоичных символов 1000 0111 1000 0111 0000 1101.

43. Структурная схема и принцип действия регенератора квазитроичного сигнала [2, ч. 1, с. 104-110, п. 42].

Укажите назначение регенератора, изобразите его структурную схему и объясните, как он работает. Сформулируйте правило решения. Каким образом устанавливают порог решения? Как выбирают моменты принятия решения? Какой параметр характеризует качество регенерации?

15

СОДЕРЖАНИЕ ОБЗОРНЫХ ЛЕКЦИЙ, ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ.

ПОРЯДОК СДАЧИ ЭКЗАМЕНА

На обзорных лекциях рассматриваются отдельные темы разделов дисциплины «Многоканальные телекоммуникационные системы» (МТС), главным образом, в форме комментариев к конспекту лекций доцента С.В. Чёткина [2, ч. 1]. Поэтому

важно иметь этот конспект перед глазами во время лекций в виде бумажной копии или в виде электронного ресурса.

В лабораторных работах исследуются процессы дискретизации и кодирования сигналов. Описания работ находятся в лаборатории кафедры многоканальных телекоммуникационных систем. В журнале преподаватели делают отметку о выполненных работах. Для получения зачета по лабораторным работам необходимо их выполнить и ответить на один из контрольных вопросов (по выбору преподавателя) каждой лабораторной работы. Пример оформления титульного листа отчета по лабораторной работе приведен в приложении В.

Практические занятия посвящены решению задач. Формулировки типовых задач и ответы к ним приведены в приложениях А и Б. Целесообразно прорешать их самостоятельно в межсессионный период параллельно с выполнением контрольной работы, руководствуясь теоретическими материалами конспекта лекций [2, ч. 1].

Защита контрольной работы

Требования к оформлению пояснительной записки контрольной работы приведены на с. 18 данного учебно-методического пособия. Обратите внимание, что оформление пояснительной записки является трудоемкой задачей, поэтому еще до начала сессии следует приступить к ее оформлению.

После завершения самостоятельной работы по оформлению пояснительной записки контрольной работы студент отправляет ее на электронный адрес преподавателя для предварительной проверки в двух форматах: DOC и PDF, — за семь рабочих дней перед началом сессии. Прием контрольных работ на проверку завершается за три рабочих дня перед экзаменом.

При реализации образовательного процесса в электронно-образовательной информационной системе МТУСИ (ЭУ - электронный университет МТУСИ) пояснительная записка контрольной работы загружается в ЭУ МТУСИ для предварительной проверки преподавателем в формате файлов PDF, JPG или PNG.

Преподаватель рецензирует контрольную работу студента, вносит в текст свои замечания, делая соответствующие записи на титульном листе контрольной работы или в комментариях в ЭУ МТУСИ, и принимает решение о допуске к защите с соот-

16

ветствующей записью. Преподаватель может вернуть контрольную работу на доработку с указанием причин.

После устранения замечаний студент сдает пояснительную записку выполненной контрольной работы в бумажном виде преподавателю или повторно загружает в ЭУ МТУСИ в формате файлов PDF, JPG или PNG. Пояснительная записка к контрольной работе распечатывается на листах бумаги формата А4, сброшюрованных в папку. Текст печатается на одной стороне листа.

Для защиты контрольной работы необходимо внести исправления и добавления в текст пояснительной записки контрольной работы по замечаниям рецензента, исправить все замеченные ошибки, уметь полностью объяснить ход решения заданий, знать определения используемых в них понятий, понимать смысл символов, входящих в расчетные формулы.

Экзамен

К экзамену по дисциплине «Многоканальные телекоммуникационные системы» допускаются студенты, выполнившие и защитившие контрольную работу и получившие зачет по лабораторным работам.

В случае отсутствия отчетности по лабораторным работам по дисциплине МТС, студент после получения билета, во время экзамена должен ответить на дополнительные вопросы, связанные с тематикой лабораторных работ.

В экзаменационные билеты включены два вопроса из списка, аналогичного списку изучаемых тем, и задача. Во время сдачи экзамена студенты имеют право пользоваться копией своей контрольной работы, отчетами по лабораторным работам, методическими указаниями по дисциплине и учебными пособиями.

17

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольную работу выполняют в точном соответствии с индивидуальным заданием, определяемым предпоследней и последней цифрами номера студенческого билета. Например, если этот номер оканчивается на 07, значит А = 0, В = 7, (АВ) = 7, если номер студенческого билета оканчивается на 34, то А = 3, В = 4, (АВ) = 34 и т.п. Работа, выполненная даже частично не по заданному варианту, не будет отрецензирована и возвратится к студенту непроверенной и не допущенной к защите.

В пояснительной записке приводят формулировки заданий и исходные данные. Расчеты снабжают краткими пояснениями. Вычисления приводят настолько подробно, насколько это необходимо для проверки их правильности. Результаты промежуточных вычислений не округляют.

Пояснительная записка контрольной работы выполняется в текстовом редакторе на листах формата А4 с полями: левое – 30 мм, правое – 10 мм, верхнее – 20 мм, нижнее – 25 мм. Шрифт: Times New Roman, размер – 14. Межстрочный интервал – 1,15. Абзацный отступ – 1,25 см. Основной текст выравнивается по ширине страницы. Названия разделов выравниваются влево и оформляются прописными (заглавными) буквами с полужирным выделением. Каждый раздел начинается с новой страницы. Названия подразделов выравниваются влево и оформляются строчными буквами с полужирным выделением. Расстояние между названием раздела и последующим текстом – три интервала. Расстояние между названием раздела и подраздела – три интервала. Пример оформления титульного листа пояснительной записки контрольной работы приведен в приложении Г. Нумерация страниц начинается с титульного листа, на котором цифра «1» не проставляется. На следующей странице проставляется цифра «2» в центре нижнего поля документа. Далее весь последующий объем пояснительной записки нумеруется по порядку до последней страницы.

Все схемы, диаграммы и графики в пояснительной записке являются рисунками и могут быть черно-белыми или цветными. При необходимости, под рисунком могут располагаться поясняющие данные. На все таблицы и рисунки в пояснительной записке должны быть ссылки в тексте в свободной форме. Например, «...представленные в таблице 2» или «...соответствующая диаграмма уровней изображена на рисунке 1». Таблицы или рисунки размещаются сразу после ссылки на них. Если на странице недостаточно свободного места, то рисунки или таблицы размещают на следующей странице. Все таблицы имеют сквозную нумерацию арабскими цифрами и сопровождаются содержательным названием. Номер таблицы размещается в левом верхнем углу над таблицей после слова «Таблица» (например, Таблица 2). На-

18

звание таблицы размещается после её номера через тире, пишется с заглавной буквы и без точки в конце, как в таблице 2.

Таблица 2 – Кодовые комбинации для кода 2B1Q

Все рисунки имеют сквозную нумерацию арабскими цифрами и сопровождаются содержательным названием. Подрисуночная надпись выравнивается по центру страницы, как на рисунке 1. После слова «Рисунок» размещается номер рисунка и через тире размещается название рисунка с заглавной буквы и без точки в конце.

Рисунок 1 - Диаграмма уровней оптического линейного тракта

Формулы, на которые имеются ссылки в тексте, нумеруются последовательно арабскими цифрами. Номер формулы в круглых скобках помещают у правого края той же строки. Расшифровка всех буквенных обозначений должна приводиться непосредственно под формулой после слова «где» (без двоеточия). Например, требуемая величина защищенности вычисляется по формуле:

(1)

где – вероятность ошибки регенерации;

– число уровней кода в линии;

– запас защищенности, дБ.

Предъявляемые требования к оформлению соответствуют локальному акту МТУСИ [5]. Приобретенные навыки пригодятся студентам при оформлении пояснительной записки выпускной квалификационной работы бакалавра (ВКР).

19

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Рассчитывая исходные данные по формулам, приведенным в тексте заданий, будьте внимательны. Номер вашего варианта полностью определяется предпоследней А и последней В цифрами номера студенческого билета. Например, если этот номер оканчивается на 07, значит А = 0, В = 7, (АВ) = 7, если номер студенческого билета оканчивается на 34, то А = 3, В = 4, (АВ) = 34 и т.п.

Чтобы выполнить операции кодирования/декодирования в первом задании, следует изучить [2, ч. 1, пп. 6, 11, 12, 13, 14 и 15]. Процедуру кодирования поясняют с помощью таблицы, аналогичной таблице 3 [2, ч. 1 п. 11]. Одну таблицу из 12 строк (по числу тактов) составляют для линейного кодера, другую из 8 строк – для нелинейного. Преобразование цифрового компандирования пояснить, используя таблицы 4а и 4б [2, ч. 1, п. 15].

Защищенность от помехи квантования рассчитывают на основе материалов [2, ч. 1, п. 5]. График строят аккуратно, по линейке, соблюдая масштаб, с указанием конкретных значений величин (в децибелах).

Временная диаграмма электрического сигнала в формате кода БВН приведена в [2, ч. 1, рис. 68, п. 41].

Второе задание выполняют после изучения [2, ч. 1, пп. 26, 27, 29]. Результат оформляют в виде таблиц, подобных таблице 8 [2, ч. 1, п. 29]. Их совмещают с изображениями цикла потока Е2 с положительным выравниванием и цикла потока Е2 с двусторонним выравниванием (как дополнительную строку в нижней части таблицы 9 и таблицы 7 [2, ч. 1, п. 29]. Требуется дать письменное обоснование полученному результату.

Основной теоретический материал по третьему заданию приведен в [2, ч. 1, п. 39]. Однако, чтобы выполнить все необходимые расчеты, требуется дополнительно изучить пп. 35, 36, 37, 38 и 41. Только после этого можно приступать к решению. Будьте особенно внимательны и осмотрительны при вычислении тактовой частоты линейного сигнала. Тактовая частота зависит от вида линейного кода и не всегда равна битовой скорости, а может быть как больше, так и меньше ее. Вид кода нужно учитывать и при расчете требуемой помехозащищенности. Не забудьте проверить, можно ли использовать двухкабельную схему на заданной скорости, выполнив расчет ожидаемой защищенности от помехи из-за ПВДК.

Обратите внимание, все расчеты в третьем задании следует выполнять для средних значений параметров влияния.

20