ОТС 1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»

Кафедра «Электрическая связь»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

по дисциплине

«Оперативно-технологическая связь на железнодорожном транспорте»

ТЕМА РАБОТЫ

«ИЗУЧЕНИЕ ЦИФРОВОГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО ПУНКТА С ИЗБИРАТЕЛЬНЫМ ВЫЗОВОМ ППСЦ-ИВ»

Выполнил:

Обучающийся группы	________________ Подпись, дата	________________ И.О. Фамилия
		Болдинов А.М.
Исправить замечания:_____________________ _________________________________________	________________ Подпись, дата	_____________________ Болдинов А.М. уч. звание, И.О. Фамилия
Защита: ________________ Зачтено/не зачтено	________________ Подпись, дата	____________________ уч. звание, И.О. Фамилия

Санкт-Петербург

2025

№ п/п	Материалы, необходимые для оценки индикатора достижения компетенции	Показатель оценивания	Критерии оценивания	Шкала оценивания
	Лабораторная работа 3	Наличие заготовки	Присутствует	1
			Отсутствует	0
		Правильность ответа на вопрос	Получены правильные ответы на вопросы	5
			Получены частично правильные ответы	1
			Получены неправильные ответы	0
		Срок выполнения работы	Выполнение в срок	1
			Выполнение с опозданием на 1 неделю и более	0
		Точность выводов и ответов на контрольные вопросы	Выводы и ответы носят конкретный характер	3
			Выводы и ответы носят формальный характер	0
		Итого максимальное количество баллов за лабораторную работу		10

Цель работы: изучение принципов построения и работы промежуточного цифрового пункта с тональным избирательным вызовом, измерение параметров приёмника тонального избирательного вызова, входящего в состав пункта.

ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА РАБОТЫ

Объектом работы является промежуточный цифровой пункт с тональным избирательным вызовом типа ППСЦ – ИВ, производимый компанией НПП «Стальэнерго» (Россия).

Пункт ППСЦ – ИВ предназначен для применения в сетях оперативно-технологической связи (ОТС) железных дорог, а также в других технологических сетях. В сетях ОТС железных дорог он может использоваться для организации диспетчерской или постанционной связи.

Промпункт соответствует требованиям системы ОТС с тональным избирательным вызовом железных дорог России с использованием сигнального кода СК2/11. Этот код совместим с устаревшим кодом СК2/7. В коде СК2/11 используются 11 тональных частот, с помощью которых формируются комбинации индивидуального, группового и циркулярного вызовов.

Промпункт настраивается на одну комбинацию индивидуального вызова и одну комбинацию группового вызова. Каждому промпункту с помощью перемычек может быть присвоена любая комбинация индивидуального вызова. Комбинация группового вызова устанавливается автоматически.

Промпункт ППСЦ – ИВ (рис. 1) включает в себя следующие основные устройства:

• датчик тонального вызова (ДТВ);

• приёмник тонального вызова (ПТИВ);

• разговорные устройства (РУ);

• генератор вызова (ГВ) оператора распорядительной станции.

Рис. 1

ДТВ позволяет использовать промпункт в качестве распорядительной станции (РС) диспетчерской связи. При этом тональный избирательный вызов от РС посылается последовательным набором двух чисел (от 1 до 11) на кнопочном пульте (КнП), соответствующим номерам частот индивидуального или группового вызова.

ПТИВ служит для приёма и декодирования комбинации индивидуального, группового и циркулярного вызовов, посылаемых от РС. При приёме комбинации, на которую настроен данный промпункт, ПТИВ включает вызывное устройство (ВУ), которое формирует тональный звуковой сигнал, извещающий абонента о приёме вызова от РС. В конце вызывной комбинации индивидуального вызова ПТИВ подаёт управляющий сигнал на генератор контроля вызова (ГКВ), который передаёт по групповому каналу тональный сигнал частотой 450 Гц. На РС этот сигнал подтверждает приём вызова на промпункте.

Разговорные устройства служат для переговоров абонента промпункта с диспетчером или оператором постанционной связи.

Генератор вызова используется для организации постанционной связи для вызова абонентом промпункта оператора распорядительной станции. При вызове называется кнопка «Вызов» и в групповой канал посылается сигнал частотой 1600 Гц.

На рис. 2 приведена структурная схема ПТИВ, на которой указаны:

1. ограничитель амплитуды – ОА;

2. входной усилитель – У;

3. сигнальный процессор – DSP;

4. перемычки переключателя SW1.

Сигнальный процессор выполняет функции цифрового фильтра и устройства управления вызывным устройством и генератором контроля вызова. Настройка на комбинацию частот индивидуального вызова определяется перемычками, устанавливаемыми на переключателе SW1. Комбинация группового вызова пересчитывается процессором в соответствии с заданной комбинацией индивидуального вызова.

Рис. 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСТРОЙКИ ПРОМПУНКТА

Промпункт настраивается на комбинацию индивидуального вызова с помощью перемычек переключателя SW1, расположенных под крышкой на дне промпункта.

Состояние перемычек переключателя представлено на рисунке 1.

Рис. 3

Комбинации индивидуального и группового вызовов, определённые по состоянию перемычек SW1:

1. комбинация индивидуального вызова: 1 – 4 (316 Гц – 795 Гц);

2. комбинация группового вызова: 3 – 4 (585 Гц – 792 Гц).

ИЗМЕРЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПТИВ

1. Измерение чувствительности ПТИВ

Измерения проводились для первого и второго тональных импульсов индивидуального вызова с двумя режимами шума: отсутствие шума и белый шум с нормальным распределением.

Устанавливаемый уровень шума – 30 дБ.

Результаты измерений занесены в таблицу 1.

Таблица 1

Результаты измерения чувствительности ПТИВ

Режим шума	Чувствительность по первому импульсу, дБ	Чувствительность по второму импульсу, дБ	Примечания
Вкл	-34	-34	Норма чувствительности не более -20 дБ
Выкл	-41	-40

2. Измерение полосы пропускания ПТИВ

Измерения полосы пропускания производились для первого и второго импульсов. Использовался режим формирования фонового шума с уровнем -30 дБ. Уровни первого и второго импульса были приняты равными -7 дБ.

Результаты измерений занесены в таблицу 2

Общая полоса пропускания рассчитывается как разность между верхней и нижней измеренными полосами:

1. первый тональный импульс:

2. второй тональный импульс:

Нижняя и верхняя полосы пропускания:

1. первый тональный импульс:

• нижняя полоса пропускания:

• верхняя полоса пропускания:

2. второй тональный импульс:

• нижняя полоса пропускания:

• верхняя полоса пропускания:

Значения полос пропускания относительно номинальной частоты определяются по формуле:

где - нижняя или верхняя полоса частот;

- номинальная частота.

Таким образом:

1. первый тональный импульс:

• нижняя полоса пропускания:

• верхняя полоса пропускания:

2. второй тональный импульс:

• нижняя полоса пропускания:

• верхняя полоса пропускания:

Таблица 2

Результаты измерения полосы пропускания ПТИВ

Тональный импульс	Номинальная частота	Нижняя частота полосы пропускания	Верхняя частота полосы пропускания
Первый	316	310	318
Второй	795	783	806

3. Измерение времени срабатывания ПТИВ по первому и второму тональным импульсам

Уровни первого и второго импульсов устанавливаются равными -7 дБ, частоты – соответствующие настройке промпункта. Используется режим формирования фонового шума с уровнем -30 дБ.

Результаты измерений занесены в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты измерения времени срабатывания ПТИВ

Тональный импульс	Номинальная длительность	Минимальная длительность
Первый	800	651
Второй	1600	647

Вывод:

• измеренные значения чувствительности ПТИВ соответствуют норме (не более -20 дБ);

• значения полос пропускания относительно номинальной частоты не соответствуют нормам (2,5%<δ<3%);

• результаты измерения времени срабатывания показали, что ПТИВ стабильно работает при длительности первого тонального импульса 670 мс, второго – 610 мс.

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. По какой причине в промпункте ограничивается длительность удлинённого вызова (до 10 с)?

Такое увеличение вызова достигается удлинением посылки второго тонального импульса. В конце вызывной комбинации индивидуального вызова ПТИВ подаёт управляющий сигнал на генератор контроля вызова (ГКВ), который передаёт по групповому каналу тональный сигнал частотой 450 Гц. На РС этот сигнал подтверждает приём вызова на промпункте.

2. Через какое время от момента начала комбинации циркулярного вызова абонент промпункта услышит вызывной сигнал (должны использоваться настройки данного промпункта)?

При циркулярном (общем) вызове посылается комбинация из 12 импульсов: 2-12-3-4-5-6-7-8-9-10-11, включающая в себя все групповые комбинации. В этой комбинации длина первого импульса равна 0,8 с, а всех остальных – 1,6 с. Таким образом, абонент промпункта услышит вызывной сигнал примерно через 5,6 с.

3. Сколько максимально может быть вызвано абонентов промпунктов при посылке группового вызова?

Сигнальный код СК2/11 обеспечивает создание 11 групп абонентов, каждая группа содержит 9 абонентов.

4. Можно ли построить систему связи с взаимоизбирательным вызовом (систему, в которой любой абонент может вызвать другого абонента посылкой тонального индивидуального вызова) при установке у абонентов промпунктов типа ППСЦ-ИВ?

Да, можно, так как ППСЦ-ИВ обеспечивает и приём и формирование сигналов индивидуального избирательного вызова.

5. Каким способом достигается защита ПТИВ промпункта от речевых сигналов во время разговора диспетчера и абонента?

Защита ПТИВ промпункта от речевых сигналов обеспечивается путём введения замедления на срабатывание исполнительных элементов дешифратора. Это достигается при длительности импульсов 0,8 с и 1,6 с.