Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебно-методическое пособие и задания на контрольную и курсовую работы по дисциплине Многоканальные телекоммуникационные системы

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
759 Кб
Скачать

2. В цикле потока Е2 с двусторонним выравниванием заданы по вариантам команды согласования скоростей для каждого компонентного потока A, B, C, D, табл. 3. Команда “+” обозначает положительное выравнивание, “─” отрицательное, “0” – отсутствие выравнивания в данном конкретном цикле. Изобразите полную структуру цикла и укажите на этом рисунке, как будут распределены символы каждого потока A, B, C, D по позициям 5…20 последнего субцикла. Свой вариант команд возьмите в табл. 3.

Таблица 3

Номера

 

Потоки

Номера

 

Потоки

Номера

 

Потоки

вариантов

 

 

 

 

вариантов

 

 

 

 

вариантов

 

 

 

 

A B C D

A B C D

A B C D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00 36 72

0

0 ─ +

12 48 84

0

─ +

24 60 96

+ 0

0 ─

01 37 73

0

0 + ─

13 49 85

0

+

0

25 61 97

+ 0

0

02 38 74

0

─ 0

+

14 50 86

0

+

26 62 98

+ 0

─ ─

03 39 75

0

─ ─ +

15 51 87

0

+

+

27 63 99

+ 0

─ +

04 40 76

0

─ +

0

16 52 88

─ 0 +

28 64

+ 0

+ ─

05 41 77

0

─ +

17 53 89

─ + 0

29 65

+ ─

0

0

06 42 78

0

─ +

+

18 54 90

+

0

0

30 66

+ ─

0

07 43 79

0

+

0

19 55 91

+

0

31 67

+ ─

0

+

08 44 80

0

+

─ 0

20 56 92

+

0

+

32 68

+ ─

─ 0

09 45 81

0

+

─ ─

21 57 93

+ ─ 0

33 69

+ ─

+ 0

10 46 82

0

+

─ +

22 58 94

+

+ 0

34 70

+

+

0 ─

11 47 83

0

+

+ ─

23 59 95

+

+ ─ 0

35 71

+

+ ─ ─

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

ЗАДАНИЕ 3

Рассчитайте максимальную протяженность регенерационного участка ЦТС симметричного кабеля при использовании однокабельной и двухкабельной схем. Кабель одночетверочный с кордельно – полистирольной изоляцией жил.

Для всех вариантов задания:

максимально допустимая вероятность ошибки регенерации… . . . . . . . . 10-10коэффициент шума корректирующего усилителя …. . . . . . . . . . . . . . . . . 3 дБволновое сопротивление симметричной пары …. . . . . . . . . . . . . . . . . .160 Ом

коэффициент сглаживания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Остальные исходные данные возьмите из табл. 4.

Таблица 4

Предпоследняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифра номера

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Битовая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скорость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифрового

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигнала,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мбит/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

затухания цепи

7,2

6,8

6,4

6,1

5,9

5,7

5,5

5,2

4,9

4,6

на частоте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1МГц, дБ/км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифра номера

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линейный код

КВП3

БВНМ

ОБК

2B1Q

3B2T

ЧПИ

АБК

БВН

4В3Т

5В6В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размах сигнала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на входе участка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

регенерации, В

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(от пика до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пика)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все расчеты выполняют для средних значений параметров влияния.

22

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ

Рассчитывая исходные данные по формулам, приведенным в тексте первого задания, будьте внимательны. Номер вашего варианта полностью определяется предпоследней (А) и последней (В) цифрами номера студбилета. Например, если этот номер оканчивается на 09, значит, А=0, В=9, (АВ)=9, если номер студбилета оканчивается на 21, то А=2, В=1, (АВ)=21.

Чтобы выполнить операции кодирования/декодирования, следует изучить п.п. 6, 11…15 [3]. Процедуру кодирования поясняют с помощью таблицы, аналогичной табл. 3 [3]. Одну таблицу из 12 строк (по числу тактов) составляют для линейного кодера, другую из 8 строк – для нелинейного.

Защищенность от помехи квантования рассчитывают, основываясь, главным образом, на материалах п. 5 [3]. График строят аккуратно, по линейке, соблюдая масштаб по осям координат, с указанием конкретных значений величин

(в дБ).

Второе задание выполняют после изучения материалов п.п. 26…29 [3]. Окончательный результат оформляют в виде таблиц, подобных табл. 8 [3]. Их совмещают с изображениями кадров (циклов) потока Е2 (в виде дополнительной строки в нижней части рисунка). Требуется не только привести результат, но и дать ему соответствующее письменное обоснование. Воздерживайтесь от простого переписывания текстов учебных пособий, приводите только конкретные соображения по вашему варианту задания.

Основной теоретический материал по третьему заданию приведен в п. 39 [3]. Однако, чтобы выполнить все необходимые расчеты, требуется дополнительно изучить п.п. 35…38 и п. 41. Только после этого можно приступать к решению. Будьте особенно внимательны и осмотрительны при вычислении тактовой частоты линейного сигнала: в случае неверного результата все ваши труды пойдут насмарку. 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.

23

ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ В ВОСЬМОМ СЕМЕСТРЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

Курсовая работа отличается от контрольной тематикой и бόльшим объемом. Требования по выполнению и оформлению контрольной и курсовой работ совпадают.

ЗАДАНИЕ 1

1.Взяв за основу заданную в табл. 5 двоичную кодовую последовательность, состоящую из 20 символов, постройте временные диаграммы следующих видов сигналов: ВН, БВН, БВНМ, ЧПИ, КВП-3, АБК, ОБК, ИТП, 3В2Т, 2В1Q. Перечислите коды

а) обладающие хорошей способностью к самохронированию… б) наиболее устойчивые к помехам… в) лучше других использующие полосу частот…

г) малочувствительные к ограничению их частотного спектра снизу…

2.Рассчитайте промежуток времени между двумя последовательными управляемыми проскальзываниями. Исходные данные возьмите в табл. 6. Какому режиму работы сети синхронизации соответствует рассчитанная величина?

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

Предпоследняя

Первые десять

Последняя цифра

Последние десять

цифра номера

символов кодовой

номера

символов кодовой

студбилета

последовательности

студбилета

последовательности

 

 

 

 

0

1000010000

0

0001111101

1

1100001100

1

0000101011

2

1111000010

2

0000100001

3

1000000001

3

0000111011

4

1110000010

4

1110000111

5

1000011110

5

0101000011

6

1010100001

6

0100001001

7

1101000011

7

0000000011

8

1001001000

8

0000010101

9

1000111000

9

0001100001

 

 

 

 

24

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

Предпоследняя

Частота записи в

Последняя цифра

Частота считывания

цифра номера

буферную память,

номера

из буферной

студбилета

Гц

студбилета

памяти, Гц

 

 

 

 

0

2048000,005

0

2047999,993

1

2048000,003

1

2047999,984

2

2048000,008

2

2047999,997

3

2048000,010

3

2047999,988

4

2048000,012

4

2047999,995

5

2048000,006

5

2047999,981

6

2048000,014

6

2047999,979

7

2048000,015

7

2047999,986

8

2048000,017

8

2047999,990

9

2048000,009

9

2047999,980

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ 2

1. Рассчитайте битовую скорость заданного по вариантам в табл. 7 цифрового потока. В качестве исходных данных используйте емкости (в байтах) контейнеров С1…С4.

Таблица 7

Последняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифра номера

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифрового

VC-12

VC-2

VC-11

VC-3

AU-4

TU-11

TU-12

TU-2

TU-3

TUG-2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определите первые 20 символов ПСП и двоичной последовательности на выходе скремблера с предварительной установкой, построенного на основе

25

семиразрядного регистра сдвига, если скремблируемая последовательность имеет вид:

11111111110000000000.

Исходное состояние регистра определяется десятичным числом К10=10+(АВ), выраженным в семиразрядном двоичном коде. Каждый разряд кода соответствует состоянию определенного триггера регистра: старший (крайний левый) – первого (Т1), младший – седьмого (Т7).

3. Определите структуру проверочных кодовых слов BIP-4 и CRC-4, соответствующих блоку из 20 двоичных символов ПСП, полученному выше. Код CRC найти двумя способами:

а) как остаток от деления полинома, соответствующего этому 20-разрядному блоку, на образующий полином A0(x)=x4+x+1;

б) как результат обработки блока многотактным линейным фильтром, структура которого определяется видом образующего полинома.

ЗАДАНИЕ 3

Приняв за основу скремблированную последовательность двоичных символов, полученную в предыдущем задании и представленную в коде “униполярный БВН”, постройте временные диаграммы сигналов в следующих контрольных точках:

на входе регенерационного участка

на входе решающего устройства регенератора (в ТРР) для каждого из двух значений длительности одиночного отклика – два и четыре тактовых интервала (по основанию)

на выходе выделителя тактовых импульсов

на выходе регенератора.

Тактовые импульсы нужно надлежащим образом сфазировать, а также показать положение порога решения. Форма нормализованного отклика в ТРР на одиночный элемент сигнала БВН (импульс длительностью один тактовый интервал ТТ) показана на рис. 1.

Рис. 1

26

Сделайте вывод о возможности (или невозможности) правильной регенерации сигнала в каждом из двух случаев.

ЗАДАНИЕ 4

Изобразите упрощенную структурную схему приемника циклового синхросигнала со скользящим поиском. Рассчитайте среднее время удержания и среднее время восстановления состояния циклового синхронизма. Определите выигрыш в быстродействии при параллельной работе цепей обнаружения отсутствия синхронизма и поиска синхросигнала.

Предполагается, что искажения синхрослова, приводящие к ложной фиксации отсутствия синхронизма, являются следствием случайных, независимых, одиночных битовых ошибок в линейном тракте.

Для всех вариантов задан цикл STM-1 и синхрослово с одной критической точкой. Емкость накопителя по входу в синхронизм равна единице, если (АВ) нечетное число, и равна двум, если (АВ) четное (включая нуль). Остальные исходные данные возьмите в табл. 8.

Таблица 8

Последняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифра номера

0

 

1

2

 

3

4

 

5

6

 

7

8

 

9

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ошибки в

 

10-4

7·10-5

 

5·10-5

 

 

2·10-5

 

10-5

линейном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тракте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Емкость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

накопителя по

3

 

4

4

 

3

3

 

4

4

 

3

4

 

3

выходу из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синхронизма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ 5

 

 

 

 

 

 

 

1. Оцените величины коэффициентов затухания и хроматической дисперсии стандартного ОВ (SF) на заданной волне оптического диапазона

λ=1700 – 10(АВ), нм.

2. Рассчитайте максимальную протяженность регенерационного участка оптической системы передачи, работающей на заданной волне по этому волокну. Для всех вариантов задания:

суммарные потери в разъемных соединениях . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 дБ

потери в одном сварном соединении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 дБ

27

строительная длина кабеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 кмлинейный код . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . скремблированный БВН

Остальные исходные данные возьмите из табл. 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предпоследняя цифра

0 или 5

1 или 6

2 или 7

3 или 8

4 или 9

 

номера студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передаваемый

STM-16

STM-4

STM-1

STM-64

 

E4

 

цифровой сигнал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Энергетический

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потенциал

 

30

 

35

 

40

 

25

 

42

 

оборудования, дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последняя цифра

0

 

1

2

 

3

4

 

5

6

 

7

8

 

9

 

номера студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднеквадратическая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ширина спектра

15

 

22

18

 

17

23

 

16

20

 

24

19

 

21

 

оптической несущей,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГГц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Изобразите упрощенную схему приемного оптического модуля. Рассчитайте среднее значение напряжения цифрового сигнала и действующие напряжения отдельно собственного и дробового шума на выходе модуля, где в качестве фотодетектора используется лавинный фотодиод на основе фосфида индия. Определите ожидаемую защищенность от суммарной помехи, сопоставьте ее с допустимой величиной, сделайте вывод. Для всех вариантов задания:

линейный код . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . скремблированный БВНрабочая температура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . комнатнаямаксимально допустимая вероятность ошибки регенерации . . . . . . . . 10-10монохроматическая токовая чувствительность фотодиода

(без учета лавинного умножения) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 А/Вткоэффициент шума предусилителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 (3 дБ)

Остальные исходные данные возьмите в табл. 10.

28

Таблица 10

Предпоследняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цифра номера

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Входной уровень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оптической

-25

-23

-27

-29

-31

-33

-35

-37

-39

-41

мощности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сигнала, дБм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лавинного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

умножения

8

10

12

15

13

11

9

7

14

16

(среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последняя цифра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номера

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

студбилета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передаваемый

STM-256

STM-64

STM-16

STM-4

STM-1

цифровой поток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

резистора

20

25

80

120

300

400

1500

1700

6000

7000

обратной связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТИУ, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Рассчитайте отношение оптических сигнал/шум, и величину помехозащищенности (в дБ) на выходе EDFA в полосе, равной ширине спектра оптического сигнала. Исходные данные:

средняя мощность сигнала на входе усилителя . . . . . . . . . . . 1+(АВ), мкВтбитовая скорость модулирующего оптическую несущую

БВН-сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155·[1+(AB)], Мбит/с

полная ширина спектра оптической несущей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , нм

коэффициент шума усилителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , дБ

29

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ

Чтобы построить временные диаграммы в первом задании и дать характеристики кодам, необходимо изучить п.п. 40, 41 [3]. Диаграммы вычерчивают аккуратно, по линейке, одну под другой на отдельной странице или на листе миллиметровки. О проскальзываниях сказано в п. 19, режимы работы сети синхронизации приведены в п. 53 [3].

Для того чтобы рассчитать битовую скорость цифрового потока во втором задании, следует, во-первых, руководствоваться схемой преобразований SDH, изображенной на рис. 71 [3], во-вторых, знать размеры (в байтах) контейнеров, заголовков и указателей. Нужную информацию вы найдете в п.п. 43…45 [3]. Имейте в виду, что необходимо не просто указать скорость, а получить ее как результат расчета, сопроводив выкладки кратким комментарием. Правильный ответ секретом не является: скорости всех потоков приведены в табл. 7.2 [1].

Материал по скремблированию компактно изложен в п. 47 [3]. Структуру ПСП для своего варианта определяют, составляя схему, аналогичную изображенной на рис. 75 [3]. Ее обязательно приводят в тексте работы. Не ошибитесь при выборе исходного состояния регистра. Пусть, к примеру, (АВ)=9. Тогда К10=19, или в двоичном коде К2=0010011. Следовательно, Т1=0, Т2=0,

Т3=1, Т4=0, Т5=0, Т6=1, Т7=1.

Коды BIP и CRC рассмотрены в п. 58 [3]. Дополнительно можно изучить раздел 7.6 учебника [1]. В тексте работы приводят таблицу, подобную табл. 28 [3]. Будьте внимательны: в качестве блока используйте ПСП, а не двоичную последовательность на выходе скремблера.

Временные диаграммы в третьем задании вычерчивают на листе миллиметровки аккуратно, в достаточно крупном масштабе: величина тактового интервала – не менее 1 см, высота импульса – не менее 2 см и располагают одну под другой. На первой диаграмме изображают сигнал “Униполярный БВН” длиной 20 бит, структура которого соответствует двоичной последовательности на выходе скремблера (не ПСП!). На второй диаграмме изображают тот же самый сигнал, но на приемной стороне (в ТРР) при длительности одиночного отклика 2 тактовых интервала (по основанию), рис. 1а. На третьей диаграмме - сигнал в той же точке, но при длительности отклика 4 тактовых интервала, рис. 1б. Пунктиром указывают отклики на каждый единичный символ БВН-сигнала, а сплошной линией – результат их суперпозиции. На рисунках отмечают положения порогов решения. Тактовые импульсы располагают на четвертой диаграмме, их временные положения определяют моменты решения, и поэтому импульсы тщательно фазируют относительно сигнала в ТРР. На пятой диаграмме строят сигнал на выходе регенератора.

Диаграммы, выполненные небрежно, кое-как будут возвращены для переработки.

По результатам построений делают выводы о возможности правильной регенерации сигнала при наличии межсимвольной помехи.

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]