ПЗ_ОПИиСС МТС_акбак
.pdf
Nк – общее количество каналов в цикле (включая канал для передачи синхроимпульса);
m – номер канала.
Рисунок 6 – Блок-диаграмма передающей системы передачи
свременным разделением каналов
6.2Задайте параметры генераторов информационных сигналов, согласно исходным данным таблиц 1 и 2 (задать амплитуду - максимальную и верхнюю частоту). Параметры для третьего канала задается преподавателем. Частоту дискретизации задать согласно ранее полученным расчетам (из задания 1).
Примечание: Если, частота дискретизации первого и второго каналов отличны, то рекомендуется задать частоту дискретизации ту, которая больше.
Примерная осциллограмма группового АИМ сигнала (три информационных сигнала и один синхросигнал) представлена на рисунке 7.
Зарисовать в масштабе полученные осциллограммы, сравнить их с графиками группового АИМ сигнала из задания №1 путем наложения их друг на друга.
6.3Доработать блок диаграмму рисунка 6. Соберите приемную часть системы передачи с временным разделением каналов. Примерная блок диаграмма приемо-передающей системы передачи с ВРК представлена на рисунке 8. Приемная станция состоит из временных селекторов, фильтров нижних частот (ФНЧ Баттерворта), генераторного оборудования. Генераторное оборудование приемной станции собирать не требуется, поскольку оно генерирует такие же сигналы сто и генераторное оборудование передающей
31
станции, поэтому сигналы, поступающие на временные селекторы с генераторного оборудования, будем подавать от передатчика (ГОпрд).
Рисунок 7 – Осциллограмма группового АИМ сигнала
Рисунок 8 – Блок диаграмма приемо-передающей системы передачи с ВРК
На рисунке 7, к временному селектору первого канала подключен ФНЧ Баттерворта, к каналу №2 и №3 подключаются аналогичные фильтры, при этом, частота среза фильтров должна соответствовать верхней частоте информационного сигнала. Порядок фильтров всех каналов принять равным
32
пяти.
6.4 Изобразить сигнал на выходе временного селектора и фильтра нижних частот первого канала. Примерные осциллограммы представлены на рисунках 9
и 10.
Рисунок 9 – Осциллограмма сигнала на выходе временного селектора первого канала
Рисунок 10 – Осциллограмма сигнала на выходе ФНЧ Баттерворта первого канала
33
6.5 Измените временной параметр осциллограммы таким образом, что бы на графике умещалось в 10 раз больше периодов информационного процесса, как показана на рисунке 11.
Рисунок 11 – Осциллограмма сигнала первого канала на выходе временного селектора и ФНЧ Баттерворта, при FД = 8 кГц
Для этого, необходимо увеличить параметр «Sampling info» всех генераторов до значения 10000, как показано на рисунке 12.
Рисунок 12 – Изменение параметра «Sampling info»
34
В данном примере, на рисунке 11 показаны графики при частоте дискретизации 8 кГц. Измените частоту дискретизации согласно выражению: FД = 2×FВ. После этого запустите программу. Пример осциллограмм при частоте дискретизации FД = 2×2,1 = 4,2 кГц представлен на рисунке 13.
Рисунок 13 – Осциллограмма сигнала первого канала на выходе временного селектора и ФНЧ Баттерворта, при FД = 4,2 кГц
6.6 Изобразить на одном графике сигналы на выходе ФНЧ для двух условий:
1)FД = 2×FВ;
2)FД > 2×FВ (частота дискретизации должна быть кратна четырем).
Сравнить полученный сигнал (на выходе ФНЧ при FД > 2×FВ) в программе NI LabVIEW с сигналов полученным в п. 4.7, сделать выводы.
5 Содержание отчета:
5.1 Письменные ответы на вопросы допуска.
35
5.2Обобщенная структурная схема системы передачи с временным разделением каналов, поясняющая теорему Котельникова.
5.3Результаты выполнения индивидуальных заданий: формулы, расчеты, графики, выводы по каждому заданию, пункту.
36
Практическая работа №3 Принципы многоканальной передачи
1 Цель работы:
1.1 Изучение принципов формирования групповых сигналов в системах с частотным разделением каналов (ЧРК).
1.2 Изучение принципов формирования групповых сигналов в системах с временным разделением каналов (ВРК).
2 Литература:
2.1Олейник П. Корпоративные информационные системы. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения. – СПб. : Питер, 2011 г. – 176 с Режим доступа: http://ibooks.ru/ reading.php? productid= 26272
2.2Величко В. В. Основы инфокоммуникационных технологий: учеб. пособие для вузов / В. В. Величко, Г. П. Катунин, В. П. Шувалов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2009
2.3Сети следующего поколения NGN / под ред. А. В. Рослякова. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2009
2.4Основы построения телекоммуникационных систем и сетей : учеб. для вузов / В. В. Крухмалев, В. Н. Гордиенко, А. Д. Моченов, В. И. Иванов, В. А. Бурдин, А. В. Крыжановский; под ред. В.Н. Гордиенко, В. И. Крухмалев .- 2-е изд.- М. : Горячая линия - Телеком, 2008.
2.5Крухмалев В. В., Гордиенко В. Н., Моченов А. Д. Цифровые системы передачи: Учебное пособие для вузов. – М. : Горячая линия–Телеком, 2012 г. – 376 с. – Электронное издание. – УМО. Режим доступа: http://ibooks.ru/ reading.php? productid= 333998&search_string= основы% 20инфокомму-
никационных % 20систем.
3 Подготовка к работе:
3.1Повторить понятия: одноканальная система передачи, многоканальная система передачи.
3.2Повторить структуру многоканальной системы передачи с частотным
ивременным разделением каналов.
3.3Подготовить бланк отчета.
3.4Письменно ответить на вопросы для допуска:
1)Пояснить временное и спектральное представление сигнала при многоканальной передачи?
2)Перечислите основные компоненты (блоки) систем передач с временным и частотным разделением каналов?
3)Укажите достоинства систем передач с частотным и временным разделением каналов?
4)Укажите недостатки систем передач с частотным и временным разделением каналов?
5)Какие кабели связи можно использовать для передачи сообщений при
37
частотном и временном разделении каналов.
6)Пояснить, почему у систем с ВРК дальность связи в несколько раз больше чем у аналоговых систем с ЧРК?
4 Индивидуальные задания№1.
4.1 Изобразить в масштабе спектральное представление первичного, модулирующего, модулированного сигналов, а также групповой сигнал системы передачи с ЧРК в заданной полосе частот линии связи. Тип модулирующего процесса - амплитудная модуляция. Исходные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочая полоса частот |
|||
Вариант |
|
|
Номер сигнала |
|
|
|
|
линии связи |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F1, кГц |
|
F2, кГц |
|
1 |
1 |
2 |
|
6 |
10 |
|
14 |
|
10 |
65 |
|
114,4 |
|
2 |
14 |
12 |
|
14 |
19 |
|
14 |
|
8 |
59,8 |
|
119,6 |
|
3 |
14 |
18 |
|
12 |
4 |
|
9 |
|
12 |
46,8 |
|
119,6 |
|
4 |
15 |
6 |
|
11 |
15 |
|
11 |
|
1 |
44,2 |
|
119,6 |
|
5 |
15 |
1 |
|
5 |
6 |
|
11 |
|
14 |
44,2 |
|
124,8 |
|
6 |
16 |
10 |
|
4 |
4 |
|
6 |
|
8 |
59,8 |
|
117 |
|
7 |
21 |
1 |
|
7 |
14 |
|
20 |
|
1 |
40,3 |
|
107,9 |
|
8 |
19 |
1 |
|
7 |
3 |
|
21 |
|
5 |
41,6 |
|
104 |
|
9 |
11 |
11 |
|
21 |
20 |
|
3 |
|
2 |
53,3 |
|
105,3 |
|
10 |
3 |
3 |
|
8 |
4 |
|
14 |
|
6 |
65 |
|
119,6 |
|
11 |
2 |
6 |
|
18 |
4 |
|
21 |
|
11 |
52 |
|
111,8 |
|
12 |
7 |
4 |
|
15 |
7 |
|
17 |
|
5 |
49,4 |
|
119,6 |
|
13 |
10 |
13 |
|
13 |
19 |
|
7 |
|
12 |
59,8 |
|
114,4 |
|
14 |
8 |
5 |
|
19 |
6 |
|
9 |
|
2 |
62,4 |
|
118,3 |
|
15 |
15 |
4 |
|
1 |
6 |
|
8 |
|
2 |
48,1 |
|
105,3 |
|
16 |
14 |
16 |
|
7 |
1 |
|
7 |
|
15 |
58,5 |
|
122,2 |
|
17 |
18 |
20 |
|
11 |
9 |
|
15 |
|
3 |
52 |
|
110,5 |
|
18 |
10 |
14 |
|
15 |
9 |
|
9 |
|
7 |
59,8 |
|
114,4 |
|
19 |
21 |
4 |
|
13 |
3 |
|
5 |
|
3 |
54,6 |
|
130 |
|
20 |
1 |
18 |
|
13 |
7 |
|
3 |
|
1 |
59,8 |
|
114,4 |
|
21 |
9 |
10 |
|
4 |
14 |
|
15 |
|
7 |
58,5 |
|
105,3 |
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер сигнала |
|
|
|
|
Частотный диапазон, кГц |
|||||||
|
|
|
|
fн, кГц |
|
|
fв, кГц |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0,9 |
|
|
9,1 |
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
10,4 |
||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
9,1 |
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
7,8 |
||
|
|
|
|
|
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 2
Номер сигнала |
Частотный диапазон, кГц |
||
fн, кГц |
fв, кГц |
||
|
|||
5 |
0,7 |
10,4 |
|
6 |
0,9 |
10,4 |
|
7 |
0,7 |
9,1 |
|
8 |
0,8 |
10,4 |
|
9 |
0,9 |
7,8 |
|
10 |
0,3 |
7,8 |
|
11 |
0,6 |
7,8 |
|
12 |
0,7 |
10,4 |
|
13 |
0,7 |
3,9 |
|
14 |
0,7 |
6,5 |
|
15 |
0,6 |
6,5 |
|
16 |
0,6 |
3,9 |
|
17 |
0,5 |
5,2 |
|
18 |
0,7 |
7,8 |
|
19 |
0,5 |
9,1 |
|
20 |
0,7 |
7,8 |
|
21 |
0,3 |
9,1 |
|
Для расчета частотных параметров модулированного высокочастотного процесса по амплитуде низкочастотным (первичным) сигналом, необходимо воспользоваться формулой (1):
fНИЖН.1 fНИЖН.2 fВЕРХ.1 fВЕРХ.2
FНЕС . |
fВ |
|
|||
FНЕС . |
|
|
|
||
fН |
|
||||
FНЕС . |
fН |
|
(1) |
||
|
|||||
|
|||||
FНЕС . |
fВ |
|
|
||
|
|
||||
где FНИЖШ.1, FНИЖН.2 – ширина нижней боковой составляющей амплитудномодулированного сигнала;
FВЕРХ.1, FВЕРХ.2 – ширина верхней боковой составляющей амплитудномодулированного сигнала;
fн, fв – нижняя и верхняя граница частот информационного (первичного) сигнала.
Расчет частоты несущего высокочастотного сигнал выполняется по формулой (2):
FНЕС. m F2 f (m 1) |
(2) |
где FНЕС.m – несущая частота i-го канала;
39
∆f – ширина информационного канала, рассчитывается как разность верхнего значения частоты и нижнего значения;
m – номер канала.
В формулу (2) значение ∆f подставлять максимальное.
На рисунке 1 представлен шаблон спектрального представления первичного, несущего, модулированного сигнала, группового сигнала в полосе частот линии связи.
U
fн
fн fв
fн fв
|
Для расчета спектра выбирается |
|
|
||||
максимальное значение |
fмакс. = fв - fн |
|
|
||||
fмакс. |
|
|
|
|
Fнес. |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ПФ |
fнижн.2 |
|
|
|
|
|
|
|
fнижн.1 |
fверх.1 |
fверх.2 |
|
ПФ |
|
fнижн.1 |
fнижн.2 fверх.1 |
|
fверх.2 |
|
|
|
|
Fнес. |
|
|
|
|
|
нижнf .1 |
fнижн.2 |
fверх.1 |
fверх.2 |
|
|
|
|
|
|
|
Fнес. |
|
|
|
|
|
Fк |
|
Fк |
Fк |
Fк |
|
|
Fлин.связи
f
f
f
fнижн.1 |
fнижн.2 |
fнижн.1 |
fнижн.2 |
fнижн.1 |
fнижн.2 |
|
F1 |
|
|
|
|
|
F2 |
Рисунок 1 – Спектрального представления первичного, несущего, модулированного сигнала,
группового сигнала в полосе частот линии связи
f
4.2Рассчитать количество каналов, которое можно будет передать в заданной полосе частот линии связи. Сделать вывод.
4.3Пояснить индивидуальный метод построения многоканальной системы передачи (МСП). Составить структурную схему МСП с ЧРК для заданного количество каналов. Подписать несущие частоты каждого канала, полосы среза
40