ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электрическая связь»
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
АНАЛИЗАТОРА ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ
AnCom TDA-5
НА СЕТИ СВЯЗИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Методические указания
к лабораторным работам по курсам
«Многоканальная связь на железнодорожном транспорте»,
«Цифровые системы передачи»,
«Волоконно-оптические системы передачи»,
«Измерения в технике связи»
Санкт-Петербург
2009 г.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение технических характеристик анализатора телефонных каналов AnCom TDA-5 и методик измерения параметров каналов связи, организованных цифровыми и волоконно-оптическими системами передачи информации.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Познакомиться с назначением анализатора телефонных каналов AnCom TDA-5.
Изучить технические характеристики анализатора телефонных каналов AnCom TDA-5.
Изучить методики проведения измерений параметров каналов связи и выполнить их измерения с использованием анализатора телефонных каналов AnCom TDA-5.
Составить отчет по работе.
НАЗНАЧЕНИЕ АНАЛИЗАТОРА ТЕЛЕФОННЫХ КАНАЛОВ AnCom TDA-5
Качество воспроизведения передаваемых по каналам связи сообщений оценивается разборчивостью, громкостью и натуральностью речи, а также достоверностью передачи данных. Однако такая оценка сопряжена с техническими трудностями и требует значительных временных затрат [1]. Поэтому в результате проведенных расчетов и экспериментов определены несколько основных электрических характеристик канала, оценивая которые можно судить о качественных показателях воспроизводимых сообщений. Для объективности такой оценки Министерством информатизации и связи РФ с учетом рекомендаций Международного союза электросвязи МСЭ-Т введены нормы на электрические параметры и характеристики каналов [2]. Нормами называются номинальные значения параметров характеристик каналов, а также величины их допустимых отклонений, при которых обеспечивается высокое качество воспроизведения передаваемых сообщений. К основным нормируемым параметрам и характеристикам каналов связи относятся:
- остаточное затухание канала с 2-проводным окончанием и остаточное усиление канала с 4-проводным окончанием;
- амплитудно-частотная характеристика остаточного затухания или остаточного усиления канала;
- амплитудная характеристика;
- защищенность от внятных переходных помех;
- защищенность от сопровождающих помех (отношение уровней сигнала и шума, сигнала и шума квантования);
- групповое время прохождения.
Для измерения указанных параметров и характеристик до недавнего времени выпускалось значительное число разнотипных приборов, которые измеряли, как правило, один параметр.
Изучаемый в данной лабораторной работе анализатор телефонных каналов AnCom TDA-5 свободен от указанного недостатка [3]. Он предназначен для измерения параметров:
- каналов тональной частоты (ТЧ) первичной сети связи,
- каналов телефонной сети общего пользования (ТфОП),
- каналов оперативно-технологических сетей связи (ОТС) железнодорож-ного транспорта,
- соединительных линий между двумя АТС,
- абонентских линий между абонентской установкой и АТС.
Анализатор телефонных каналов AnCom TDA-5 может использоваться на сетях связи, организованных цифровыми, волоконно-оптическими и аналоговыми системами передачи (ЦСП, ВОСП, АСП).
В состав комплекта анализатора AnCom TDA-5 входят:
- блок анализатора телефонных каналов AnCom TDA-5,
- управляющее специальное программное обеспечение (ПО TDA-5), поставляемое на компакт-диске (CD), а также соединительные кабели и адаптеры.
2. Технические характеристики анализатора телефонных каналов AnCom tda-5
2.1. Состав AnCom tda-5
Анализатор телефонных каналов AnCom TDA-5 состоит из генераторного и измерительно-анализирующего блоков (Рис.1).
В состав генераторного блока входит измерительный генератор, формирующий программным способом волновую форму испытательного сигнала. Выходное сопротивление генератора составляет 600±18 Ом.
Измерительно-анализирующий блок содержит:
- блок распознавания измерительного сигнала;
- блок расчета уровня сигнала, уровней шумов, уровней селективных помех, соотношения уровней сигнал/шум;
- блок расчета защищенности сигнала от продуктов паразитной модуляции и нелинейных искажений сигнала;
- блок расчета характеристик ГВП и АЧХ, расчета импеданса и электрической емкости;
- блок анализа качества связи;
- блок эхо анализа;
- блок преобразования Фурье;
- следящие системы.
Генератор и измеритель могут работать одновременно и независимо. Отличительной особенностью анализатора AnCom TDA-5 является проведение одновременных измерений всех параметров гармонического сигнала в реальном масштабе времени. Анализатор TDA-5 функционирует под управлением персонального компьютера (ПК), который не входит в состав стандартной спецификации. Анализатор подключается к компьютеру посредством последовательного интерфейса RS-232C. С помощью компьютера выполняется:
- управление работой анализатора в диалоговом режиме;
- задание параметров, характеристик и временных режимов анализа тестируемых каналов связи;
- отображение на экране монитора режимов тестирования и полученных результатов в виде таблиц и графиков, а также протоколирование их на бумажных и магнитных носителях.
При этом программное обеспечение наглядно представляет результаты измерений в частотной и во временной областях.
Измерительные режимы анализатора соответствуют указанным ниже рекомендациям Международного союза электросвязи МСЭ-Т серии “О”.
Рис. 1 Схема
анализатора телефонных каналов AnCom
2.2. Генераторный блок
Генераторный блок предназначен для формирования нескольких важнейших видов измерительных сигналов, указанных ниже.
Гармонический сигнал с постоянным или изменяющимся по линейному закону уровнем мощности.
Он используется для измерения амплитудных характеристик канала связи, затухания сигнала, защищенности от сопровождающих помех (отношения уровней сигнала и шума –“Cигнал/Шум ”, шума квантования в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т О.132), коэффициентов нелинейных искажений, измерения частоты и изменения частоты в канале связи, дрожания фазы, дрожания амплитуды, затухания продуктов паразитной модуляции, подсчета числа перерывов связи, подсчета числа импульсных помех, подсчета числа скачков фазы и амплитуды. Указанный режим генерации характеризуется следующими параметрами:
- диапазон задания частоты от 300 до 3400 Гц, шаг установки 0.1 Гц, погрешность задания частоты ±0.01%;
- номинальный диапазон задания уровня от – 40 до +10 дБм, шаг 0.1 дБ, погрешность задания уровня ±0.2 дБ;
- коэффициент гармоник не более 0.05%.
Псевдослучайный сигнал.
Он применяется для измерения защищенности от сопровождающих помех (соотношение уровней “Сигнал/ Шум”, шум квантования) в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т О.131. Данный режим генерации характеризуется следующими параметрами:
- спектр составляющих сигнала локализован в диапазоне частот от 350 до 550 Гц, численность составляющих 33;
- номинальный диапазон задания уровня от – 40 до 0 дБм, шаг 0.1 дБ, погрешность задания уровня ±0.5 дБ, пик-фактор сигнала составляет 10.5 дБ.
Многочастотный сигнал (МЧС).
Он используется в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т серии О, дополнение 3.7 для измерения относительного группового времени прохождения (ГВП), относительной амплитудно- частотной характеристики (АЧХ) и модуля полного сопротивления (импеданса) линии связи. Указанный режим генерации характеризуется следующими параметрами:
- генерируемые частоты 100, 200, 300 ... 3800 Гц, количество гармонических составляющих 38;
- диапазон задания уровня от – 40 до 0 дБм, шаг 0.1 дБ, погрешность задания уровня ±0.5 дБ, пик-фактор сигнала составляет 7.3 дБ.
Четырехчастотный сигнал.
Он применяется для измерения нелинейных искажений (в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т серии O.42). Режим генерации характеризуется параметрами:
- значения частот составляют 854; 866; 1364; 1396 Гц;
- диапазон задания уровня от – 40 до 0 дБм, шаг 0.1 дБ, погрешность задания уровня ±0.5 дБ, пик-фактор сигнала составляет 9.1 дБ.
Радиоимпульс.
Он используется для измерения затухания эхо-сигнала и характеризуется параметрами:
- частота заполнения от 300 до 3400 Гц;
- уровень от – 40 до 0 дБм;
- длительность импульса и паузы от 0.01 до 10 с.
Дополнительный двухчастотный сигнал.
Он применяется для измерения амплитудно-частотной характеристики и частотной характеристики группового времени прохождения канала (в соответствии с рекомендацией МСЭ-Т O.81). Режим характеризуется параметрами:
- диапазон задания уровня от – 40 до 0 дБм, шаг 0.1 дБ.
Имеется возможность обеспечения блокированного состояния генератора для измерения собственных шумов канала. При этом уровень собственного шума на выходе заблокированного генератора не превышает – 80 дБм.
Выходное сопротивление генератора составляет 600±18 Ом.