Курсовая работа (т): Системи передачі в електрозв’язку

Системи передачі в електрозв’язку

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Кафедра комп’ютерної інженерії

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНА РОБОТА

з навчальної дисципліни

«СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ В ЕЛЕКТРОЗВ’ЯЗКУ»

Виконала

студентка 302-ТТ навчальної групи

Яценко Аліна Григорівна

Перевірив

к. т. н., доцент кафедри КІ, доцент

Слюсар Ігор Іванович

Полтава

2011

ЗМІСТ

Вступ

. Задача №1

2.      Задача №2

.        Задача №3

Висновок

Список використаної літератури

ВСТУП

Сучасне суспільство не може існувати без обміну інформацією, об'єм якої безперервно і дуже інтенсивно росте. Зростають також вимоги до швидкості і достовірності передачі інформації. Оснащення промисловості і сільського господарства новітніми засобами виробництва приводить до створення нових методів управління, як в окремих галузях так і державі в цілому. Це призводить до появи нових виглядів джерел інформації і збільшення потоків інформації. Аналіз потоків інформації за довгий час показує, що зростання об'єму передавання інформації, яку необхідно передавати для нормального функціонування виробництва країни, пропорційне квадрату об'єму виробництва. Добре налагоджений зв'язок здатний в багато разів підвищити продуктивність праці.

Система передачі - це сукупність технічних засобів, що забезпечують утворення лінійного тракту, типових групових трактів і каналів передачі первинної мережі, що складає на станції системи передачі і середовище поширення сигналів електрозв’язку. Багатоканальні системи передачі (БСП) являють собою комплекс технічних засобів, що забезпечують одночасну та незалежну передачу кількох сигналів з необхідною якістю по одній лінії передачі. Розвиток техніки багатоканального електрозв'язку - створення могутніх систем передачі по кабельних і радіорелейних лініях, використання супутникового зв'язку - дозволяє задовольнити потреби суспільства в передачі все зростаючого потоку різної інформації. Канали зв'язку, по яких передається інформація, можуть ефективно використовуватися тільки за наявності засобів автоматичної комутації, бездоганно зроблених як з технічної, так і з економічної точок зору.

Метою розрахунково-графічної роботи є закріплення теоретичного матеріалу з дисципліни «Системи передачі в електрозв’язку»; здобуття навичок застосування теоретичних знань до вирішення конкретних технічних задач.

Варіант завдання №43

. Задача №1

Розробити схему частотних перетворень сигналу з частотою Fc в аналогових системах передачі (АСП). Визначити віртуальні несучі частоти.

Вихідні дані:

Частота сигналу, Fc=3,1 кГц;

АСП № 1 (пункт А) - В-2-2, ст. Б;

№ каналу ТЧ в АСП № 1(пункт А) - 2;

АСП № 2 (пункт Б) - В-12-3, ст. А, № 4;

№ КТЧ в АСП № 2 (пункт Б) - 7;

К-60П (пункт В): № схеми ЛС в СГП - 4; № ПГ - 4; № КТЧ в ПГ - 4.

ВІДПОВІСТИ ПИСЬМОВО НА ЗАПИТАННЯ:

1. Обґрунтування доцільності використання амплітудної модуляції з одною бічною смугою.

. Рівні передачі, прийому, залишкове загасання каналу ТЧ в різних режимах роботи.

Розв’язання:

Для розробки схеми частотних перетворень і розрахунку значень віртуальних несучих частот необхідно визначити шлях проходження сигналу по трактах АСП з ЧРК (рис. 1.1). Схема частотних перетворень складається з урахуванням всіх перетворень частот в АСП на пунктах А, Б і В. Для цього визначимо номінали частот, які використовуються під час перетворення сигналу Fc у відповідному типу апаратури та станції, а також схемі формування сигналу лінійного спектру (ЛС).

Рисунок 1.1. Система передачі, що досліджується.

Система передачі В-2-2 призначена для організації з’єднувальних ліній між сільськими автоматичними та ручними телефонними станціями шляхом ущільнення повітряних сталевих ліній двома ВЧ каналами. Апаратура ущільнення побудована по груповому принципу з передачею в лінію однієї бічної смуги. Для передачі по лінії нижньої групи частот використовується діапазон 4,63-12,7 кГц (напрямок А-Б) і для передачі верхньої групи - діапазон 17,63-25,7 кГц (напрямок Б-А).

Рисунок 1.2. Частотні перетворення в АСП В-2-2.

Система передачі В-12-3. Система передачі В-12-3 призначена для роботи по 2-проводових ланцюгах з кольорового металу. У кожному з напрямків передачі організовується 12 каналів. Для полегшення умов роботи системи на рівнобіжних ланцюгах передбачено чотири варіанти лінійного спектра, що відрізняються взаємною інверсією та зсувом частотних смуг. Лінійний спектр частот при передачі в одному напрямку складає 36...84 кГц, а в зворотному - 92...140, 95...143, 93...141 або 94...142 кГц. Формування лінійного спектра відбувається на основі ПГ із використанням двох ступенів групового перетворення, тому що спектр частот цієї групи частково перекривається з лінійним спектром обох напрямків передачі.

Рисунок 1.3. Частотні перетворення в АСП В-12-3.

Система передачі К-60П. Апаратура систем передачі з ЧРК будується по груповому принципу, при якому груповий сигнал формується методом багаторазового перетворення частоти. При груповому методі на проміжних ступенях перетворення формуються стандартні групи каналів. В індивідуальній ступені або ступені канального перетворення, здійснюваної в стійці індивідуального перетворення (СИП), формується стандартна ПГ у смузі 60-108 кГц. Усі наступні ступені перетворення називаються груповими. Кожні п'ять ПГ у результаті роздільного групового перетворення по кожної ПГ поєднуються в стандартні 60-канальні вторинні групи (ВГ) у смузі частот 312-552 кГц. Потім кожні п'ять ВГ перетворяться в стандартні 300-канальні третинні групи (ТГ) у смузі частот 812-2044 кГц, і, нарешті, кожні три ТГ перетворяться в стандартні 900-канальні четвертинні групи (ЧГ) у смузі частот 8516-12388 кГц. У системі передачі К-60П передбачається можливість одержання 4-х варіантів спектра.

Рисунок 1.4. Схема перетворення частот СГП К-60П.

Як відомо, віртуальною несучою частотою називається уявна несуча частота, за допомогою якої можна було б вихідну смугу частот перемістити в лінійний спектр шляхом одноразового перетворення (минаючи всі проміжні ступені перетворення). Значення віртуальних несучих частот розраховуються тільки для лінійних спектрів сигналів між пунктами на дільницях А-Б, Б-В, а також в АСП К-60П в пункті В. Дані запишемо до табл. 1.1.

Таблиця 1.1

Значення віртуальних несучих.

При вирішенні задачі будемо враховувати те, що в АСП К-60П:

1. При перетвореннях частоти може інвертуватися тільки нижня бічна смуга частот за умови, що частота несучої більше частоти сигналу.

. Якщо в первинному груповому перетворенні використовуються несучі частоти 420, 468, 516, 564 і 612 кГц, то корисні бічні смуги частот - нижні, а якщо несучі частоти рівні 252, 300, 348 444 кГц - верхні.

. Нумерація каналів ТЧ у ПГ (для СИП-60) - зворотна, індивідуальні несучі рівні fні=108-4*(і-1) [кГц], де і - номер каналу ТЧ у ПГ.

Відповіді на запитання.

1. Канальні сигнали в системі передачі з ЧРК формуються з первинних інформаційних сигналів. Для такого перетворення можна застосовувати різні види модуляції: частотну (ЧМ), фазову (ФМ) і амплітудну (АМ). У сучасної КУА в основному застосовується амплітудна модуляція з використанням однієї бічної смуги частот - односмугова модуляція.

Процес здійснення амплітудної модуляції полягає в зміні амплітуді несучого коливання пропорційно змінам амплітуді несучого коливання пропорційно змінам миттєвого значення та модулюючого коливання.

Даний метод формування канальних сигналів володіє в порівнянні з іншими поруч переваг, що полягають у наступному:

-       передача однієї бічної смуги частот дає можливість при заданому числі каналів у багатоканальної системі одержати груповий сигнал з мінімальною шириною чи смуги частот; тому при заданій смузі частот одержати в груповому сигналі більше, у порівнянні з іншими методами, число каналів;

-       оскільки передається одна бічна смуга, а несуча частота і друга бічна смуга придушується, те вся потужність витрачається на передачу корисного сигналу, що несе інформацію. Це дозволяє одержати високу перешкодозахищеність переданих сигналів при порівняно невеликих потужностях вихідних каскадів підсилювачів;

-       груповий сигнал при даному методі являє собою суму канальних сигналів, що є перетвореними інформаційними сигналами. Оскільки інформаційні сигнали є випадковими функціями часу (випадковими процесами), то і груповий сигнал є випадковим процесом. Максимальна потужність цього сигналу буде менше суми максимальних значень потужностей канальних сигналів. Тому при використанні загальних групових підсилювачів не потрібно одержання надмірно великої вихідної потужності. Це також, як і звуження загальної смуги частот, приведе до спрощення і здешевлення устаткування лінійного тракту.

. Існують наступні режими роботи КТЧ:

-       2 ПР.ОК. - для відкритої телефонного зв’язку за відсутності на телефонному комутаторі транзитних подовжувачів;

-       2 ПР.ТР. - для тимчасових транзитних з’єднань відкритих телефонних каналів, а також для кінцевого зв’язку при наявності на телефонному комутаторі транзитних подовжувачів;

-       4 ПР.ОК. - для використання в мережах багатоканального тонального телеграфу, закритого телефонного зв’язку, передачі даних і т. п., а також для транзитних з’єднань при значних довжинах з’єднувальних ліній,

-       4 ПР.ТР. - для довгострокових транзитних з’єднань.

У таблиці 1.2. наведено рівні передачі, прийому, залишкове загасання каналу ТЧ у цих режимах роботи.

амплітудний затухання сигнал відхилення

Таблиця 1.2.

Рівні передачі, прийому, залишкове загасання каналу ТЧ

2. Задача №2

При реконструкції існуючої мережі зв’язку (рис. 2.1) в рамках проектування цифрового лінійного тракту визначити тип цифрової системи передачі (ЦСП) і розробити схему розміщення регенераційних пунктів, що обслуговуються (не обслуговуються) (відповідно ОРП і НРП). При цьому введені наступні допущення: кількість каналів на всіх напрямках однакова; робота додаткової аналогової системи передачі (АСП) передбачена тільки на одній з секцій.

Рисунок 2.1. Організація зв’язку між кінцевими пунктами.

Вихідні дані:

Довжина секції А-В, L1=81 км;

Довжина секції В-С, L1=183 км;

Довжина секції В-D, L1=127 км;

Додаткова АСП - К-60П;

Розміщення додаткової АСП - В-С.

ВІДПОВІСТИ ПИСЬМОВО НА ЗАПИТАННЯ:

1. Чинники, що обмежують довжину ділянки регенерації.

. Переваги ЦСП у порівнянні з АСП.

Розв’язання:

Під час визначення необхідної кількості каналів будемо враховувати як можливість їхнього вторинного ущільнення, так й необхідність використання кількох ОЦК для забезпечення передачі сигналів зі швидкістю, більшою ніж в ОЦК. Результати розрахунків за кожним з напрямків зв’язку, число еквівалентних ОЦК для передачі сигналів різноманітного вигляду (телефонних, телеграфних, звукового мовлення й т. ін.) і сумарну кількість еквівалентних ОЦК за цими напрямками зводимо до табл. 2.1. З метою забезпечення подальшого розвитку мережі зв’язку передбачимо збільшення розрахованої кількості каналів на 15%.

ТЛФ = 1 ОЦК; 1НШПД = 8 ОЦК; 1 СШПЛ = 1 ОЦК; 1 ЗМ = 4 ОЦК; 1 ГАЗЕТА = 90 ОЦК.

Результати розрахунку необхідного числа ОЦК.

Вибраємо доцільну структуру мережі - радіальну. Виходячи з розрахованої кількості ОЦК вибираю апаратуру ЦСП ІКМ-192018 і тип кабелю МКТ-4. Їхні технічні характеристики і параметри наведено у табл.2.2 і табл.2.3 відповідно.

Таблиця 2.2

Апаратура ЦСП

Таблиця 2.3

Основні параметри кабелів