Изучение оконечной станции системы ИКМ-30

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра ''Электрическая связь''.

Лабораторная работа 131А.

«Изучение оконечной станции системы ИКМ-30»

Бригада 1. Вариант 1.

Выполнила студентка                                                                        Проверил

группы АСВ – 107

Тромм О. Н.                                                                    Шмытинский  В. В.

Санкт – Петербург

2005

            Цель работы: изучение аппаратуры с импульсно-кодовой модуляцией ИКМ-30.

Назначение и принцип работы оконечной станции ИКМ-30.

            Оконечная станция системы ИКМ-30 обеспечивает передачу и прием телефонных сигналов, сигналов управления и взаимодействия по тридцати каналам, организованным по принципу импульсно-кодовой модуляции с временным разделением. В оконечной станции системы ИКМ-30 можно организовать канал вещания вместо четырех телефонных каналов и девять каналов дискретной информации со скоростью передачи 8 кБод, восемь из этих каналов образуется вместо одного телефонного.

            Передача.

Токи тональной частоты поступают на вход амплитудно-импульсного модулятора АИМ. К нему подводятся также управляющие сигналы с частотой дискретизации 8 кГц, вырабатываемые канальным делителем передачи. Сдвинутые друг относительно друга АИМ - сигналы с выходов всех 30 приемодатчиков поступают на вход кодера. В кодере происходит преобразование последовательности АИМ, квантование и кодирование ее. Групповой ИКМ - сигнал, представленный в восьмиразрядном симметричном коде, поступает в формирователь линейного сигнала ФЛС. В ФЛС вводятся сигналы цикловой, сверхцикловой, дискретной информации, а также сигналы СУВ. На выходе блока ФЛС имеется преобразователь кода передачи, где происходит преобразование двоичного однополярного ИКМ - сигнала в квазитроичную двухполярную последовательность с чередованием полярности импульсов.

            Прием.

Линейный ИКМ - сигнал поступает на вход станционного генератора РС, который корректирует форму и восстанавливает временное положение принимаемых импульсов.

            Восстановленный линейный ИКМ - сигнал поступает на вход преобразователя кода приема ПК пр., где преобразуется в двоичный. Из двоичного  ИКМ - сигнала выделяются колебания тактовой частоты 2048 кГц, управляющие работой генераторного оборудования приема (Строб1) и декодера (Строб2). С выхода ПК пр. групповой ИКМ - сигнал поступает на входы декодера и приемника синхросигналов  Пр. синх. В декодере в результате декодирования формируется групповой АИМ - сигнал, который поступает на входы приемной части приемопередатчиков. В каждом приемопередатчике временным селектором ВС выделяется индивидуальный АИМ - сигнал каждого канала ТЧ. Из последовательности амплитудно-модулированных импульсов выделяется огибающая исходного сигнала с помощью фильтра Д-3,4. Исходный сигнал усиливается в усилителе НЧ и через удлинитель поступает на вход ДС, далее по проводам «а» и «в» к абоненту.

Временная диаграмма работы системы ИКМ-30.

Рис. 1

            В кодовой комбинации восемь элементов. Первый элемент означает знак напряжения, следующие три – код номера сегмента, оставшиеся четыре – код номера шага квантования. По заданному варианту определяем данные величины.

            По рекомендации МСЭ-Т четные позиции для min и max кодовых комбинаций инвертируются, для улучшения условий выделения тактов частоты в тракте приема.

Наблюдение процесса преобразования сигнала.

1. Как изменится форма синусоидальных сигналов при чрезмерном увеличении их амплитуд?

При чрезмерном увеличении амплитуды синусоидального сигнала появляются искажения формы на приеме, связанные с ограничением кодера. Если на вход подается напряжение большее, чем максимальное, которое может закодировать кодер, то форма будет ограничиваться по уровню входного сигнала. Зависимость полученных на выходе искажений при увеличении амплитуды сигнала показана на рис.2.

рис. 2

2. Как изменится сигнал АИМ 1 при изменении частоты испытательного сигнала?

Чем выше будет частота, тем меньше будет отсчетов на 1 периоде. Изменение сигнала АИМ  при изменение частоты испытательного сигнала показано на рисунке 3.

рис. 3

при частоте 800 Гц сигнал АИМ 1 выглядит следующим образом:

при частоте 1600 Гц сигнал АИМ 1 выглядит следующим образом:

при частоте 2400 Гц сигнал АИМ 1 выглядит следующим образом:

при частоте 2400 Гц сигнал АИМ 2 выглядит следующим образом:

3. Чем отличается форма импульсов амплитудно-модулированного сигнала на входе кодера и выходе декодера?

Форма импульсов амплитудно-модулированного сигнала на выходе кодера отличается от сигнала на входе наличием шумов квантования. Их появление связано с процессом квантования, предшествующим процессу кодирования. Так как количество кодовых комбинаций ограничено, выбирается шаг квантования и присвоение кодовой комбинации каждому значению напряжения производиться по принципу округления. Это, в свою очередь приводит к искажениям квантования, в каналах они прослушиваются как шумы.

4. Отличие сигналов АИМ 1 и  АИМ 2.

Сигнал АИМ 1(первого рода) появляется в результате дискретизации, а затем на входе кодера преобразуется в АИМ 2(второго рода). Это связано с тем, что для квантования и кодирования требуется точная фиксация мгновенных значений сигналов и удержания их на время кодирования, то есть необходимо формирование импульсов определенной амплитуды с плоской вершиной и заданной длительностью.   

5. Параметры цикла.

Цикл состоит из 32 канальных интервалов: 30 – информационных и  2 – служебных(0 КИ и 16 КИ). Длительность цикла составляет .