Разработка основных технических решений по проектированию аналоговой системы передачи (АСП) с ЧРК, работающей по коаксиальному кабелю

Государственный комитет РФ по связи и информатизации

Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики

кафедра МЭС

Контрольная работа по дисциплине

“Многоканальные системы передачи”

Студента 5 курса факультета МТС

Клюева Олега Юрьевича

Студенческий билет 961м - 142

Домашний адрес: Алтайский край, Первомайский

район, с. Санниково, ул. Садовая 17 \ 2.

Работа выслана в СибГУТИ                                          2000 г.

Оценка                                                                            2000 г.

Задание:

Разработать основные технические решения по проектированию аналоговой системы передачи (АСП) с ЧРК, работающей по коаксиальному кабелю.

Исходные данные:

Тип кабеля                                                                                КМ

Число каналов ТЧ  N, ед                                                         2700

Средняя мощность на 1 канал ТЧ, P_КАН, мкВт0                   40

Коэффициент шума линейного усилителя, a_Ш , дБ            3,8

Затухание нелинейности усилителя по 2-й

гармонике при нулевом уровне на выходе, А_2гО, дБ            81

Затухание нелинейности усилителя по 3-й

гармонике при нулевом уровне на выходе, А_3гО, дБ            113

Необходимо выполнить следующие расчетно-графические работы.

1.  Произвести распределение допустимой мощности помех различных видов между оборудованием станции и линейного тракта.

2.  Построить линейный спектр и составить схему частотных преобразований стандартных групп в аппаратуре сопряжения АСП.

3.  Определить максимальную длину усилительного участка АСП и максимальное усиление линейного усилителя.

4.  Обосновать требования к точности работы подсистем коррекции и АРУ АСП.

1. Согласно заданию, участок ЕАСС, для которого предназначена разрабатываемая АСП, является магистральным. Кабель, применяемый на данном участке - КМ-4 типа 2,6/9,5, который содержит четыре коаксиальные пары и пять звездных четверок.

Из максимально допустимой мощности помехи на выходе канала ТЧ протяженностью 2500 км, равной 10000 пВт0п, рекомендуется отводить на станционное оборудование 2500 пВт0п, а остальные 7500 пВт0п - на линейный тракт. Таким образом, в пересчете на 1 км протяженности линейного тракта станционное оборудование не должно вносить более 1 пВт0п помехи, а оборудование линейного тракта  - более 1,5 пВт0п. Схема номинальной цепи приведена на рисунке 1.

рис.1 Номинальная цепь канала ТЧ переприемного участка

 аналоговой магистральной сети ЕАСС.

2. Построение линейного спектра проектируемой АСП, с числом каналов N = 2700, произведем, используя стандартные ТГ ( 9 ТГ ´ 300 = 2700 ). Для расширения области применения данной системы передачи, а так же, для унификации используемого станционного оборудования, можно использовать стандартный спектр СП К-3600, без передачи последних 3-х ТГ, что позволит, используя стандартное оборудование, выделять одну ТГ без преобразования, а так же,при необходимости (с уменьшением количества передаваемых каналов), передавать канал телевидения. Некоторые типовые схемы и спектральные диаграммы образования первичных, вторичных, третичных и четвертичных групп приведены на рисунках 2,3,4 и 5 соответственно.

Рис.2 Функциональная схема (а) и спектральная диаграмма (б) образования ПГ.

Рис.3 Функциональная схема (а) и спектральная диаграмма (б) образования ВГ.

Рис.4 Функциональная схема (а) и спектральная диаграмма (б) образования ТГ.

Рис.5 Функциональная схема (а) и спектральная диаграмма (б) образования ЧГ.

рис. 6 Структурная схема линейного спектра со спектральной

диаграммой его образования.

При построении спектра учтем, во-первых, ограничение на отношение верхней частоты к нижней (b = f_В/f_Н £ 32;   b = 13708 / 812 = 16,9 £ 32; определяется сложностью реализации линейных усилителей), во-вторых - возможности упрощения схемы оборудования сопряжения. Структура линейного спектра со спектральной диаграммой его образования в оборудовании сопряжения приведена на рисунке 6.

3. Максимально допустимая длина усилительного участка l _max определяется, исходя из максимально допустимой суммарной мощности помех на выходе канала на 1 км протяженности линейного тракта . Учитывая необходимость эксплуатационного запаса, далее при расчетах будем использовать значения в два раза меньшие, чем полученные в п.1. В нашем случае ( в случае проектирования магистральной АСП ), . Расчетная величина суммарной мощности помех в канале при       l = l _max должна быть равна допустимой:                            (1)

Расчет мощности помех производят для наименее помехозащищенного, верхнего в линейном спекре АСП канала.

Суммарная мощность помех на выходе канала АСП, работающей по коаксиальному кабелю, равна сумме мощностей помех трех видов: собственных, от нелинейных переходов 2-го порядка и 3-го порядка 1-го рода.

Расчет мощности суммарных помех одного вида производят для секции ОУП-ОУП, протяженность которой примем L_C = 200 км. Далее считаем, что все усилительные участки имеют длину l км, отклонение уровня передачи от номинального отсутствует (Dp_i=0 дБ), а усиления усилителей равны номинальным S_i = S_ном = a_в × l, где a_в – затухание 1 км кабеля на верхней частоте линейного спектра АСП.

a_в – Коэффициент затухания кабеля КМ, дБ/км, на частоте верхнего в линейном спектре канала f_в, МГц, определим по формуле:

Расчетная формула для определения собстенных помех имеет вид:

,                  (2)

где  - множитель, для перевода размерности мощности помех из мВт0 в пВт0п, Р_с.ш. - мощность собственных шумов равная - -135,2 дБм, р - измерительный уровень передачи в линейном тракте.

            Правая часть ( 2 ) разбита на три сомножителя; обозначим первый из них как постоянную часть:

,пВт0п.

            Второй сомножитель отражает влияние выбора длины усилительного участка:

            Третий сомножитель 10^0,1р отражает влияние исходящего уровня передачи р: повышение уровня передачи приводит к снижению мощностисобственных помех.