Уважаемые председатель и члены государственной
экзаменационной комиссии!
Вашему вниманию предлагается дипломный проект, целью которого явилась разработка цифровой системы проводного вещания и метрологического обеспечения для нее.
На сегодняшний день в Республике существует разветвленная сеть проводного вещания. Это мощная информационно-техническая структура, которая практически не претерпела принципиальных изменений, несмотря на значительный прогресс в области связи и информатики. Современные сети проводного вещания позволяют передавать максимум три программы звукового вещания первого класса качества. Поэтому существует необходимость дальнейшего развития проводного вещания путем внедрения новых передовых технологий, которые позволят ему стать конкурентоспособным с эфирным радиовещанием.
Одним из условий модернизации сетей проводного вещания является сохранение их организационной структуры, сооружений и линий связи.
На первом плакате показаны способы организации сетей и узлов проводного вещания. На рисунке один изображена однозвенная сеть, которая применяется в небольших населенных пунктах. Сигналы звукового вещания поступают с выхода усилительной станции на вход абонентских громкоговорителей по абонентским линиям. Для расширения территории, обслуживаемой РТС, применяют двухзвенные сети (рисунок 2). В таких сетях энергия сигналов вещания передается по распределительным фидерным линиям (РФ). При большой нагрузке (более 10 тыс. абонентских устройств) создают трехзвенные сети (рисунок 3). Питание этих сетей осуществляется по магистральным фидерным линиям (МФ) через понижающие трансформаторные подстанции (ТП).
На рисунке 4 показано централизованное питание сети ПВ, когда все мощные усилители установлены в одном месте - на станции. При децентрализованной системе питания территория города разбивается на районы, в каждом из которых сооружается двухзвенная или трехзвенная сеть. Станция, выполняющая функции распределения программ, телеуправления и телеконтроля, называется центральной станцией проводного вещания (ЦСПВ).
Вторым условием развития сетей ПВ является перевода подачи программ, управления и контроля сооружений на цифровые технологии.
На плакате №2 показана структурная схема разрабатываемой ЦиСПВ. За ее основу взята трехзвенная сеть ПВ с децентрализованной системой питания узлов. Аналоговая ЦСПВ обычной сети ПВ заменяется на цифровую, где устанавливается оборудование образования тракта ЗВ «Отзвук-Р», которое позволяет кодировать аналоговые сигналы ЗВ в цифровые с помощью стандарта MPEG, вводить кодированные сигналы в цифровой 2 Мбит/с поток Е1, передавать цифровые сигналы ЗВ по существующим медным линиям связи, используемым на сети ПВ, с помощью технологии SHDSL. Опорные усилительные станции превращаются в опорные станции регенерации, ТП – в подстанции регенерации, АТ – в абонентские регенераторы. АУ заменяются цифровыми абонентскими устройствами.
Передача цифровых сигналов в системы осуществляется с помощью технологии SHDSL, в которой реализованы современный метод линейного кодирования TC-PAM, позволяющий передавать сигналы по медным линиям связи на большие расстояния с меньшими ошибками. На ОСР, ПР устанавливаются SHDSL регенераторы, управление которыми может осуществляться удаленно от ЦСПВ или стационарно подключением к ЭВМ. Из-за достаточно высокой цены SHDSL модемов на узле абонентского регенератора осуществляется замена SHDSL технологией ADSL. Данное преобразование реализуется с помощью модема SHDSL, который производит демодуляцию сигнала. И уже немодулированный цифровой сигнал подвергается модуляции со стороны ADSL модема. Далее происходит доставка сигналов ЗВ абоненту. У абонента устанавливаетcя недорогой ADSL-модем, подключенный к цифровому абонентскому устройству. В ЦАУ происходит декодирование цифрового сигнала и его цифроаналоговое преобразование. Принципиальная схема 16-разрядного ЦАП показана на плакате №4.
Отсюда следует, что разрабатываемая цифровая система ПВ строится на основе существующих, и в ней внедрены цифровые технологии, которые позволяют:
- повысить качество и количество доставляемых программ абоненту;
- использовать сеть ПВ для передачи дополнительной информации и для подключения к Internet.
После создания цифровой системы проводного вещания возникает необходимость оценки параметров качества и системы и соответствия ее, установленным требованиям. Требования на параметры систем проводного вещания устанавливает ГОСТ 11515-91 «Каналы и тракты звукового вещания. Основные параметры качества. Методы измерений».
Тракт проводного вещания по ГОСТ 11515-91 является трактом вторичного распределения программ, на который нормируются следующие основные параметры качества аналоговых сигналов:
- полоса передаваемых частот;
- неравномерность амплитудно-частотной характеристики;
- коэффициент гармоник;
- защищенность от невзвешенного шума;
- защищенность от внятной переходной помехи;
- отклонение выходного уровня от номинального значения.
На плакатах №4 и №5 показаны схемы измерений и формулы для расчета основных параметров аналоговых сигналов.
Также существует необходимость оценки цифровых параметров системы:
- битовых ошибок;
- параметров джиттера.
Наличие в цифровом сигнале ошибок приводит к искажениям в аналоговом ЗС после цифро-аналогового преобразования, то есть при восстановлении в процессе декодирования. Поэтому необходимо измерять битовые ошибки. Схема измерения битовых ошибок показана на 1-м рисунке плаката №6. На вход тестируемой системы подается псевдослучайная послед. символов, формируемая в циклическом сдвиговом регистре, с выхода системы принимается послед-ть с ошибками. Тестер рассчитывает коэф. бит. ош. как отношение битов с ошибками к количеству переданных бит.
Также ошибки может вызывать такое явление как джиттер - это кратковременные отклонения позиций импульсов цифрового сигнала от их номинальных равноотстоящих положений. Джиттер приводит к отсчету цифровых сигналов в неидеальные моменты времени. Это может привести к единичным или серийным ошибкам. Измерение джиттера проводят с помощью взвешивающих фильтров (рисунок 3), вводимых в измеритель джиттера (рисунок 4), подается сигнал системы и сигнал эталонного генератора такта, сравниваемые по фазе. После измерений строится зависимость амплитуды джиттера от частоты сигнала, которая должна соответствовать определенной маске допуска на джиттер в системе.
Параметры джиттера:
- максимально допустимый джиттер;
- функция передачи джиттера;
В заключении, хочу выразить благодарность за помощь в создании дипломного проекта своему руководителю Кириллову Владимиру Ивановичу, консультанту Ревину Валерию Тихоновичу и рецензенту Гафо Юрию Натановичу.
Благодарю Государственную экзаменационную комиссию за внимание.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
