Завдання на лабораторне заняття

1. Прослідкувати за структурною схемою декодеру принцип його роботи за допомогою відповідних часових діаграм.

2. З’ясувати амплітуду та знак імпульсу на виході декодеру для завданого варіанту побудови кодової групи вхідного ІКМ сигналу, що наведений у таблиці 5.2.

Таблиця 5.2.

Номер варіанту
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Структура кодової групи ІКМ сигналу
00101101	11010010	00011001	10111100	01110100	10000011	01101000	10100101	00110000	11110110	00001111	11000111
Номер варіанту
13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Структура кодової групи ІКМ сигналу
00111101	10010010	01011001	10111110	01110101	10000111	01101010	10101101	10011000	11100110	00101111	11001101

3. Вивчити конструктивне оформлення та розміщення функціональних вузлів декодеру на обладнанні АЦО-30.

Звіт повинен складатися з:

1. Структурна схема декодеру ІКМ-30.

2. Часові діаграми, що пояснюють принцип перетворення вхідного ІКМ сигналу у АІМ сигнал на виході декодеру.

3. Рішення лабораторного завдання відповідно до таблиці 5.2. (відповідь навести у вигляді таблиці 5.3.)

Кодова група	№ сегме-нту	№ рівня варіанту сегменту	Значення еталонних сигналів

Контрольні питання:

1. У чому складається призначення кожного функціонального вузла декодеру?

2. У чому міститься процес перетворення вхідного ІКМ сигналу у АІМ сигналу на виході декодеру?

3. Поясніть побудову амплітудної характеристики декодеру.

4. За рахунок чого виникають шуми перетворення у декодері?

5. У чому міститься призначення еталонних сигналів ФЕС, їх кількість та чисельність значення у у.о.?

6. Як з’ясувати амплітуду та знак імпульсу на виході декодеру, якщо відома структура кодової групи вхідного ІКМ сигналу?

Література:

1. Аппаратура ИКМ-30. Под ред. Ю.П.Иванова и Л.С.Ловина. – М.: Радио и связь, 1983.

2. Ю.В.Скалин, А.Г.Борнштейн, А.Д.Финкевич. Цифровые системы передачи. – М.:Радио и связь, 1988.

Лабораторна робота № 6

Основні вузли лінійного регенератора ЦСП ІКМ-30

Мета роботи: 1. Вивчення побудови, принципу роботи та конструктивного розміщення основних вузлів лінійного регенератора ЦСП ІКМ30.

2. Вивчення конструкції лінійних регенераторів, їх розміщення у лінійному тракті ЦСП ІКМ-30 та організація дистанційного живлення.

Теоретична частина

Лінійний регенератор (РЛ) ЦСП ІКМ-30 призначений для регенерації лінійного цифрового сигналу. Структурна схема РЛ із зазначенням конструктивного розміщення його основних вузлів наведена на Рис. 6.1.

Рис. 6.1 - Структурна схема РЛ із зазначенням конструктивного розміщення його основних вузлів

Як можна бачити з Рис. 6.1 до складу РЛ (окрім двох лінійних трансформаторів ЛТр1 та ЛТр2) входять три основні частини: пристрій лінійного коректору ЛК, пристрій регенерації Р та пристрій хронування ПХ.

У свою чергу до складу пристрою ЛК входять наступні функціональні вузли РЛ: регульована штучна лінія РШЛ, корегувальний підсилювач КП, схема автоматичного регулювання АРУ, та пристрій розділення УР.

До складу пристрою Р входять: два ідентичні розв’язувачи РУ 1 та РУ 2, а також формувач ФУ.

До складу пристрою ПХ входять: суматор С з двома обмежувачами амплітуд О 1 та О 2, контур ударного збудження К, фазообертач ФО, формувач хронованих послідовностей ФХП.

У процесі експлуатації загасання лінії по довжині регенераційної ділянці (А_уч) може змінюється унаслідок зміни температури ґрунту на глибині закопування кабелю. До зміни А_уч приводить також відхиленню довжини регенераційної ділянки від номінального значення. Ці зміни А_уч приводять до зміни рівня лінійного сигналу на виході КП, а отже, на вході РУ, що може викликати невірне впізнання значення символу лінійного цифрового сигналу. Для виключення цього у РЛ використовується схема АРУ. Регулятор АРУ змінює загасання РІЛ (А_ріл), доповнюючи тим самим загасання дільниці до максимального значення, рівного загасанню дільниці номінальної довжини:

Тим самим амплітуда імпульсів на виході КП буде підтримуватися постійною на рівні свого номінальному значення. На рис. 6.2 наведена форма імпульсного відгуку (скоригованого імпульсу) на виході КП при максимальному загасанні ділянки кабельної лінії g(t), нормований відносно свого максимального значення g(0)=1.

Рис. 6.2 - Форма імпульсного відгуку

Функція g(t) у проміжку -1≤t/T_г≤1 є парною, тобто: g(t)=g(-t). УР здійснює розділення 2-поляного цифрового сигналу, що поступає з виходу УК, на одно полярні послідовності позитивних та інвертованих від’ємних імпульсів, що поступають відповідно на вхід РУ 1 та РУ 2.

РУ 1 (РУ2) упізнання приймальних символів (0 або 1), а також здійснює відновлення регенерованих імпульсів за довжиною та часовому положенню. РУ уявляє з себе стробований пороговий пристрій, який спрацьовує, якщо амплітуда сигналу на його вході перевищує пороговий рівень ПУ (пізнавання 1) та не спрацьовує, якщо амплітуда сигналу менш ПУ (пізнавання 0).

У практичних випадках для оцінювання якості корегування цифрового сигналу та можливості його достовірної регенерації користуються „око-діаграмою”, яка уявляє з себе картину накладення усіх можливих реалізацій скоригованого цифрового сигналу протягом одного або декількох тактових інтервалів.

На рис. 6.3 наведена „око-діаграма” при подаванні на вхід РЛ (через вимірювальну штучну лінію) псевдовипадкової цифрової послідовності (ПСП), що уявляє з себе періодично повторну кодову комбінацію з 2¹⁵ -1 символу.

Рис. 6.3 – „Око-діаграма” при подаванні на вхід РЛ псевдовипадкової цифрової послідовності

Процес впізнавання з пороговим рівнем у момент Тр (Рис. 6.3) фіксується точкою впізнавання всередині зоні „розкриву діаграми”, що характеризуються величиною розкриву Δ(Тр). При цьому відношенні сигнал-перешкода на виході ЛК може бути з’ясовано за формулою:

С/П=Δ(Тр)/,

де - середньоквадратичне значення напруги перешкоди.

Максимум відношення сигнал-перешкода досягається при Тр=0, ±1, ±2, ±...

При цьому відносна величина розкриву Δ(Тр) буде дорівнювати 1. у всіх інших випадках (Тр≠0, ±1, ±2 ±...): Δ(Тр)<1.

З виходів РУ 1 та РУ 2 послідовності позитивних та інвертованих від’ємних імпульсів поєднуються та посилюються (якщо є змога) у ФУ, яке встановлює потрібну амплітуду імпульсів та, окрім того, відновлює полярність від’ємних імпульсів з їх інвертованої послідовності.

Керують роботою РУ 1 та РУ2 послідовності прямокутних імпульсів: (хронірующі послідовності ХП) з частотою слідкування імпульсів, равною тактової частотою цифрового сигналу, сформовані у ФХП ПХ. При цьому формуються основна ХІІ ( у точці „Х”) та додаткова ХП ( у точці „З”). Додаткова ХІІ обмежує час розпізнавання символів основною ХІІ, що підвищує точність їх впізнавання. При цьому правильне встановлення моменту впізнавання символів забезпечує ФВ, який здійснює фазування імпульсів основної ХП таким чином, щоб момент впізнавання імпульсів, що приймаються, приходиться на максимальне значення їх амплітуду (тобто у середині імпульсів). Таким чином, тимчасові положення переднього фронту регенерованих імпульсів визначають тимчасові положення переднього фронту імпульсів основної ХП (у момент пізнання), а тимчасові положення заднього фронту регенерованих імпульсів визначають тимчасові положення заднього фронту імпульсів основної ХП. Тим самим відновлюються тривалість і тимчасове положення регенерованих імпульсів.

Скоректовані послідовності позитивних і інвертованих негативних імпульсів з виходів УР одночасно надходять на вхід суматора С через обмежувачі О1 і О2, які заздалегідь обмежують імпульси цих послідовностей по максимуму, що необхідне для забезпечення нормальної роботи контура ударного збудження К, що формує з послідовності об'єднаних і обмежених імпульсів квазігармонійний сигнал з тактовою частотою. За допомогою ФХП з цього сигналу формуються послідовності (ХП) імпульсів, керівники роботою РП1 і РП2.

Тимчасові діаграми, що пояснюють принцип роботи основних вузлів РЛ, представлені на Рис.6.4. На цьому рисунку показані тимчасові діаграми на входах і виходах вузлів РЛ, позначених відповідними точками (а,б,в,г,д,е,ж,з,и,к,л) на структурній схемі РЛ (Рис.6.1).

Конструктивно лінійні регенератори у вигляді блоків РЛ входять до складу устаткування двобічних необслугованих регенераційних пунктів НРП, що здійснюють регенерацію лінійного цифрового сигналу в двох напрямах передачі.

Рис. 6.4 - Тимчасові діаграми, що пояснюють принцип роботи основних вузлів РЛ

Рис. 6.5 - Структурна схема одного блоку РЛ

Рис. 6.6 - Схема живлення основних вузлів РЛ від ПрДП

РЛ напрямів А і Б мають загальний устрій дистанційного живлення, яким є приймач дистанційного живлення ПрДж. Гнізда Гн1 і Гн2 виведені на лицьову панель блоку і служать для контролю коефіцієнта помилок (Кпом) на виході РЛ за допомогою приладу контролю достовірності ПКДУ без перерви зв'язку в ЦСП ІКМ-30. Через резистори R1 і R2 виходи РЛ обох напрямів передачі підключені до блоку контролю регенераторів КР, за допомогою якого здійснюється контроль РЛ з боку обслуговуваних пунктів (ОП, ОРП).

Дистанційне живлення РЛ здійснюється з обслуговуваних пунктів (ОП, ОРП) по штучним ланцюгах робочих пар кабелю за схемою «дріт-дріт». Схема живлення основних вузлів РЛ від ПРДП представлена на Рис.6.6. Живляча напруга ±4,7 В ±10% формуються в ПРДП на стабілітронах типу 2С447А.

Дистанційне живлення РЛ може здійснюватися або з обох обслуговуваних пунктів (організовується дві напівсекції ДП), або з одного обслуговуваного пункту (на іншому обслуговуваному пункті організовується шлейф ланцюга ДП). Протяжність секції ДП (залежно від типу кабелю) може складати: lдп=30…54 км при довжині регенераційної ділянки: lру=1,5...2,7 км. На секції ДП може бути встановлене до 20 НРП (на напівсекції ДП – до 10 НРП). Схема дистанційного живлення НРП на штучних ланцюгах робочих пар кабелю (за схемою «дріт-дріт») при живленні з обох обслуговуваних пунктів представлена на Рис.6.7.

Рис. 6.7 - Схема дистанційного живлення НРП

Вихідний струм джерел ДП (на обслуговуваних пунктах) стабілізований і рівний 110 mA ±10%. Напруга джерел ДП залежить від числа включених в ланцюг ДП регенераторів (НРП). Максимальна напруга ДП може досягати 240 В.

Обладнання блоків РЛ розміщене в контейнерах типа НРП-К12, в кожному з яких розміщується від одного до 12-ти блоків РЛ і один блок КР. Контейнери НРП-К12 встановлюються, як правило, в колодязях міської телефонної каналізації великого типу через 1,5…2,7 км, залежно від типу кабелю (Т,ТЗ,ТЗП). У сільських телефонних мережах, в яких ЦСП МКМ-30С працює за кабелем типу КСПП1х4, контейнери НРП-К12 встановлюються приблизно через 4,6 км.

Конструктивно НРП-К12 виконаний у вигляді герметичного чавунного контейнера, що складається з корпусу і кришки, оснащеної гумовим ущільнювачем і притягуваною до корпусу чотирма болтами спеціалізованого типу. На кришці контейнера розташовані ніші, в яких встановлений повітряний вентиль, використаний для накачування контейнера повітрям (ніша «Тиск»), і роз'єм службового зв'язку (ніша «Сл. Зв'язок») для підключення апарату обхідника АТ-30. Обидві ніші захищено кришками, герметизованими ущільнювачем. На внутрішній стороні кришки є два відсіки для укладання силикагеля. Зміна силикагеля проводиться після кожного розкриття контейнера.

Для з'єднання НРП-К12 з кабелем в корпусі є ввід, виконаний у вигляді герметичної муфти з двома стабкабелями ТГ-50×2×0,7. З'єднання муфти з корпусом контейнера – фланцеве болтове, ущільнення паранитовою прокладкою. Для з'єднання уземлювача на корпусі контейнера передбачений болт з неіржавіючої сталі з відповідною маркіровкою.

За умовами експлуатації контейнер може знаходитися в затопленому стані до шести місяців на глибині до 2 метрів. Тому кришки контейнера виконані з неіржавіючої сталі і мають антикорозійне покриття, а сполучні болти муфти залиті герметиком У-ЗО. Для контролю герметичності контейнер утримується під надмірним тиском повітря (0,3…0,7 атм), що нагнітається через повітряний вентиль. При розкритті контейнера надмірний тиск заздалегідь знімається.

Усередині контейнера поміщається сталевий каркас, на який встановлюються блоки РЛ і КР. Комутація ланцюгів блоків з електричним монтажем контейнера здійснюється прямокутними роз'ємними з'єднувачами (розвилка тип РШМ, розетки типа ГРПМ) з позолоченими контактами. На каркасі змонтовано комутаційне поле для підключення регенераторів до вибраних пар кабелю і підключення пар телеконтролю і службового зв'язку; встановлені сигналізатор пониження тиску, блокувальна кнопка і контактна планка з контрольними резисторами, сполученими перемичками.

Маса НРП-К12 без стабкабелей – не більше 120 кг, габаритні розміри 1000х380х355 мм.