Учебно-методическая карта предмета «Сети связи»

СЕТИ СВЯЗИ

Программа, методические указания по изучениюдисциплины

и контрольное задание для студентов колледжа

по специальностям:

210723 Сети связи и системы коммутации

Программа рекомендована УМЦ СПО МС РФ

Утверждена директором Учебно-методического центра по среднему специальному образованию МС РФ, к.п.н., доц. ЮГ. Моисеевым 24.10.02

Методические указания и контрольные задания составлены преподавателем

КТ МТУСИ Т.М. Гайдадиной

Утверждены директором КТ МТУСИ ЮГ. Моисеевым 16.07.03.

Пояснительная записка

Рабочая программа учебной дисциплины «Сети связи» предназначена для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям 2004 - «Сети связи и системы коммутации», 2005 - «Многоканальные телекоммуникационные системы», 2006 - «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» среднего профессионального образования базового уровня. Она является единой для всех форм обучения.

«Сети связи» - обязательная дисциплина в цикле общепрофессиональ­ных дисциплин и обеспечивает формирование у студентов базовых знаний сетей и систем связи РФ. В дисциплине рассматриваются, виды сообще­ний, классификация современных видов электросвязи, их назначение; рас­смотрены структура Взаимоувязанной сети связи РФ (ВСС РФ), первич­ные и вторичные сети связи, их взаимодействие с международными теле­коммуникациями; принципы управления сетями связи, обеспечение их ус­тойчивого функционирования. Кроме того, рассмотрены различные систе­мы передачи, применяемые на современных сетях связи.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

- об определении и построении сетей связи различных уровней;

перспективах развития сетей связи на основе их интеграции и расширения услуг пользователям;

знать:

- требования и нормы сетей связи России и международных телекомму­никаций в части унификации оборудования, систем нумерации, управления сетями, качества предоставляемых услуг;

- принципы управления сетями связи.

При изучении дисциплины необходимо обратить внимание на ее при­кладной характер, показывать на конкретных примерах и ситуационных задачах, где и когда изучаемые теоретические положения и практические навыки могут быть использованы в будущей практической деятельности.

Рабочая программа рассчитана на 60 учебных часов, из них 10 -практические занятия. Настоящий учебный курс включает в себя следую­щие виды занятий: лекции - 12 ч., практические занятия - 4 ч., самостоя­тельная работа студентов - 44ч.

Основной формой изучения дисциплины для студентов заочного обу­чения является самостоятельная работа студента над рекомендованной ли­тературой. Для облегчения этой работы целесообразно пользоваться при­веденным ниже списком вопросов и краткими пояснениями к ним, а также материалом указанной литературы.

Введение

При изучении данного раздела следует рассмотреть современное со­стояние и перспективы развития средств телекоммуникаций, принципы по­строения сетей электросвязи, основные требования по обеспечению беспе­ребойности и качества связи на телекоммуникационных сетях, а также тен­денции создания и использования новых средств телекоммуникаций.

Материал по этому разделу изложен на стр. 112-131, 11-43, 225-226 [1]

Вопросы для самопроверки

1. Что представляют собой существующие сети электросвязи?

2. Назовите сети передачи индивидуальных сообщений и сети переда­чи массовых сообщений.

3. Какие существуют принципы построения сетей электросвязи?

4. В чем заключается принцип радиально-узлового построения теле­фонной сети?

5. Из каких элементов образуется первичная сеть ВСС РФ?

6. Что входит в состав каждой вторичной сети ВСС РФ? Назовите вторичные сети ВСС РФ.

7. Дайте определение линии передачи ВСС РФ.

8. Назовите основные типовые каналы передачи ВСС РФ.

9. Какой канал передачи ВСС РФ является основным?

10. Сформулируйте назначение сетевых узлов и сетевых станций. 11 Дайте определение проводной и радиолинии передачи.

12. Какие направляющие среды используются в проводных линиях пе­редачи?

13. Из каких основных элементов состоит кабель?

14. Как классифицируются кабели связи?

15. Как маркируются кабели связи?

16. В чем отличие оптических кабелей от электрических кабелей?

17. Поясните сущность метода частотного и временного разделения ка­налов.

18. Как формируется групповой сигнал в системах передачи с ЧРК и ВРК?

19. Перечислите этапы преобразования аналогового сигнала в цифро­вой сигнал.

20. Какие виды радиоволн используются для организации радиолиний? 21.Объясните принцип организации связи с помощью радиорелейных систем передачи прямой видимости.

22. Охарактеризуйте основные принципы построения спутниковых систем связи.

23. Какие сообщения передаются по спутниковым линиям связи?

Раздел 2. Вторичные сети ВСС РФ 2.1. Телефонная сеть общего пользования (ТФОП)

Назначение и структура общегосударственной системы автомати­зированной телефонной связи. Принципы построения местной, зоновой и междугородной телефонной сети. Нумерация на различных сетях.

Материал, относящийся к этому вопросу, рекомендуется изучать в сле­дующем порядке. В начале студенты знакомятся с основными видами ус­луг, предоставляемых общегосударственной системой автоматизированной телефонной связи. Затем разбирают принципы построения местных (го­родских и сельских) телефонных сетей Необходимо уяснить, для чего на ГТС вводят районирование, каким образом можно увеличить эффектив­ность использования абонентских линий. Разберитесь, чем сети ГТС от­личаются от сельских сетей, и уясните, от чего зависит выбор того или иного варианта построения сети. Потом разберите принцип построения зоновой сети и, наконец, изучите принцип построения междугородной сети, внимательно рассмотрев рис. 6.1 [2], 51 [8]. Для изучения этой темы рекомендуется использовать стр. 133 -144 [2] стр. 60 - 68 [8], стр. 197-205

[3].

Выполните задание Л» 4 ДКР.

Сети телеграфной связи

Сети телеграфной связи (СТГС) строятся по радиально-узловому принципу с учетом административно - территориального деления страны.

СТГС это совокупность телеграфных станции коммутации (СК), размещаемых в узлах связи, оконечных телеграфных установок в оконеч­ных пунктах (ОП), а также телеграфных каналов связи, организованных на базе каналов передачи первичной сети. Познакомьтесь с назначением и ви­дами телеграфных станций коммутации, структурой и- принципами по­строения телеграфной сети России (рис. 54, стр. 73 [8]).

Запомните назначение сети телеграфной связи общего пользования СТГС-ОП, абонентского телеграфирования СТГС-АТ, абонентской ме­ждународной сети телеграфной связи СТГС-ТХ (Телекс), международной сети общего пользования Гентекс.

Изучите материал на стр. 71-73 [8] или на стр. 145- 150, 154-162 [2].

2.2.2.Службы факсимильной связи и службы передачи газет

Сеть передачи данных (СПД)

Назначение иклассификация СПД. Модель взаимодействия открытых систем. Принцип построения локальных компьютерных сетей, региональ­ных и глобальных СПД. Транспортные сети. Службы передачи данных.

Данные— информация, которая должна быть передана в ЭВМ или уже выведена из ЭВМ.

Сети передачи данных (СПД) предназначены для передачи информа­ции с целью ее обработки на ЭВМ или обработанную ЭВМ.

В последние годы наблюдается быстрое изменение всех компьютер­ных структур, переход от модели с использованием автономных вычисли­тельных систем к сетевым схемам. Бурное развитие информационной сети Internet сделало актуальным подключение к всемирной сети огромного, быстро растущего числа пользователей.

В этой связи во всем мире идет строительство все новых и новых сетей передачи данных. Методическую основу компьютерных сетей составляет разработанная в 19977-1984 гг. модель сетевой архитектуры, известная под названием базовой эталонной модели (Basic Reference Model), опреде­ляющая принципы взаимодействия открытых систем (Open System Inter­connection - OSI). Основные элементы сети - это абонентские системы (АС) и физическая среда для передачи информации. АС, представляющие собой рабочие станции пользователей и устройства коллективного пользо­вания.

Одним из основных достоинств такой сети является многоуровневая иерархическая структура, включающая в общем случае семь уровней взаи­модействия с четко определенным для каждого из уровней функциональ­ным назначением. Семиуровневая архитектура взаимодействия АС имеет следующие функции уровней, т.е. следующие протоколы (протокол - свод правил и форматов, определяющих взаимодействие АС):

• уровень 1 - физический, обеспечивает интерфейс (стык, соединение) с физической средой и служит для передачи информации по каналам свя­зи;

• уровень 2 - канальный, управляет работой канала (формирование паке­тов), обеспечивает форматирование и защиту информации от искаже­ний;

• уровень 3 - сетевой, определяет путь следования (маршрутизацию);

• уровень 4 - транспортный, обеспечивает доставку информации от одно­го приложения к другому, т.е. обеспечивает сквозной обмен информа­цией между системами;

• уровень 5 - сеансовый, управляет передачей информации между при­кладными процессами, обеспечивает обработку имен, паролей и прав доступа при открытии сеанса связи;

• уровень 6 - представительный, согласует форму представления инфор­мации в нужной форме (изображение, распечатка, строка символов и

т.д.);

• уровень 7 - прикладной, обеспечивает работу сетевых при­ложений, т.е. является интерфейсом с прикладными процессами.

Физическую среду называют также нулевым уровнем (уровень 0).

Каждый уровень взаимодействует с соседними, более низкие уровни являются «помощниками» более верхних, соединение между АС разных типов сетей осуществляется на нижних уровнях. Соединение на верхних уровнях осуществляется для сетей, выполненных не по модели OSI, а по другим стандартам.

При изучении этой темы необходимо рассмотреть классификацию су­ществующих компьютерных сетей. Внимательно изучите типы локальных, глобальных вычислительных сетей компьютерных сетей, их построение.

Локальная сеть соединяет на сравнительно небольшой территории -обычно с длиной линии до нескольких километров (приблизительно до 50 км) - группу рабочих станций (персональных компьютеров, оборудован­ных для включения в локальную вычислительную сеть). Наибольшую из­вестность получили локальные сети Ethernet (Исэрнэт - Ether - эфир, Network - сеть), Token-Ring ( токэн ринг - маркерное кольцо), FDDJ (эф-ди - ди-ай - Fiber Distributed Digital Interface - волоконно- распределитель­ный цифровой соединитель). Главное различие между ними заключается в методах доступа к каналам передачи данных и скоростях передачи инфор­мации. В настоящее время широко распространяются и высокоскоростные технологии FDDI, Fast-Ethernet, Gigabit Ethernet.

Региональная (территориальная) информационная сеть действует на территории города, области или группы областей. Это сети Х.25, Frame Relay, ATM (используется асинхронный режим передачи), SDH (синхрон­ный транспортный модуль), которые позволяют организовать мультиме­дийные широкополосные цифровые сети. Глобальные вычислительные се­ти охватывают страны на разных континентах земного шара.

Службы сети передачи данных предназначены для предоставления пользователям определенного набора услуг по ПД на базе одной или не­скольких сетей ЭС.

Для передачи данных организовано два вида служб:

• службы ПД,

• телематические службы.

Службы ПД являются службами переноса информации и служат базой для организации телематических служб.

Телематические службы ДЭС предназначены для непосредственной связи пользователь - пользователь, а также абонентам получить доступ к информационным ресурсам. Абоненты могут оперативно знакомиться с новостями коммерческой информации, получить справочную информацию по запросу, получать за считанные минуты электронную почту и т д.

Познакомьтесь с основными видами, структурой телематических служб.

Материал для изучения этой темы достаточно полно изложен на стр, 151-154 [2], стр. 380-402 [3], стр. 90 -92 [8].

2.4. Сеть звукового вещания (СЗВ)

Принципы организации ЗВ и построения сети распределения про­грамм ЗВ. Составные элементы системы ЗВ. Структурная схема реши ЗВ, способы организации передачи ЗВ.

Изучая данную тему, обратите внимание на назначение, принципы построения сети ЗВ, а также уясните различие между радиовещанием и проводным вещанием: их особенности и услуги.

На рис. 61 [8] представлены составные части системы ЗВ, пояснены функции, выполняемые каждым подразделением. Внимательно рассмотри­те рис. 62 на стр. 95 [2], где представлена упрощенная схема построения сети ЗВ в РФ.

Материал для изучения этой темы на стр. 162 - 171 [2], стр. 110 - 125 [4], стр. 92-97 [8].

2.5. Сеть телевизионного вещания (СТВ)

Основные принципы организации и построения сети ТВ. Услуги-ТВ, предоставляемые пользователям.

При изучении данной темы уясните назначение ТВ, способы по­строения передающей сети ТВ. Рассмотрите рис. 63 на стр. 90 [8], где представлена структурная схема передающей сети ТВ. Студенты должны знать основные технические средства ТВ и уметь дать им краткую харак­теристику.

Материал для изучения этой темы подробно изложен на стр. 171 - 177 [2], стр. 296-298 [4], стр.98- 101[8].

5-236

Вопросы для самопроверки

1. Что называется телефонной связью?

2. Назовите способы построения ГТС и область их применения.

3. Чем определяется нумерация абонентских линий на ГТС? Какие виды связи организуются в городе?

4. Как строятся СТС и почему именно так?

5. Что входит в состав зоновой телефонной сети?

6. Как строится междугородная телефонная сеть, какова нумерация на «ей?

7. Дайте определение документальной электросвязи.

8. С какой целью осуществляется интеграция услуг документальной элек­тросвязи?

9. Каковы функции центров обработки сообщений и центров телематиче­ских служб ДЭС?

10. Что такое передача данных?

11. Назовите виды СПД. Каково их назначение?

12. Почему к сетям ПД предъявляются повышенные требования?

13. Поясните сущность факсимильной передачи сообщений?

14. В чем состоит основной недостаток факсимильного способа передачи данных и в чем его достоинства?

15. Какие услуги предоставляет служба Бюрофакс?

16. Что называют системой звукового вещания?

17. Поясните принципы построения сети распределения программ звуково­го и телевизионного вещания.

Информационные сети (ИС)

Виды информационных сетей. Принцип построения, структурные схемы, способы коммутации на интегральных сетях. Коды, протоколы, модемы на ИС.

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на виды информационных сетей, уяснить принцип построения на примере сети Интернет.

Сеть Интернет - информационная компьютерная сеть (точнее - со­вокупность таких сетей), возникшая немногим более 25 лет тому назад на базе информационно - коммуникационных сетей, созданных Министерст­вом обороны США для обеспечения своих нужд. Первоначально Интернет служил для решения образовательных и научных задач, а его пользователи были сотрудники университетов. Но постепенно облик Интернета менялся, круг пользователей расширялся, расширялся и состав решаемых задач. Рост сети происходил лавинообразно, и на сегодняшний день сеть Интер­нет объединила множество сетей во всем мире. Взаимодействие сетей осу­ществляется с помощью протоколов TCP/IP, прикладных программ.

Изучите основные протоколы сети Интернет, познакомьтесь с домен­ной системой имен.

Материал по данной теме изложен на стр. 292 - 313, 314 - 322 [3] и стр. 126 -130 [8].

Вопросыдля самопроверки

1. Каковы характерные черты ЦСИО, отличающие ее от сетей электросвя­зи других типов?

2. Сформулируйте требования, предъявляемые к ЦСИО.

3. Назовите основные достоинства ЦСИО.

4. Чем отличаются структуры ЦСИО и телефонных сетей?

5. Охарактеризуйте назначение канала D, используемого между термина­лом и узлом коммутации каналов цифровой сети.

6. Передается ли речевая информация в канале D?

7 Каковы функции системы управления в ЦСИО?

8. Каковы функции пункта сигнализации сети сигнализации ЦСИО?

9. Благодаря чему обеспечиваются в Ш-ЦСИО уменьшения задержки па­кетов, коэффициента ошибок и упрощение протоколов сетевого уровня?

10. Каковы причины перехода к ИС?

11. В чем состоит отличие дополнительных видов обслуживания от ос­новных услуг, предоставляемых цифровой сетью?

12. Приведите примеры дополнительных видов обслуживания, предостав­ляемых ИС.

13. Каковы преимущества беспроводных сетей по сравнению с проводны­ми?

14. Перечислите основные виды систем подвижной радиосвязи.

15 Что дает использование сотовой структуры в сетях подвижной радио­связи?

16. Перечислите известные Вам аналоговые системы подвижной радио­связи. Какие из них относятся к системам Федерального стандарта?

17. Каковы достоинства цифровых систем подвижной радиосвязи? Пере­числите известные Вам цифровые системы.

18. Дайте краткую сравнительную характеристику системам NMT-450 и GSM-900.

19. Что такое роуминг?

20. Какова основная особенность транкинговых систем мобильной связи?

21. Каковы основные преимущества транкинговых систем по сравнению с сотовыми?

22. Укажите назначение сетей персонального радиовызова (пейджинговых сетей).

23. Из чего состоит система персонального радиовызова?

24. Назовите виды передаваемых сообщений в системах подвижной связи.

25. Принцип организации пейджинговой связи.

Вопросы для самопроверки

1. Что называют предприятием (оператором) электросвязи? Каково их назначение и основные принципы, на которых основывается их деятель­ность?

2. В чем заключается техническое обслуживание предприятий связи раз­личного назначения?

3. Расскажите о задачах и методах технической эксплуатации техниче­ских средств связи.

4. Каковы основные функции МТС?

5. Каковы основные функции ГТС?

6. Назовите основные предприятия радиосвязи и радиовещания и пере­числите их производственные функции.

7. Перечислите предприятия телевизионного вещания Министерства свя­зи РФ по связи и информатизации.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Студенты специальностей 2004 — «Сети связи и системы коммута­ции»,, 2005 - «Многоканальные телекоммуникационные системы», 2006 -«Радиосвязь, радиовещание и телевидение» выполняют одну домашнюю контрольную работу (ДКР). ДКР должны быть выполнены и отправлены на проверку в соответствии с графиком.

Номер варианта определяют по последней цифре номера студенческо­го билета. Текст каждого задания вместе с номером варианта и исходными данными приводят в контрольной работе на отдельной странице. Исходные данные привести в виде таблицы. Решение задач обязательно поясняют.

Контрольную работу необходимо выполнить в обычной ученической тетради в клетку. Страницы текста, рисунки и формулы нумеруют. Текст пишут разборчиво на обеих сторонах листа, оставляя поля 1/4.1/3 страни­цы. Рисунки вычерчивают на тех же листах карандашом, используя клетки в качестве масштабно - координатной сетки. Рисунки должны быть выпол­нены аккуратно, надписи должны быть яркими и не мелкими. Надписи де­лайте НАД элементами схем и СПРАВА ОТ НИХ. Они должны быть чет­кими и конкретными. Минимальный размер квадрата для изображения элементов структурных схем должен быть 10x10 мм. Перенос фрагментов схем, диаграмм на другую страницу не допускается. Ксерокопии рисунков не допускаются.

Все исправления и дополнения, сделанные по требованию рецензента, выносят на поля в том месте, где обнаружены ошибки или заданы вопросы.

Контрольные работы, выполненные без перечисленных требований, возвращаются на доработки. Незачтенные работы должны быть незамедли­тельно доработаны по всем замечаниям рецензента и повторно представле­ны на проверку.

Выполненную и зачтенную контрольную работу предъявляют на экза­мене. Для успешного выполнения контрольной работы необходимо тща­тельно проработать соответствующий материал, а затем только выполнять задания контрольной работы.

Список литературы приводят в конце работы. Студент подписывает работу с указанием даты.

Студенты, не выполнившие ДКР своевременно не допускаются до эк­замена.

ЗАДАНИЕ 1

1. Начертите структурную схему N - канальной аналоговой системы пере­дачи с ЧРК с однополосной AM.

2. Рассчитайте границы нижних и верхних боковых полос частот на выхо­дах индивидуальных модуляторов каждого из каналов. Полоса первичных сигналов составляет 0,3...3,4 кГц, а несущая частота (в килогерцах) для нижнего по частоте канала указана в табл. 1. Канальные полосовые фильт­ры выделяют полезную боковую полосу, указанную в табл. 1.

2. Рассчитайте и постройте спектральную диаграмму группового сигнала N - канальной многоканальной системы передачи с указанием границ по­лос, занимаемых каждым канальным сигналом. Определите ширину поло­сы частот, группового сигнала.

3. На структурной схеме укажите все рассчитанные значения величин.

Исходные данные приведены в табл. 1.

Таблица 1

Номер варианта
Количество каналов в СП
Несущая частота ниж­него канала
Полезная боковая Н - нижняя В - верхняя	н	в	н	в	н	в	н	в	н	в

Методические указания к выполнению задания

Изучите учебный материал, изложенный в разд. 1 стр. [8], обратив осо­бое внимание на спектральный состав AM колебания. Уясните принцип частотного разделения каналов.

Приступая к решению задачи, постройте структурную схему заданной N - канальной аналоговой системы передачи с ЧРК и однополосной AM. Затем определите номиналы несущих частот для остальных каналов систе­мы передачи. Они должны быть выбраны так, чтобы спектры канальных сигналов не только не перекрывались, но и между ними должен оставаться защитный промежуток (на расфильтровку), величина которого равна 0,9 кГц.

Спектральную диаграмму группового сигнала строят, как показано на

рис. 2 данных методических указаний, с обязательным указанием на ней

граничных частот спектров канальных сигналов. Последние рекомендуется

изображать в виде треугольников, сориентированных в соответствии с тем,

какая из боковых используется для передачи.

Пример. Рассчитать и построить на частотной оси спектральную диаграмму группового сигнала трехканальной системы передачи с ЧРК с однополос­ной AM.

Исходные данные:

Полоса частот первичных сигналов f ₁ = 0,3, f ₂ = 3,4 кГц;

номиналы несущих частот F _НЕС1 = 100 кГц;

выделяемая полезная полоса частот канальным фильтром - верхняя.

Решение. Спектр AM колебания состоит из трех составляющих: несущей частоты, верхней (ВБП) и нижней боковых полос (НБП). Нижняя боковая полоса рассчитывается по формуле

F _НБП = F _НЕС - (F ₁ - F₂) (1)

Нижняя боковая полоса занимает диапазон от (F _НЕС - F₂) до (F _НЕС - F ₁).

Верхняя боковая полоса рассчитывается по формуле

F _ВБП = F _НЕС + (F ₁ - F₂) (2)

Верхняя боковая полоса занимает диапазон от (F _НЕС + F ₁) до (F _НЕС + F ₂).

Спектр AM сигнала показан на рис. 1.

1. Определим ширину спектра первичного сигнала:

F₂ – F ₁ = 3,4 - 0,3 =3,1 кГц

2. Номиналы несущих частот для остальных каналов выбираются с учетом полосы расфильтровки, равной 0,9 кГц, чтобы спектры канальных сигналом не перекрывались. Следовательно, несущие должны отличаться друг о друга на 4 кГц: F _НЕС = 3,1 + 0,9 = 4 кГц

Для второго канала необходимо выбрать несущую частоту:

F _НЕС2 = F _НЕС1 + 4= 100+ 4 =104 кГц;,

для третьего канала несущая частота определяется как:

F _НЕС3 = F _НЕС2 + 4= 104 + 4 = 108 кГц.

3. Определим границы диапазонов частот, занимаемые нижними i верхними боковыми полосами AM сигналов на выходе амплитудного модулятора:

1 канал:

F _НЕС1 - F ₂ - 100 - 3,4 = 96,6 кГц; F _НЕС1 - F, = 100 - 0,3 = 99,7 кГц;

Следовательно, нижняя боковая полоса занимает диапазон 96,6+99,7 кГц. Верхняя боковая рассчитывается как

F _НЕС1 + F ₁ = 100 + 0,3 = 100,3 кГц; и F _НЕС1 + F₂ = 100 + 3,4 = 103,4 кГц и занимает диапазон 100,3+103,4 кГц.

2 канал:

F _НЕС2 - F₂ = 104 - 3,4 =100,6 кГц; F _НЕС2 - F ₁ = 104 - 0,3 = 103,7 кГц.

Диапазон нижней боковой 100,6 + 103,7 кГц.

F _НЕС2 + F ₁ = 104 + 0,3 = 104,3 кГц; F _НЕС2 + F₂ = 104 + 3,4 = 107,4 кГц;

Диапазон верхней боковой 104,3 +107,4 кГц.

3 канал:

F _НЕС3 - F ₁ = 108-3,4 =104,6 кГц; F _НЕС3 - F₂ = 108 - 0,3 = 107,7 кГц;

Диапазон нижней боковой 104,6 + 107,7 кГц.

F _НЕС3 + F ₁ = 108 + 0,3 = 108,3 кГц; F _НЕС3 + F₂ = 108 + 3,4 = 111,4 кГц.

Диапазон верхней боковой 108,3 + 111,4 кГц.

4. Полосовые канальные фильтры выделяют полезную боковую - верхнюю, т.е. на выходе Ф ₁ будет частотный диапазон 100,3 : 103,4 кГц, на выходе Ф₂ -104,3 : 107,4 кГц и на выходе Ф₃ - 108,3 : 111,4 кГц.

На основе этих расчетов построим спектральную диаграмму группово­го сигнала (рис. 2).

1.Начертите упрощенную структурную схему N - канальной оконечной ЦСП с ИКМ и ВРК. Приведите краткое (одну - две фразы) описание назна­чения каждого элемента схемы.

2. Укажите этапы аналого-цифрового преобразования сигнала в тракте пе­редачи и цифро-аналогового преобразования сигнала в тракте приема.

3. Выберите частоту и период дискретизации сигнала, спектр которого ог­раничен частотами F_Н и F _В.

4. Для заданного числа каналов постройте временную диаграмму группо­вого АИМ сигнала, указав на диаграмме первые три канала и послед­ний канал. Исходные данные приведены в табл. 2.

5. Выполните операцию равномерного квантования с шагом Д и кодирова­ния в симметричном двоичном коде двух отсчетов аналогового сигнала первых трех каналов с амплитудами U], U2, U3 и последнего канала Un для заданной системы передачи. Определите величины искажений (ошибок) квантования. Изобразите полученные в результате кодирования кодовые :лова в виде сочетаний токовых и бестоковых посылок, считая, что двоичной единице соответствует токовая посылка, а нулю - бестоковая.

Исходные данные приведены в табл. 3.

6. Определите скорость передачи двоичного сигнала ИКМ. Первичный сигнал является телефонным, количество уровней квантования М. Количество каналов N указано в табл. 2

Таблица 2

Номер варианта
Количе- ство ка- налов N в СП
Спектр аналогово- го сигнала F. кГц	0,3 - 2,4	0,3 - 3,0	0,3 - 2,8	0,3 - 3,2	0,3 - 2,6	0,3 - 6,4	0,3 - 3,5	0,3 - 2,0	0,3 -	0,3 - 2,4
Амплитуды сигна-
лов в ка-
налах,
U, В:
1- канал	15;20	47;27	2,2;8	0,8; 5,3	1,2;4,7	15;9	2,9;5	12;8	28;19	31;21
2- канал	2,5; 6	23; 16	19; 11	13; 25	15; 8	2,8; 6	5; 2	9,1; 3	4,7; 15	7,6,13
3- канал	35; 52	3,8; 8,8	25; 39	48,2 2,1	3,9; 8,4	31;	17; 8	23; 7	10;21	5,8;17
4- канал	8;	14; 24	5,5; 1,2	28;	24; 14	12;	27; 9	16,5	20;	26; 12
N-канал	60;42	4,5; 10	30; 12	27,3;42	6,5; 8,9	34; 10	6; 4	15;25	5,5; 17	10;19

Таблица 3

Номер
вари-
анта
Число
разря­дов М
Значе-
ния
ампл. И1, в И2, в И3, в UN, в
-13		-26,5	0,8		-80	11,5	-92,1		-153
-6	-48		-3,0	-89		-2,8		-16,5
26,8 31,5	13,5	-2,1	17,2	-357	-10,2	-9,5	-62		-458
-100		-12,8			4,0	-3	-42	6,5
Шаг
Квант-я	2,5		3,5	0,5			1,5	4,0		7,5
А

Методические указания к выполнению задания

Приступая к выполнению этого задания, прежде всего, тщательно изу­чите учебный материал, изложенный в разд. 1 стр. 35 - 39 [8]. Пользуясь структурной схемой (рис. 30, стр. 36 [8]) и временными диаграммами (рис. 31, стр. 39[8]), разберите принцип построения цифровых систем передачи с ВРК. Твердо уясните сущность каждой из операций при преобразованиях аналогового сигнала в цифровой и наоборот. Внимательно рассмотрите и проанализируйте диаграммы АИМ сигнала, ИКМ сигнала.

Выбор частоты и периода дискретизации в задаче 2.1 осуществляют на основе теоремы Котельникова стр. 39 [8], с учетом небольшого (10...20)% запаса: F _Д= 2,2 F_В следовательно, период дискретизации АИМ сигнала будет равен Тд = 1/ 2,2 F_B,

Временную диаграмму группового АИМ сигнала строят так, как это изображено на рис. 31, стр. 39 [8]. На диаграмме укажите период дискрети­зации Тд, длительность цикла Тц. Имейте в виду, что на рисунке необходи­мо показать сигнал цикловой синхронизации. Подумайте, почему без этого сигнала невозможно выполнить разделение каналов на приемной стороне.

Задачи 2.3 и 2.5 решают после изучения материала, изложенного в [8] на

стр. 39. Рассмотрите пример, приведенный ниже в данном пособии. Ко­довые слова изображают так, как это сделано на рис. 31, стр. 39 [8].

Пример. Выполните операцию равномерного квантования и кодирова­ния в трехразрядном двоичном коде импульса высотой +3,3 В и -2,4 В. Шаг квантования

Δ = 1 В.

Решение. Количество уровней квантования М связано с числом двоич­ных элементов соотношением М = 2 ^m . В данном случае m = 3, значит, ко­личество уровней квантования будет равно М= 2 ³ = 8.

Изображаем разрешенные уровни, как это показано на рис. 3.

Квантование с математической точки зрения соответствует операции округления чисел до ближайшего целого. Поэтому после квантования высо­та первого импульса будет равна 3,5Д, а второго-2,5Д. Ошибка квантования 4 будет определяться разностью,ξ = |U _P.Y. – U _АИМ| и равна:

для первого импульса ξ = 3,5 В - 3,3 В = 0,2 В,

для второго импульса ξ = |2,5 В - 2,4 В| = 0,1 В.

Чтобы осуществить кодирование разрешенного уровня , надо закоди­ровать номер уровня в двоичной системе счисления. При использовании системы нумерации, показанной на рис. 3, уровню +3,5 В соответствует ко­довое слово 111, уровню -2,5 В соответствует кодовое слово 010. Изобра­жаем это кодовое слово в виде сочетания импульсов и пробелов, считая, что двоичной единице соответствует токовая посылка, а нулю - бестоковая.

Скорость передачи и двоичных сигналов в канале или тракте равна тактовой частоте (частоте следования двоичных сигналов) и зависит от числа каналов N в цифровой системе передачи, от числа элементов М в кодовой группе, а также от частоты дискретизации F _ДАИМ сигналов.

Тактовая частота определяется по формуле F _Д = F _Д x M х N.

Следует иметь в виду, что число каналов N для расчета F_T берется на 2 канала больше с учетом передачи служебной информации, например, сиг­нала цикловой синхронизации, сигналов набора номера, контроля состоя­ния каналов и т. д. Для системы передачи ИКМ-30 необходимо взять число N=32. Частота дискретизации

F _Д в телефонном канале ТЧ равна 8 кГц. Если число разрядов кодовой группы М равно 8, то

F_T = 32х8x8 = 2048 кГц.

Скорость передачи и двоичных сигналов равна 2048 кбит/с.

ЗАДАНИЕ 3

1. По заданному диапазону частот укажите основные способы распро­странения радиоволн в указанном диапазоне частот.

2. Определите вид радиосистемы, приведите структурную схему выбран­ной радиосистемы и кратко опишите особенности передачи электросигна­лов в этой системе, назначение элементов схемы. Укажите количество пе­редаваемых каналов, виды передаваемых сообщений по данной системе.

3. Рассмотрите особенности передающих и приемных антенн. Исходные данные приведены в табл. 4.

Таблица 4

Номер
варианта
Диапазон	10,5	0,8					0,3		0.8	3.4
частот	÷	÷	÷	÷	÷	÷	÷	÷	÷	÷
	11,8									3,9
	ГГц	ГГц	МГц	кГц	МГц	кГц	МГц	ГГц	МГц	ГГц
Длина про-
лета L, км

Методические указания к выполнению задания

Изучите уче