Проектирование аналоговой системы передачи (АСП)

Проектирование аналоговой системы передачи (АСП)

42

Федеральное агентство по образованию

Рязанский государственный радиотехнический университет

Кафедра РУС

Курсовая работа

по дисциплине:

«Многоканальные телекоммуникационные системы»

Тема: «Проектирование аналоговой системы передачи»

Выполнил:

студент гр. 619, Мельников П.А.

Проверил:

Казаков Ю.К.

Рязань, 2009г.

Содержание

Введение

1. Эскизное проектирование АСП

1.1 Исходные данные для проектирования

1.2 Выбор трассы магистрали

1.3 Выбор аппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи

1.4 Определение линейного спектра и выбор типа кабеля

1.5 Составление схемы преобразования частот

2. Оценка параметров загрузки каналов и групповых трактов АСП

2.1 Оценка средней мощности группового сигнала

2.2 Оценка пиковой мощности группового сигнала

3. Определение параметров линейного тракта

3.1 Определение уровня передачи

3.2 Расчет номинальной длины усилительного участка

3.3 Размещение усилительных пунктов магистрали

3.4 Расчет и построение диаграммы уровней

3.5 Влияние разброса длин УУ на величину помех в канале

4. Помехи в каналах и трактах АСП и их нормирование

4.1 Эталонные гипотетические цепи

4.2 Расчет допустимой мощности помех

4.3 Расчет ожидаемой мощности собственных помех

4.4 Расчет ожидаемой мощности помех от нелинейных переходов

4.5 Расчет суммарной ожидаемой мощности помех в канале

4.6 Влияние погрешности настройки АСП на помехозащищенность каналов

5. Предыскажение уровня передачи

5.1 Влияние предыскажений уровня передачи на среднюю мощность многоканального сигнала

5.2 Влияние предыскажений уровня передачи на среднюю мощность нелинейных помех

6. Построение структурной схемы радиоаппаратуры

6.1 Состав и назначение аппаратуры ОП

6.2 Состав и назначение аппаратуры ОЛТ

7. Оценка надежности АСП

Список литературы

Введение

Главной задачей электросвязи является дальнейшее ускоренное развитие и повышение надежности работы Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС) на базе новейших достижений науки и техники. Эта сеть представляет собой единый комплекс технических средств электросвязи, обеспечивающих передачу всех видов сообщений: телефонных, телеграфных, радио- и звукового вещания, телевидения и т. д.

Основой ЕАСС является первичная сеть связи, представляющая собой совокупность сетевых узлов и станций, линий и систем передачи и образующая сеть типовых каналов передачи и групповых трактов. На основе первичной сети строится вторичная сеть, которая доводит сигналы до потребителей - абонентских оконечных устройств через свои средства коммуникаций - коммуникационные узлы и станции. Параметры информационных сигналов, поступающих от оконечных устройств вторичных, согласно рекомендациям МККТТ, должны соответствовать параметрам типовых каналов и трактов первичной сети. Первичная сеть образуется по территориальному признаку на основе органичной взаимосвязи местных, зоновых и магистральных сетей.

Образование типовых каналов и групповых трактов возможно на базе разнообразных систем передачи ЕАСС. Наиболее широкое распространение получили проводные аналоговые системы передачи (АСП) на основе частотного разделения каналов (ЧРК).

Высокое качество связи, экономичность строительства и эксплуатации линий передачи в значительной мере определяются качеством проекта. Грамотно выполненный проект позволяет при минимальных затратах на проектирование и эксплуатацию обеспечить заданное количество каналов, удовлетворяющих техническим нормам.

Заданное количество каналов в проектируемой АСП можно получить многими способами. Выбор оптимального варианта построения АСП производится на основе сравнения технических характеристик и экономических показателей. В процессе проектирования линии передачи решаются следующие задачи: выбор трассы и системы передачи; разработка схемы организации связи; определение линейного спектра и выбор типа кабеля; расчет основных характеристик многоканального сигнала; расчет номинального уровня передачи; расчет мощности помех на магистрали; размещение усилительных пунктов; расчет и построение диаграммы уровней; построение структурной схемы аппаратуры.

1. Эскизное проектирование АСП

1.1 Исходные данные при проектировании

Исходные данные при проектировании АСП являются:

- информационная емкость, определяемая числом каналов ТЧ: N = 1234;

- пункты магистрали, определяющие длину трассы:

Пермь - Нижний Тагил - Екатеринбург.

1.2 Выбор трассы магистрали

Трасса линии передачи прокладывается так, чтобы при обеспечении связью всех пунктов затраты на сооружение и эксплуатацию магистрали были минимальными.

Трасса магистрали выбирается, как правило, вдоль шоссейных и железных дорог, чтобы обеспечить удобное эксплуатационное обслуживание линейных сооружений связи, проходит через населенные пункты, в которых можно разместить обслуживаемые усилительные пункты (ОУП).

При сравнении вариантов трасс учитываются следующие факторы: протяженность трассы, необходимое количество каналов между различными пунктами, рельеф местности, энерговооруженность промежуточных пунктов и т. п.

Рис. 1. Ситуационная схема трассы

1.3 Выбор аппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи

В соответствии с выбранной трассой осуществляются выбор аппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи. При этом необходимо знать назначение проектируемой связи, требуемую дальность связи их количество каналов между оконечными и промежуточными пунктами.

Рис. 2. Схема условного размещения пунктов связи

Расстояние между Пермью и Екатеринбургом составляет , а электрическая длина кабеля при этом

В качестве вариантов аппаратуры уплотнения будем рассматривать системы передачи К-1920 (1-ый вариант) и К-3600 (2-ой вариант).

Рассчитаем экономическую эффективность этих вариантов.

Значения показателей для КОО оконечных станций для всех вариантов могут быть приняты как:

; .

Нормированный коэффициент эффективности .

Электрическая длина кабеля .

Для первого варианта:

;

;

;

.

Удельные капитальные затраты на один телефонный канал можно оценить как:

.

Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:

.

Наименьшая сумма приведенных затрат:

.

Для второго варианта:

;

;

;

.

Удельные капитальные затраты на один телефонный канал можно оценить как:

.

Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:

.

Наименьшая сумма приведенных затрат:

.

Сводная таблица расчета:

При незначительной разнице затрат целесообразно выбрать более современную и нашедшую широкое применение К-3600.

1.4 Определение линейного спектра и выбор типа кабеля

Линейный спектр системы определяется заданным числом каналов и выбранным типом аппаратуры уплотнения. В соответствии с этим определяется полоса частот, занимаемая линейным спектром (число каналов считаем N = 3600):

.

Нижняя граничная частота:

.

Верхняя граничная частота:

.

По полосе пропускания и ориентировочно по нижней границе спектра выберем тип кабеля. Выбираем коаксиальный кабель КМ-4 (2.6x9.4 мм).

1.5 Составление схемы преобразования частот

Многоканальная система передачи с частотным разделением каналов должна быть построена по групповому принципу. Разработку схемы преобразования частот следует начинать с формирования стандартных первичных групп.

Основным видом формировния первичных групп в отечественной аппаратуре является прямое одноступенчатое преобразование. В этом случае из N каналов формируется N/12=300 стандартных первичных групп со спектрами 60ч108 кГц.

Несущие частоты для первичных групп:

,

где - номер телефонного канала в первичной группе (ПГ).

При проектировании систем с большим числом каналов возникает необходимость в формировании вторичных, третичных и т. д. групп.

Вторичная группа формируется из пяти первичных групп. Границы спектра основной вторичной группы 312ч552 кГц, ширина полосы 240 кГц.

Прямой порядок следования первичных групп во вторичной образуется путем преобразования пяти первичных групп несущимим частотами.

Несущие частоты для вторичных групп:

,

где - номер первичной группы во вторичной.

Третичная группа формируется из пяти вторичных групп. Границы спектра основной третичной группы 812ч2044 кГц. Ширина полосы частот 1232 кГц. Интервал частот между несущими, с помощью которых вторичные группы преобразуются в третичные, на 8 кГц больше, чем полосы частот вторичных групп. Несущие определяются из выражения:

,

где - номер вторичной группы в третичной.

При организации 3600 каналов ТЧ линейный спектр системы передачи (812...17596 кГц) образуется из двенадцати стандартных третичных групп (812...2044 кГц) путем преобразования в полосы частот двух групп по 1800 каналов: 812...8524 и 9884...17596 кГц. Формирование первой 1800-канальной группы производится с помощью несущих 4152, 5448, 6744, 8040 и 9336 кГц. При этом первая третичная группа передается без преобразования. Формирование второй 1800-канальной группы производится с помощью несущих 9072, 10368, 11664, 12960, 14256 и 18408 кГц. Объединение сформированных 1800-канальных групп в линейный спектр частот осуществляется с помощью дифференциальной системы.

Рис. 3. Формирование линейного спектра системы передачи К-3600

2. Оценка параметров загрузки каналов и групповых трактов АСП

2.1 Оценка средней мощности группового сигнала

Уровень средней мощности группового сигнала зависит от числа активных каналов, поэтому МККТТ рекомендует вести расчет по следующей эмпирической формуле:

, для

.

По известному уровню средней мощности определяется средняя мощность группового сигнала в ТНОУ:

;

.

2.2 Оценка пиковой мощности группового сигнала

Уровень пиковой мощности в ТНОУ:

.

Пиковая мощность в этой точке:

.

Пик-фактор группового сигнала:

.

3. Определение параметров линейного тракта

3.1 Определение уровня передачи

Уровни передачи на выходе усилителей оконечных и промежуточных станций определяются многими факторами: загрузкой линейного тракта; максимальной неискаженной мощностью на выходе усилителя, зависящей от типа транзисторов выходных каскадов; величиной собственных помех, приведенных ко входу усилителя; точностью работы устройств коррекции и АРУ; возможностями дистанционного питания НУП и т. п.

Расчет номинального уровня передачи ведется исходя из условия допустимой перегрузки аппаратуры канала передачи, т. е. по заданной величине неискаженной мощности на выходе линейных усилителей.

Оборудование линейного тракта АСП с целью создания экономичного усилителя с достаточно высокими затуханиями нелинейности рассчитывется таким образом, чтобы максимальная неискаженная мощность не превышала порога перегрузки.

При числе каналов N = 3600, значение уровня максимальной неискаженной мощности .

Пик-фактор группового сигнала

Полагаем, что погрешность установки диаграммы уровней при передаче за счет неточности работы АРУ: , превышение максимальной неискаженной мощности над пиковой: .

Превышение уровня пиковой мощности в ТНОУ над средней:

.

Тогда уровень передачи на выходе линейного усилителя в случае работы АСП без предыскажений равен:

.

При работе АСП с предыскажением уровней передачи пик-фактор многоканального сигнала изменяется. Значение перекоса при работе АСП с предыскажениями равно: - разность километрических затуханий в линии на верхней и нижней частотах линейного спектра (,).

; ;

.

Величина, характеризующуя изменение средней мощности сигнала при введении предыскажений при неизменном уровне передачи по верхнему каналу:

.

Тогда уровень передачи при наличии предыскажений:

.

3.2 Расчет номинальной длины усилительного участка

Выбор длины усилительного участка, а следовательно, и номинального усиления линейных усилителей определяется технико-экономическими показателями и заданным качеством каналов и трактов разрабатываемых АСП.

Длина усилительных участков кабельных магистралей иожет быть определена различными способами:

- простейший - по заданному значению затухания усилительного участка, равному .

- по равенству допустимой и ожидаемой (расчетной) защищенности от собственных помех, т. е. ;

Страницы: 1, 2