2 Требования к курсовому проекту

В результате проектирования необходимо выбрать, обосновать, рассчитать следующие параметры:

– структурную схему многоканальной системы передачи информации (МСПИ) с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ);

– способ квантования непрерывных сигналов (линейное, нелинейное);

– амплитудную характеристику квантующего устройства;

– разрядность кодовых комбинаций, тип линейного кода;

– тактовую частоту и полосу пропускания группового канала;

– допустимую вероятность ошибочного приема символов в групповом канале;

– тип кабеля для линии связи;

– допустимую вероятность ошибочного приема символа на регенерационном участке;

– допустимое отношение сигнал/шум на входе решающего устройства в регенераторе;

– уровень шума на входе решающего устройства;

– требуемый уровень сигнала на выходе регенератора;

– структуру сигналов в групповом канале;

– энтропию квантующего устройства;

– избыточность квантующего устройства;

– пропускную способность группового канала;

– объем канала;

– структурную схему кодирующего устройства либо структурную схему регенератора.

Объем пояснительной записки должен составлять 15…20 листов. Формат чертежей – А2. Пояснительная записка и чертежи должны быть оформлены в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ [10]. Предпочтение отдается компьютерному оформлению.

3 Сведения из теории

3.1 Построение системы с ВРК

Системы с временным разделением каналов (ВРК) находят все возрастающее применение в цифровых системах передачи (ЦСП). В местных сетях широко используются системы ИКМ-30, на внутризоновых – ИКМ-120 и ИКМ-180, на магистральных сетях – система ИКМ-1920 и др. системы ИКМ используют импульсно-кодовую модуляцию. Номер системы показывает, какое количество телефонных каналов может быть передано с помощью данной аппаратуры связи.

С

Рис. 1

истемы ИКМ способны легко объединять и разъединять цифровые потоки. Схема объединения цифровых потоков в многоканальной системе передачи информации (МСПИ) приведена на рис. 1.

Способность системы передачи информации с ВРК достаточно просто объединять и разъединять цифровые потоки делает их особенно удобными для применения в железнодорожной сети связи.

Структурная схема и работа системы с ВРК описаны в подразд. 4.2 настоящих указаний, а также в [2], [8], [9] и других источниках.

2. Принципы ИКМ

Принцип импульсно-кодовой модуляции поясняется на рис. 2 и табл. 2. Сначала аналоговый сигнал S (t) дискретизируется, т. е. заменяется импульсными отсчетами, взятыми через промежутки времени Δt=T_g, равные периоду дискретизации. Период дискретизации, согласно теореме Котельникова, должен быть не более половины периода верхней частоты спектра дискретизируемого сигнала:

T_g≤ , где T_в= . (1)

В этом случае исходный сигнал может быть восстановлен полностью на приемном участке канала связи.

Затем каждый импульсный отсчет подвергается квантованию по уровню. Из рис. 2 видно, что если амплитуда отсчета больше половины шага квантования q – расстояния между двумя соседними уровнями, то ее относят к верхнему уровню, если меньше – к нижнему. Таким образом, ошибка квантования ε_кв≤ q. Она называется шумом квантования и может иметь знак + или – (табл. 2).

Таблица 2

Преобразования при ИКМ
Отсчет S(t)	U	U кв	Ошибка, εкв	Уровень квантования, N	Двоичный код
1	3,6	4	-0,4	4	100
2	2,7	3	-0,3	3	011
3	1,2	1	0,2	1	001
4	0,6	1	-0,4	1	001
5	0,3	0	0,3	0	000

При ИКМ по каналу связи передают не сами отсчеты, а комбинации двоичного кода, представляющие номер соответствующего уровня квантования. В табл. 2 приведены кодовые комбинации для пяти отсчетов сигнала S(t).

Приведенный метод квантования является равномерным, так как шаг квантования – постоянный.