Цифрлық тарату жүйесінің ИКМ иерархиясы

МазмұныКіріспе … … … … … . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..
І. Цифрлы ағындарды біріктіру және бөлу принциптері … … … … .
1.1 Цифрлы ағындарды қосу және бөлу принциптері … … … … … .
1.2 Ағындардың синфазалы синхронды қосылуы және бөлініуі …
ІІ Модуляция және оның түрлері … … … … … … … … … … … … … ..
ІІІ ИКМ- туралы түсінік … … … … … … … … … … … … … … … … … .
3.1 ИКМ-15 беру жүйесі … … … … … … … … … … … … … … … … … .
3.2 ИКМ-30 беру жүйесі … … … … … … … . … … … … … … … … … …
3.3 ИКМ-120 беру жүйесі … … … … … … … . … … … … … … … … … .
3.4 ИКМ-480 беру жүйесі … … … … … … … . … … … … … … … … …
3.5 ИКМ-1920 беру жүйесі … … … … … … … . … … … … … … … …
Қортынды … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .
Пайдаланылған әдебиеттер … … … … … … . … … … … … … … … … .

Кіріспе

Қазіргі кезде сандық телефондық байланыс жедел дамуда. Сандық телефондық байланыс сапасы аналогтық телефондық байланыспен салыстырғанда жоғары.
Оның себебі:
— сандық сигналдардың бөгеу тұрақтылығы жоғары;
— беру сапасының байланыс жол ұзындығына тәуелсіздігі;
— сандық беру жүйесі каналдары параметрлерінің тұрақтылығы;
— дискретті сигналдарды беру үшін СБЖ каналдарының өткізу қаблетін пайдалану тимділігі;
— байланыс сандық желілерін құру мүмкіндіктері;
-техникалық-экономикалық көрсеткіштердің жоғарғылығы.
Сандық телефон бізге көптеген қосымша қызыметтер көрсетуде. Бір телефондық сымға телефондық аппаратпен қатар, дербес компьютерлерді қосуға мүмкіндік бар.Сандық телефондық желі арқылы дербес компьютерлер иесіне кең көлемдегі түрлі ақпараттар бар мәлеметттер базасына кіру мүмкіндіктері ашылады. Жеке үйлерге сандық кабельді теледидар енгізіледі. Сонымен, сандық сигнал дегеніміз- ол импульстер тізбегі. Егер дәлелдеу үшін импульс бар болған кезін шартты түрде 1 деп, импульстің жоқ кезіне 0 деп алсақ, онда импульстік тізбекті осы екі санның кезектесуі ретінде көзге елестетуге болады: 0 және 1. Осыдан барып «сандық сигнал» деген ат пайда болады.
Сандық сигналға телегарфтық сигнал және компьютер өндіретін дерек беру сигналы жатады. Көптеген сигналдар сандық сигналдарға жатпайды. Олар- аналогты немесе үздіксіз сигналдар. Аналогты сигналдарды сандық сигнал ретінде көрсетуге бола ма? Аналогты сигналды түрлендіру арқылы сандық сигналды алуға болады. Сандық сигналды алу үшін үш операция: дискреттеу, кванттау және кодтау орындалады.

1933 жылы В.А. Котельников өзінің дәлелдеген теоремасында былай деді: » Кез келген үздіксіз сигнал дискреттеледі. Егер оның спектрі жоғарғы жиілікте Ғж шектелген болса, онда мұндай сигналды қабылдау жағында толық қалпына келтіруге болады деп тұжырмдаған
Сигналды сандық түрінде беру үшін көпканалды сандық беру жүйесі каналды уақыт арқылы бөлу негізінде құрылады. Сандық көпканалды ИКМ жүйесі УБ-ИКМ жүйесі деп аталады.
Бұл курыстық жобамда цифрлы ағындарды біріктіру және бөлу принциптері жайында олардың біріктіру бөлу жолары көрсетіледі.АЖБ немесе АЦО-ЧРК туралы атап көрсетіледі. Мұндағы АЖБ ден отырғанымыз арналарды жиілікпен бөлу немесе аудармасы АЦО-ЧРК.Қорта айтқанда жалпы модуляцияға шолу жасалып соның ішінде ИКМ- импульсті кодтау модуляциясына ерекше тоқталып өтетін боламын.

І. Цифрлы ағындарды біріктіру және бөлу принциптері

Цифрлық тарату жүйесінің ИКМ иерархиясы. Біріншілік желі структурасы таратылатын ақпараттың қосу және бөлу ағындарын анықтайды, сондықтан қолданылатын тарту жүйесі иерархиялық принцип бойынша тұрғызылады. Цифрлы жүйе үшін бұл принципті қолдану, ЦТЖ арнасының иерархиясы сол бағанға сәйкес болу, ЦТЖ арна саны көп болса алдынғы баған бір санға бүтін.
Бірінші бағанға сәйкес тарату жүйесі біріншілік деп аталады, бұл ЦТЖ — да біріншілік сигналдар саны біріншілік цифрлы ағынға тура түрленеді. Екіншілік баған иерерхиясының тарату жүйесі бірншілік ағынды екіншілік цифрлы ағынмен анықталған санда біріктіреді және т.б. Осылайша, егер станцияда біріншілік желіні үлкен арна санымен ЦТЖ ИКМ — ін орнату керек болса, онда біріншілік екіншілік сандарда сәйкес аппаратураны құрады. Мұндай әдіспен тұрғызылған жүйені уақыт бойынша топталған ЦТЖ деп атайды. Бұл жүйелер желіні қамтамасыз етумен қатар біріншілік бағанда топтық кодектерді жұмыс жылдамдығымен қолдануды жүзеге асырады.
МККТТ беруі бойынша иерархияның бірнеше түрін көрсеткен. ЦТЖ ИКМ мен: европалық, солтүстік американдық және жапониялық. 1990 жылы МККТТ бірдей беруді шығарды (әлемдік) синхронды цифрлы иерархия (СЦИ), ол цифрлы ағынды қосады, кез — келген иерархияға шыға алады.

1- сурет. Цифрлы тарату жүйесінің асинхронды иерархияны құру принципі

Біздің біріншілік желіде қолданылатын белгіленетін ИКМ цифрлы тарату жүйелері МККТТ европалық иерархия сәйкес, 5.42 суретте иерархия бағандары белгіленген, ЦТЖ — не сәйкес типтері көрсетілген және цифрлы ағын жылдамдығы. Барлық ағындарда қызметтік сигналдарды тарату үшін арнайы позициялар белгіленеді, ол суреттерде көрсетілген. Мысалы, екіншілік ағын жылдамдығы 2048х4+256 = 8448 кбитс тең, төрт біріншілік ағын жылдамдығымен анықталған (2048 кбитс) және қызметтік ақпарат (256 кбитс). ТЖ арнасымен таратылатын ақпарат негізгі цифрлы арнаға тән 64 кбитс жылдамдықта түрленеді.
1 суретте тарату жүйелері көрсетілген, олар ЦТЖ ИКМ иерархия- сына кірмеген. Бұл біріншіден, суббірінші ИКМ — 15 жүйесі, ТЖ арнасында 15 арнаны цифрлы ағынға 1024 кбитс жылдамдықта түрлендіреді.
Екі ИКМ-15 жүйесінің цифрлы ағындары қосқыш құрылғысымен қосылуы мүмкін. Зона-15 бірінші цифрлы ағын. Екіншіден, бұл аналогты — цифрлы құрылғы АЦҚ — ЧРК.В, олар екіншілік арна тобының (60 арнасы) ЧРК тарату жүйесінде сигналдарды түрлендіреді. Үшіншіден, суретте көрсетілгендей АЦҚ — ТВ аналогты цифрлы құрылғы, теледидар арнасын және дыбыстық екі арнаны (немесе бір стерео) цифрлық ағынға түрлендіруге арналған.
Цифрлы ағындардың параметрлері иерархия бағандары МККТТ белгілеріне сәйкес болу керек. Бұл біріншілік желі құрылғысын унифициялайды және халықаралық байланысты ұйымдастыруды жеңілдетеді.Иерархия жұйесі мұнда ағындарды қосады,оларды плезихронды деп атайды. Егер ағындар қосылуын синхронды қамтамасыз етсін.Синхронды цифрлы иерархия жүйесінде біріншілік бағанада тарату жылдамдығы 155-520кбитс, европалық ПЦИ жылдамдыынан жоғары (139264 кбитс, 5.42 суретті қара) жоғары бағандардың жылдамдықтары да орнатылған: екіншілік — 155 520х4=622080 кбитс, үшінші — 622080х=248320 кбитс және де біріншілік бағаннан төмен тарату жылдамдығы қарастырылуда, ол қазіргі заманғы спутниктің немесе радиорелейлі байланыс жолдарында қолданылады, онда цифрлы ағын жылдамдығы 60000 кбитс аспайды.
Плезиохронды цифрлы ағындарды қосу синхронда қызметтік ақпараттың көлемі үлкейеді. мысалы, төртінші ағын үшін бұл қосылыс, 155,520 — 139264=16256 кбитс құрайды. Ақпараттың көле-мінің үлкен болуы желінің техникалық және эксплутациялық сапасын жоғарлатады.
1.1 Цифрлы ағындарды қосу және бөлу принциптері

Уақыт бойынша топталған цифрлы тарату жүйесін құруда қабылданған структура қосу және бөлу цифрлы ағындардың әдістері бойынша жүзеге асады. Кез — келген қосу әдісі, түсетін ағындардағы ақпарат сақтау құрылғысында жазылады, содан кейін кезек бойынша есептеледі. Синфазалы — синхронды, синхронды және асинхронды (плезихронды) ағындарды бөледі.
Бірінші әдісте жылдамдықтары ғана емес есептеуде сәйкес келеді. Синфазалы — синхронды ағындар болады, мысалы, АЦО — ЧРКВ немесе АЦО — ТВ құрылғыларының шығысында. Екінші әдісте, ағындар жылдамдығы сәйкес келеді, есептеулерінде өзгерістер бар. Бұл ағынға арнайы синхросигналды қосуды қажет етеді, синхросигналдан кейін ағынмен ақпарат таратылады.
Асинхронды (плезихронды) қосылуда синхросигналды қосу ретін көрсетеді, қызметтік ақпарат кіргізіледі, қосылған ағындардың жылдамдықтарының сәйкестігін қамтамасыз етеді.
Ағындарды бөлу операциясы қосуға кері кері операция болып саналады: қосу ағынының ақпараты сақтағыш құрылғыға жазылады, ол кіріс ағынға сәйкес, содан кейін жылдамдықтары есептеледі. Көптеген кездерде ағындарды қосу символ арқылы жүзеге асады, сақтау құрылғысынанақпаратты оқу разряд бойынша жүзеге асады: басында оқылып сосын біріншілік ағын разряды таратылады, содан кейін — екіншілік т.с.с, ақырғы ағын разряды оқылғанан кейін біріншілік разряд қайталанады, цикл қайталанады. Символдарды топтап қосуда болу мүмкін.
Мысалы, қосылған символ басында барлық символдарды таратуға болады, олар біріншілік ағын циклына немесе арнасына сәйкес болу керек, содан соң — осындай екіншілік символдар тобын және т.б. Осында қосу және бөлу құрылғысы қасиетке ие болады. Символдарды топ бойынша қосу сақтау құрылғыларының операциялық жадын үлкейтуді қажет етеді.
СЦИ жүйелері байттық қосуды қолданады (қосылған ағында байттар таратылады — сегізразрядты символдар тобы). Мұндай әдісті ЦТЖ элементтік базалы қолданады, Элементік базамен ортақ тез әсерлесетін ЭЕМ, онда ақпараттық түрлендіру байт бойынша жүзеге асады.

2 -сурет. Синфазалы — синхронды қосылудағы цифрлық ағынның уақыттық диаграммасы

1.2 Ағындардың синфазалы синхронды қосылуы және бөлініуі.
2-суретте 4 цифрлы ағынның қосылуы синфазалы — синхронды құрылғысының осциллограмасы көрсетілген. Суретте τисх қосу ағынының тактілік интервалы, τоб=τисх 4 — тактілік интервал . Импульс ұзақтығы тактілік интервалдың жартысына тең.
ЗУ1 — ЗУ1V сақтағыш құрылғыларында ИИ1 — ИИ1V ағындарының импульстері И3 арқылы импульс жазғыш арқылы жазылады. Жазылған ақпарат ЗУ жүктемесінде ортақ саналады, онда ИО ағыны пайда болады. ИС1 — ИС1V саналуы сәйкес импульстер түскенде басталады. Саналғаннан кейін ақпарат ЗУ босатылып (нөлге келеді). Осылайша, ЗУ жадылық сыйымдылығы бір ұяшықтан тұрады ( бір бит). Көріп тұрғанымыздай символдық еместі жүзеге асыратын болсақ, кез келген ағындарды қосу керек болса, мысалы, байттық, онда ЗУ жадын сәйкесінше үлкейту қажет. Ағындарды бөлу процесі — керісінше арнайы сипаттама қажет емес.
3 суретте синфазалы — синхронды ағындарды қосу және ажырату структуралық сұлбасы көрсетілген, ол 2 суреттегі осциллограммамен сәйкес жұмыс істейді. Ескеретін жайт, әртүрлі ЗУ құрылғыларында ақпаратты оқығанда импульстердің бөліну ұзақтығы әртүрлі. Бөлінген ағындардың номиналды ұзақтығын импульсті формалау құрылғысы (ФИ) қамтамасыз етеді. Онда формаланған импульстің басы негізгі кіріске түсетін импульс моментіне сәйкес, ал бітуі — жүйелі түрде болады, кіріске қосымша берілістерге байланысты.

3 сурет. Синхронды- синфазалы құрылғының цифрлы ағындарды қосу және бөлу сұлбасы.

Қазіргі кезде формаланған импульстер ұзақтығы шығы ұзақтығына тең 2τ0б (2 сур қара). Генераторлық жабдық (ГО) бөлінген тактілік жиіліктің импульсімен басқарылады. Осы суретте ( және келесілерде) импульсті формалаушы құрылғысы әдіс бойынша ерекшеленбеген. Тарату құрылғысында MCIV жүйесін формалау керек емес, өйткені ол И3 жүйесімен сәйкес келеді және т.б ( 2 сур қара)
Синхронды қосу. Синхронды қосу үшін арнайы синхронизация сигналын кіргізу қажет, ол ортақ ағында ақпараттық орналасу тәртібін көрсетеді. Тіркеу бойынша бұл жүйелерді екі ( немесе үш) биттік ақпаратты тарату қолданған.
Генераторлдық жабдық құрылғысының қосылуы екі бөлімнен тұрады: ГО1 және ГО2. Біріншісі ВТЧ тактілік жиілік сигналыман басқарылады, ол кез — келген қосқыш ағынына қосылады (синхрондық ағын) және И3 жазылуын импульсін ЗУ береді.
Сонау ИС1 — ИCIV арқылы жүзеге асады,олар жиілік түрлендіргіш- терден тактілік сигнал алады, тактілік жиілік ағымдарын 3332 рет жоғарлатады. ИС1 — ИCIV санау жүйесі ЗУ1 — ЗУ1У — ға жабық (ЗАПРЕТ1) логикалық ұяшықтары арқылы түседі, ИС — ға беруді қызметтік ақпарат сигналдарын тарату кезінде тоқтатады.

4 сурет. Цифрлы ағындарда синхронды құрылғының қосылу және бөліну сұлбасы

Бөлу құрылғысында кері операция жүзеге асады. Ескеретін бір жайт, қызметтік ақпарат сигналдарының қабылдағышы (ПрСИ) ИЗ1-ИЗІV импульстерді жазу жүйесін ретке келтіреді, ол ГО1 — н жасалады. Қызмет ақпаратының импульсынан кейін ИЗ1 импульсі генераторланады, уақыттан кейін τое — ИЗII импульсі және т.б.(ЗАПРЕТ1 — ЗАПРЕТIV) жабық ұяшығы арқылы ИО ЗУ — ға жазылу қызметтік ақпаратты таратуға жүрмейді. нөлдік ФИ1 — ФИ1V импульстері кірісі ИС санау жүйесі болады, шығыс ағынның тактілік жиілігінің периоды τисх 2 жартысына дейін тоқтатылады.
Синфазды синхронды құрылғыларын салыстыру (3 сур қара) синхронды (4 сур қара) ағындарын қосу, екінші әдіс генератор жабдығының біріншімен салыстырғандағы қиындықтарының шешілуі нәтижесінде жүзеге асады. Синхронды ағындарды қосу кезінде синфазалы — синхронды әдіспен салыстырғанда ЗУ жады сыйымдылығын екі ұяшыққа үлкейту қажет. Шығыс ағыны кезінде ақпаратты сақтауды қамтамасыз ету қызмет ақпаратының сигналын тарату (қабылдау) уақытына байланысты.
Асинхронды қосылу. Цифрлы тарату жүйелерінде қосу ағынына жататындарына автономды генераторлық жабдыққа ие, кейбір жиілік тұрақсыздығынан тұрады. Бұл тұрақсыздық үлкен емес, сондықтан қосу ағындары плезихронды деп атайды (синхронды сияқты). Басында импульстік санау құрылғыларында ағындарды қосу жылдамдығы, 3332 ретінде жылдамдығы жоғары ( алдында қарастырылған жүйе мысалы үшін ИКМ — 120 таратқышы қарастырылған) . көрсетілген уақыттық жылжыту τс тұрақты уақыттық үлкеюге қосылады.Бірнеше жүздеген периодта шығыс ағынның 64 импульсі (ағынның жылдамдығы бір — бірінен аз ажыратылады) ішінде уақытты біркелкі емес 32Тис Х33 көлемге жетеді (жұлдызшамен белгіленген) және импульстік фазаның біркелкі жазылуымен саналуының түзетілуі талап етіледі. Өзара байланысты бір позицияға санау процесін ұстап қалу арқылы жүзеге асыруға болады, ол былай берілген импульстік санау ИС — тен 64 — ші импульсті алып тастау.
5 суретте таратушы және қабылдаушы асинхронды құрылғысы бар.сапряжения (БАС) блоктары көрсетілген. Ол бір қосылған ағынға жатады. Таратушы жабдықта (БАСпер ) ИЗ біркелкілігін ГЖ — берген ағындағы ИИ басқарушы тактілік жиілікте пайда болады. ИС санау импульсі ГЖ автономдық беруші генераторы бар барлығына ортақ БАСпер мәлімет станциясында шығарылады. ИЗ және ИС жылдамдықтары әртүрлілігі фазадық детектрмен (ФД) сипатталады, ол таралу команда блогына мәліметтердің біркелкілігінің жылдамдығын дұрыс және теріс уақыттық біркелкі еместігінің критикалық көлемге жетуін береді. ( 5 сурет)

5 сурет. Асинхронды блоктың структуралық сұлбасы

Егер критикалық τно дұрыс болса, Тарату КСС дұрыс КСС қабылдайды, ол біріккен ағынға келіп түседі сонымен қатар импульс басқарушы кіріс логикалық ұяшыққа ЗАПРЕТ береді. Соның арқасында сол мезетте мәліметті санауға тыйым салынады.
Біркелкі арқасында жазылу импульсі ИЗ БАСпр ГЖ синхрондалып біріккен ИО ағыны өңделіп шығарылады және сақтау құрылғысына логикалық ұяшықтар НЕМЕСЕ және ЖАБЫҚ арқылы келіп түседі. Санау импульстары генератормен өңделіп шығарылады ол кернеумен (ГУН) басқарылады фазалық детектор (ФД) және басқару жүйесінің (БЖ) арқасында олардың жиілігі ИЗ біркелкілік жиілігімен қосылады және бірте бірте ГУН мен фазалық автоқұрылғысын жиілігінде тұйық іліммен құрады. ПРКСС тобы жылдамдығын қабылдаушысы дұрыс КСС қабылдаған кезде импульсті өңдеп шығарады.Ол импульс ЗАПРЕТ ұяшығының кіріс басқаруына келіп түседі де қойылым өтетін жазылу процесін тоқтатады. ПРКСС — те өңделіп шыққан теріс КСС импульсі НЕМЕСЕ ұяшығы арқылы сақтау құрылғысына қосымша арнаның өту процесінде келіп өтеді, ал ол басқа мәліметтер жиілігінің ағынына келіп түскен емес.
Жылдамдық бірігуінің екі жақтық жүйесінде тек КСС — тің екі түрі ғана қолданылады: дұрыс және бұрыс бірігу. Егер жылдамдықтар теңесіп қалу жағдайында нейтралды команда болмайды, ол дұрыс және бұрыс командалар бірінен кейін — бірі ауыстырыдады. Нейтралды команданың болмау жылдаамдығы бірігу жүйесінде қатенің болу мүмкіндігін азайтады.
Алда қарастырылған сұлбаларбіршама жеңілдетілген. Ал негізінде БАС — қа мынадай құрылғылар кіреді, τно згеруін анализдейді,ал ол болса ПРКСС — ің қате болып қосылуын мүмкіндігін төмендетеді және сонымен қатар ГУН фазалық дірілдеуді өшіруші құрылғылар.

ІІ. Модуляция және оның түрлері

Модуляция деп тасушының бір немесе бірнеше параметрлерінің басқарылуымен бастапқы сигналдардың параметрлерінің өзгеруімен байланысты үрдісті айтады. Тасушының модульдеуші параметрі ақпараттық деп аталады. Модуляцияның үш түрі бар: амплитудалық (АМ), жиіліктік (ЖМ) және фазалық (ФМ).
Тасушы ретінде тек гармоникалық емес, сонымен қатар импульстік тербелістерде қолданылады. Яғни модуляция әдістерінің келесі түрлері бар:
АИМ — амплитудалы — импульстік модуляция. Амплитудалы импульсті тасушы бастапқа сигналдың лездік мәнінің өзгеру заңымен сипатталады.
ЖИМ (ЧИМ) — … жалғасы