Kỹ thuật điều chế xung mã PCM

126 5,104 14 Gửi tin nhắn cho nhulan
nhulan

nhulan

Tải lên: 2,025 tài liệu

  • Loading...
1/126 trang
Tải xuống 2,000₫

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 19/11/2012, 08:53

Kỹ thuật điều chế xung mã PCM LỜI NÓI ĐẦUNhư chúng ta đã biết trong những thập niên vừa qua do con người ý thức được tầm quan trọng của khoa học kỹ thuật nên đã đặt ra các mục tiêu để hướng tới như: thăm dò vũ trụ để đưa con người đến hành trình mới và có thể tồn tại được ở đó… ngày nay với sự phát triển không ngừng của kinh tế, xã hội, khoa học kỹ thuật,… ngành công nghệ thông tin đã và đang mở ra một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của công nghệ thông tin. Và đã sử dụng thành công kỹ thuật xử lý tín hiệu số, kỹ thuật chuyển mạch số, kỹ thuật truyền dẫn số, ghép kênh số… đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin của người sử dụng vào các lĩnh vực đời sống áp dụng vào trong các mạng viễn thông. Trong đó hệ thống chuyển mạch có nhiều cải tiến tiến bộ, nhờ đó mà chất lượng phục vụ được nâng lên rõ rệt và mở ra nhiều dịch vụ mới.Các tổng đài trong và nước hiện nay, hầu hết đều là các tổng đài điện tử số điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC, có tính linh hoạt cao, dung lượng lớn, cấu trúc gọn nhẹ theo từng modul, sử dụng các linh kiện, các công nghệ tiên tiến rất thuận tiện cho việc quản lý, khai thác, vận hành, bảo dưỡng tổng đài có hiệu quả. Ví dụ như tổng đài Alcatel-1000E10 do Pháp sản xuất.Vậy: kỹ thuật chuyển mạch số, ghép kênh số, tổng đài số… cụ thể như thế nào? "bài báo cáo" này, sẽ giúp chúng ta phần nào mang lại những kiến thức cơ bản về đề tài đó.Để hoàn thành được "bài báo cáo" này, ngoài nỗ lực của bản thân, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của các thầy: Dương Thanh Phương, cùng toàn thể các thầy, cô trong trung tâm ĐT-TH-VT trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.Mặc dù rất cố gắng để hoàn thiện bản báo cáo nhưng quá trình làm không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, chúng em rất mong được sự góp ý từ phía thầy cô, cùng toàn thể các bạn.Chúng em xin chân thành cảm ơn!1CHƯƠNG I: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCMI. Giới thiệuHiện nay trên thế giới đã và đang sử dụng kỹ thuật số trong các chức năng điều khiển chuyển mạch và báo hiệu trong các tổng đài điện thoại và các liên kết truyền dẫn giữa chúng. Một yếu tố quan trọng của sự thay đổi này là xu hướng phát triển của phương pháp vận chuyển tín hiệu thoại bằng kỹ thuật chuyển đổi tương tự thành tín hiệu số. Phương pháp này được phát minh bởi REEves năm 1937 nhưng nó chỉ dùng trong kỹ thuật bán dẫn và cho phép ứng dụng các hệ thống truyền dẫn số thực tế trong các mạng điện thoại từ giữa thập niên 60. Hiện nay phương pháp thông dụng nhất để số hoá tiếng nói là kỹ thuật điều chế xung mã PCM.Kỹ thuật điều chế xung mã được dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tương tự thành tín hiệu số, được biểu diễn thành tổ hợp của nhóm xung nhị phân gồm 8 xung gọilà một từ mã 8 bít, chu kỳ125 µs kỹ thuật PCM được sử dụng trong hệ thống thông tin số được dùng để truyền tín hiệu không liên tục, theo thời gian. Tín hiệu được chuyển đổi thành tín hiệu nhị phân có hai giá trị là "0" và "1" tương ứng với hai giá trị có xung và không xung.Tín hiệu thoại, tín hiệu hình là các tín hiệu liên tục theo thời gian để truyền dẫn và xử lý được trong hệ thống thông tin số thì việc đầu tiên là phải biến đổi từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số. Gọi chung là kỹ thuật biến đổi tương tự thành số ký hiệu: A/DTrong viễn thông biến đổi A/D ta dùng kỹ thuật điều chế PCM quá trình điều chế xung mã PCM được chia thành 3 giai đoạn: lấy mẫu, lượng tử và mã hóa.II. Lấy mẫu trong PCM- Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoặc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian.- Cơ sở của lấy mẫu dựa trên định lý kachenhihcop. Nội dung của định lý được phát triển như sau: một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ fmin Ifmax có thể được biểu diễn bằng các điểm (các giá trị) rời rạc theo thời gian có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện: fs ≥ 2fmax2Trong đó: fmax là tần số cao nhất của tín hiệu liên tụcFs là tần số lấy mẫuVí dụ: tín hiệu thoại fmax = 4khz- Quá trình lấy mẫu được mô tả bằng sơ đồ sau:UpamX(t)TS0tt+TSt+2TSt+3TStWHình 1: Sơ đồ quá trình lấy mẫuX(t): là tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ fmin I fmax được lấy mẫu tại các điểm: t, t+TS, T+2TS, T+3TS … có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện: fs = 1/TS ≥ 2 fmaxKết quả: sau lấy mẫu ta nhận được một dãy xung có biên độ thay đổi theo x(t) gọi là dãy xung điều biên ký hiệu Upam (pulse amplitude Modulation).- Ở máy thu phải khôi phục lại tín hiệu liên tục ban đầu x(t) từ dãy xung điều biên Upam. Phân tích phổ của dãy xung điều biên Upam (phổ là đồ thị phân bố năng lượng theo trục tần số).- Phổ của dãy xung điều biên có dãy như sau:3Hình 2: Phổ của dãy xung điều biênPhổ của dãy xung điều biên Upam gồm có các thành phần sau:- Thành phần một chiều là thành phần không mang tin, không ảnh hưởng đến tín hiệu.- Từ 0 4Bên trênBên Một f0 fs+ffsfs-fmaxChương I: TỔNG ĐÀI SPCI : GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI SPCKể từ khi phát minh ra máy điện thoạivào năm1876 , cũng là lúc bắt đầu một cuộc cách mạng về công nghệ thông tin .Năm 1876 cũng là lúc bắt đầu một cuộc cách mạng về công nghệ thông tin. Năm 1878 hệ thống tổng đài nhân công được đưa vào phục vụ thương mại thành công.Do nhu cầu trao đổi thông tin và số lượng cuộc gọi tăng lên, tổng đài nhân công dần không đáp ứng được nhu cầu đó. Để đáp ứng đựoc nhu cầu đó, người ta đã nghiên cứu và cho ra đời tổng đài số, gọi tắt là SPC. Tổng đài SPC là tổng đài điện tử điều khiển theo trương trình lập sẵn, toàn bộ các hoạt động của tổng đài đã được lập trình trướcvà đựoc ghi vào bộ nhớ có dung lượng lớn. Mọi hoạt động của tổng đài được điều khiển bằng bộ vi sử lý trung tâm như một máy tính điện tử nên tốc độ sử lý cuộc gọi rất cao. Ngày nay tổng đài số đựoc sử dụng rộng dãi trên toàn thế giới nhờ nó có các ưu điểm mà tổng đài nhân công không có.II: NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA TỔNG ĐÀI SPC: + Có thể lưu trữ được các số liệu trong quá trình làm việc giúp việc vận hành khai thác, bảo dưõng và quản lý một cách tối ưu dễ dàng. + Có thể áp dụng cộng nghệ máy tính vào việc quản lý, từ đó có thể áp dụng tiến bộ công nghệ máy tính vào tổng đài. + Tổng đài SPC có thể phát hiện được các sử cố các họng hóc trong quá trình vận hành , khai thác bằng các chương trìng tự động đo kiệm tra không làm ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của tộng đài. + Tổng đài có cấu trúc gọn gàng theo tưng giá máy , ngăn kéo dangmodun nên thuận tiện cho việc lắp đạt sửa chữa và thay thế . 5 + Thuận tiện , linh hoạt trong quá trình hoat động khi cần bổ xung dịch vụ thuê bao hoặc thay đôỉ dịch vụ thuê bao, thay đổi số máy , thêm bớt thuê bao mà không cần thay đổi cấu trúc phần cứng mà chỉ cần bổ xung chương trình.III: NHIỆM VỤ CỦA TỔNG ĐÀI- Tổng đài có các nhiệm vụ sau:+ Nhiệm vụ báo hiệu:Đây là nhiệm vụ trao đổi, báo hiệu với mạng ngoài bao gồm các đường dây thuê bao và truy kế đầu nối tới các máy thuê bao hay các tổng đài khác.+ Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển thao tác chuyển mạch: thiết bị điều khiển nhận các thông tin báo hiệu từ các đường dây thuê bao và truy kế, xử lý các thông tin này và dưa ra các thông tin điều khiển để hoặc cấp báo hiệu tới các đường dây thuê bao hay trung kế hoặc để điều khiển các thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợ để tạo tuyến nối.+ Tính cước:là toạ ra các số liệu phù hợp với từng loại cuộc gọi sau khi cuộc gọi kết thúc. Số liệu cước này sẽ được xử lý thành các bản tin cước phục vụ công tai thanh toán cước.Tất cả các nhiệm vụ trên đây được thực hiện có hiệu quả nhơ sử dụng máy tính điều khiển tổng đài.6IV. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG ĐÀI SPC: Khối giao tiếpKhối chuyển mạch 2314CSSCSSKiểm traPhân phối thuê baoĐiều khiên đấu nốiTrao đổi người máyCác bộ nhớBUS ChungXử lý trung tâmThuê bao tương tự Thuê bao số Trung kê tương tựTrung kế số7H1:1 Sơ đồ khối tổng đài SPC1-Khối giao tiếp:Dùng để giao tiếp giữa các thuê bao tương tự hoặc các thuê bao số với chuyển mạch qua đường dây thuê bao, giao tiếp giữa tổng đài và tổng đài số với các tổng đài khác qua đươòng truy kế. Trong khối giao tiếp bao gồm:(1) Khối giao tiếp thuê bao tương tự, dùng để nối đầu, nối các thuê bao tương tự với chuyển mạch, gồm 4 chức năng BORSCHT+ Cấp nguồn( battery): cấp nguồn cho máy điện thoại 23V dòng điện từ I=18-50mA+Bảo vệ quá áp ( voer voltage protection): tránh điện áp cao ảnh hưởng tới đường dây điện thoại và nguy hiểm cho người sử dụng+Cấp chuông(Ring): Cấp chuông cảm ứng với 25Hz, 75V cho máy điện thoại.+Giám sát trạng thái( Supervision): Báo hiệu để tổng đài biết được trạng thái của máy.+Sai động(Hybird): là mạch chuyển đối 214 dây để biến đổi tín hiệu thoại từ chế độ bán song công sang chế độ song công.+Mã hoá(Coder): mã hoá và giải mã dùng để biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lại+Đo thử( Test): Đo kiểm tra các tham số đường dây(2) Là khối giao tiếp thuê bao số dùng để đấu nối các thuê bao số với chuyển mạch gồm 8 chức năng GAZPACHO8+Tạo khung(Generation frame): Nhận tín hiệu đồng bộ khung để phân biệt từng khung của truyền số liệu PCRA đưa từ các tổng đài tới+Đồng bộ khung(Aliment of frame): Để sắp xếp khung số liệu mới phù hợp với hệ thống PCM+Ma giảm bít 0(Zero String Supperssion): Và dãy tín hiệu PCM có nhiều quãng chứa bít 0 sẽ khó phục hồi tín hiệu đồng bộ có phía thu ta nên thực hiện nén các quãng tín hiệu có nhiều bít 0 ở phía phát.+ Đảo cực đỉnh : ( Polar conversion) : Biến đổi dãy tín hiệu đơn cực từ hệ thống thành tín hiệu lưỡng cực trên đường dây và ngược lại.+ Xử lý cảnh báo ( Alarm processing) : xử lý cảnh báo từ đường truyền PCM .+ Phục hồi xung nhịp : (clock recovery) : Phục hồi xung nhịp từ dãy tín hiệu thu .+ Báo hiệu ( Office signalling) : Thực hiện các chức năng giao tiếp báo hiệu để phối hợp với các loại báo hiệu giữa tổng đài đang xét và tổng đài khác qua đường trung kế .(3)Khối giao tiếp trung kế số dùng để đấu nối các tổng đài số khác với chuyển mạch bằng đường truyền dẫn PCM .( 4 ) Khối giao tiếp trung kế tương tự : dùng để đấu nối các tổng đài tưongt ụư khác với chuyển mạch .2 . Khối chuyển mạch Dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyến đấu nối các thông tin thoại khác nhau với các tín hiệu khác nhau .Trong hệ thống thông tin tương tự có hệ thống chuyển mạch tương tự .Trong tổng đài số có chuyển mạch số.Khối chuyển mạch có 2 chức năng chính đó là truyền dẫn và đấu nối.+ Truyền dẫn : các tín hiệu ( thoại , số liệu …) và tín hiệu báo hiệu.+ Đấu nối : đấu nối tất cả các cuộc gọi khi có nhu cầu gọi gửi tới.Hệ thống chuyển mạch số có 2 loại cơ bản .+ chuyển mạch thời gian số.( T )9+ Chuyển mạch không gian số. ( S )Ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp: hai tầng ( S – T ) và ba tầng ( T – S – T) bốn tầng ( T – S – S - T ).3 . Khối điều khiDùng để điều khiển toàn bộ tổng đài hoạt động theo chương trình lưu trữ . Bao gồm khối xử lý trung tâm và các bộ nhớ Phối hợp vào / raXử lý trung tâmBộ nhớ chương trìnhBộ nhớ số liệuBộ nhớ phiên dịchH 1.2 : sơ đồ khối khối điều khiển.Bộ xử lý trung tâm là một bộ vi xử lý có công suất lớn , tốc độ cao thiết kế một cách tối ưu để điều khiển đấu nối cuộc gọi và các công việc trong tông đài có liên quan đến việc đấu nối.Yêu cầu : Xử lý với thời gian thực công việc cụ thể khi co yêu cầu cuộc gọi là .+ Tổng đài nhận các xung mã chọn số ( con số thuê bao bị gọi).+ Chuyển các con số địa chỉ trong trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi.+ tạo tuyến đấu nối qua tổng đài.+ truyền tín hiệu báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài và giữa các tổng đài với nhau.Bộ xử lý trung tâm làm việc với tốc độ rất cao có thể xử lý mọi thao tác một cách nhanh tróng. Để thực hiện các thao tác điều khiển của mạch điến có liên hệ chặt chẽ với chương trình trong bộ nhớ ROM . các phần bộ nhớ khác thay đổi thông tin trong đó gọi là bộ nhớ RAM.- Các bộ nhớ : gồm ba bộ nhớ 10[...]... giải rộng.3. Mã hoá27 Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCM vào đã được nối với khe TSj của PCM ra b.Phương pháp ghi vào điều khiển đọc ra tuần tự BM 01j số liệu TSiR - 101j địa chỉ TSiR-1CPUBộ Đếm PCM vào PCM ra TSi TSj CLK đọc CM CLK ghi CM37 n*mTRm-1TR0TRm-1 Tv Sv SR TR PCM Vo 0 0 PCM R0 PCM Vn-1 PCM Rm-1 m-1 m-1 PCM V0 PCM R0 m-1 m-1 PCM Vn-1 PCM Rm-1... Amplitad Modulation). Để thực hiện lấy mẫu người ta sử dụng các mạch điều chế biên độ xung. Ở máy thu phải khôi phục lại được tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung điều biến UPAM.X(t)LSBUSB21 PCMv0 PCM R 0 TSjPCMv1 PCM R 1 PCMv-1 PCM m-1Sơ đồ khối SSWChuyển mạch không gian số có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCM ra Khe thời gian vào và ra không thay đổi  gọi là chuyển mạch... PCM R 0 PCM Rk PCM R m-1PCMvoPCMvjPCMv n-1 m m m43 Mã hoá là quá trình biến đổi tín hiệu từ UPAM thành tín hiệu số. Mỗi 1 giá trị biên độ của UPAM được biến đổi thành tổ hợp của nhóm xung nhị phân gồm 8 xung và gọi là một từ mã 8 bít.Các phương pháp mã hoá : a. Mã hoá trực tiếp: Mã hoá trực tiếp là UPAM được so sánh trực tiếp với... tương tự thành tín hiệu số và người ta gọi chung là biến đổi A/D (Analog/Digital). Trong viễn thông người ta sử dụng kỹ thuật điều chế xung mã viết tắt là PCM để biến đổi tín hiệu thoại từ tương tự thành số.- Quá trình điều chế xung mã PCM đượcchia làm 3 bước:+ Lấy mẫu+ Lượng tử+ Mã hoá1. Lấy mẫu:Lấy mẫu là quá trình rời rạc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian.Cơ sở của lấy mẫu là định lý KACHENHICOP... luồng PCM PCM R o PCM R1 PCM R m-1 PCM v0 0 1 ……… ( m-1) 0PCMv1 1 PCM v n-1 m -1 n*m39 Bộ nhớ BM có số ô nhớ bằng số khe thừi gian của PCM quy luật đánh số : O đến R-1 Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM dùng để nhớ số liệu thoại trong một khe thời gian của luồng PCM vào Một ô nhớ phải có 8bit ,dung luợng của cả bộ nhớ BM là 8Rbit Bộ nhớ điều khiểnKý hiệu CM (controle Memory) : dùng để điều. .. thoả mãn điều kiện: fs = 1/TS ≥ 2 fmaxKết quả: sau lấy mẫu ta nhận được một dãy xung có biên độ thay đổi theo x(t) gọi là dãy xung điều biên ký hiệu Upam (pulse amplitude Modulation).- Ở máy thu phải khôi phục lại tín hiệu liên tục ban đầu x(t) từ dãy xung điều biên Upam. Phân tích phổ của dãy xung điều biên Upam (phổ là đồ thị phân bố năng lượng theo trục tần số).- Phổ của dãy xung điều. .. chuẩn bị mã hoá cho UPAM tiếp theo. Đồng thời có 8 xung đồng bộ CLK đưa vào mạch P/S để đạt ra tín hiệu số PCM là từ mã 8 bít nối tiếp.Chương III : KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐI : GIỚI THIỆU CHUNG.Chuyển mạch số là quá trình liên kết các khe thời gian gữa một số các liên kết truyền dẫn kỹ thuật số TDM. Diều này cho phép các tuyến số 2M bps hay 1,5Mbps, từ các tổng đài khác hay các PABX kỹ thuật số... tín hiệu theo biến theo mức biên độ. Sau khi lấy mẫu, nhận được dãy xung điều biến UPAM. Nếu để nguyên như vậy thì nó không truyền được trực tiếp dãy xung điều biến đến bên máy thu mà phải thực hiện biến đổi xung điều biên UPAM thành tín hiệu số nhị phân gọi là mã hoá. Mỗi một giá trị biên độ của UPAM được mã hoá bằng một từ mã. 23ffS0fs- fmax fmaxfS+fmax 1 – Phần mềm hệ thống... cuộc gọi thì bộ phận điều khiển sẽ diều khiển để làm sao có thể ghi lại tất cả các đặc tính và thời gian, cước phí để có được một bản ghi khi cuộc gọi kết thúc thì bộ điều khiển sẽ điều khiển kết thúc quá trình ghi và đưa giữ liệu đã ghi được vào bộ nhớ để phục vụ cho quá trình tính cước sau này.14 0 1 i R-10 1 i R-10 1 i R-1 PCM R0 PCM R1 PCM R m-1PCMvo CMoPCMvj CMjPCMv n-1 CMn-1Các... mạch hai tầnga/ Chuyển mạch S- T.TR 0TR1TR2 0 0PCMvo PCM RPCMv1 1 1 1 PCM R1 TSi 2 2PCMv2 PCM R2 TSi TSjCấu trúc của chuyển mạch T-S phụ thuộc vào cấu trúc chuyển mạch S .Như vậy số chuyển mạch T ở đầu vào tương ứng với sớ hàng của chuyển mạch S .Nhận xét : chuyển mạch 2 tầng cho phép tăng dung lượng số luồng PCM vào và luồng PCM ra bằng số hàng và số cột của chuyển mạch S b.Nguyên . phương pháp thông dụng nhất để số hoá tiếng nói là kỹ thuật điều chế xung mã PCM .Kỹ thuật điều chế xung mã được dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tương. chung là kỹ thuật biến đổi tương tự thành số ký hiệu: A/DTrong viễn thông biến đổi A/D ta dùng kỹ thuật điều chế PCM quá trình điều chế xung mã PCM được
- Xem thêm -

Xem thêm: Kỹ thuật điều chế xung mã PCM, Kỹ thuật điều chế xung mã PCM, Kỹ thuật điều chế xung mã PCM

Bình luận về tài liệu ky-thuat-dieu-che-xung-ma-pcm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập
× Đăng nhập Nạp
tiền
Giỏ hàng Đã
xem
RFD TOP