Федеральноеагентство по образованию
Рязанскийгосударственный радиотехнический университет
Кафедра РУС
Курсовая работа
по дисциплине:
«Многоканальныетелекоммуникационные 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 дляпроектирования
1.2 Выбор трассы магистрали
1.3 Выбор аппаратуры уплотнения ипостроение схемы организации связи
1.4 Определение линейного спектраи выбор типа кабеля
1.5 Составление схемыпреобразования частот
2. Оценка параметров загрузкиканалов и групповых трактов АСП
2.1 Оценка средней мощностигруппового сигнала
2.2 Оценка пиковой мощностигруппового сигнала
3. Определение параметровлинейного тракта
3.1 Определение уровня передачи
3.2 Расчет номинальной длиныусилительного участка
3.3 Размещение усилительныхпунктов магистрали
3.4 Расчет и построение диаграммыуровней
3.5 Влияние разброса длин УУ навеличину помех в канале
4. Помехи в каналах и трактах АСПи их нормирование
4.1 Эталонные гипотетические цепи
4.2 Расчет допустимой мощностипомех
4.3 Расчет ожидаемой мощностисобственных помех
4.4 Расчет ожидаемой мощностипомех от нелинейных переходов
4.5 Расчет суммарной ожидаемоймощности помех в канале
4.6 Влияние погрешности настройкиАСП на помехозащищенность каналов
5. Предыскажение уровня передачи
5.1 Влияние предыскажений уровняпередачи на среднюю мощность многоканального сигнала
5.2 Влияние предыскажений уровняпередачи на среднюю мощность нелинейных помех
6. Построение структурной схемырадиоаппаратуры
6.1 Состав и назначение аппаратурыОП
6.2 Состав и назначение аппаратурыОЛТ
7. Оценка надежности АСП
Список литературы
Введение
Главной задачей электросвязи является дальнейшееускоренное развитие и повышение надежности работы Единой автоматизированнойсети связи (ЕАСС) на базе новейших достижений науки и техники. Эта сетьпредставляет собой единый комплекс технических средств электросвязи,обеспечивающих передачу всех видов сообщений: телефонных, телеграфных, радио- извукового вещания, телевидения и т. д.
Основой ЕАСС является первичная сеть связи, представляющаясобой совокупность сетевых узлов и станций, линий и систем передачи иобразующая сеть типовых каналов передачи и групповых трактов. На основе первичнойсети строится вторичная сеть, которая доводит сигналы до потребителей –абонентских оконечных устройств через свои средства коммуникаций –коммуникационные узлы и станции. Параметры информационных сигналов, поступающихот оконечных устройств вторичных, согласно рекомендациям МККТТ, должнысоответствовать параметрам типовых каналов и трактов первичной сети. Первичнаясеть образуется по территориальному признаку на основе органичной взаимосвязиместных, зоновых и магистральных сетей.
Образование типовых каналов и групповых трактов возможнона базе разнообразных систем передачи ЕАСС. Наиболее широкое распространениеполучили проводные аналоговые системы передачи (АСП) на основе частотногоразделения каналов (ЧРК).
Высокое качество связи, экономичность строительства иэксплуатации линий передачи в значительной мере определяются качеством проекта.Грамотно выполненный проект позволяет при минимальных затратах напроектирование и эксплуатацию обеспечить заданное количество каналов,удовлетворяющих техническим нормам.
Заданное количество каналов в проектируемой АСП можнополучить многими способами. Выбор оптимального варианта построения АСПпроизводится на основе сравнения технических характеристик и экономическихпоказателей. В процессе проектирования линии передачи решаются следующиезадачи: выбор трассы и системы передачи; разработка схемы организации связи;определение линейного спектра и выбор типа кабеля; расчет основныххарактеристик многоканального сигнала; расчет номинального уровня передачи;расчет мощности помех на магистрали; размещение усилительных пунктов; расчет ипостроение 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 приобеспечении связью всех пунктов затраты на сооружение и эксплуатацию магистралибыли минимальными.
Трасса магистрали выбирается, как правило, вдоль шоссейныхи железных дорог, чтобы обеспечить удобное эксплуатационное обслуживаниелинейных сооружений связи, проходит через населенные пункты, в которых можноразместить обслуживаемые усилительные пункты (ОУП).
При сравнении вариантов трасс учитываются следующиефакторы: протяженность трассы, необходимое количество каналов между различнымипунктами, рельеф местности, энерговооруженность промежуточных пунктов и т. п.
/>
Рис. 1. Ситуационная схема трассы
1.3 Выбор аппаратуры уплотнения и построение схемыорганизации связи
В соответствии с выбранной трассой осуществляются выбораппаратуры уплотнения и построение схемы организации связи. При этом необходимознать назначение проектируемой связи, требуемую дальность связи их количествоканалов между оконечными и промежуточными пунктами.
/>
Рис. 2. Схема условного размещения пунктов связи
Расстояние между Пермью и Екатеринбургом составляет />, аэлектрическая длина кабеля при этом />
В качестве вариантов аппаратуры уплотнения будемрассматривать 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 всехвариантов могут быть приняты как:
/>; />.
Нормированный коэффициент эффективности />.
Электрическая длина кабеля />.
Для первого варианта:
/>;
/>;
/>;
/>.
Удельные капитальные затраты на один телефонный каналможно оценить как:
/>.
Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:
/>.
Наименьшая сумма приведенных затрат:
/>.
Для второго варианта:
/>;
/>;
/>;
/>.
Удельные капитальные затраты на один телефонный каналможно оценить как:
/>.
Годовые эксплуатационные затраты на один телефонный канал:
/>.
Наименьшая сумма приведенных затрат:
/>.
Сводная таблица расчета:Номер варианта
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> 1 вар. (К-1920) 190 230 270 23 9 0.7 1700 2 вар. (К-3600) 190 230 330 25 9 0.7 1722
При незначительной разнице затрат целесообразно выбратьболее современную и нашедшую широкое применение К-3600.
1.4 Определение линейного спектра и выбор типа кабеля
Линейный спектр системы определяется заданным числомканалов и выбранным типом аппаратуры уплотнения. В соответствии с этимопределяется полоса частот, занимаемая линейным спектром (число каналов считаемN = 3600):
/>.
Нижняя граничная частота:
/>.
Верхняя граничная частота:
/>.
По полосе пропускания и ориентировочно по нижней границеспектра выберем тип кабеля. Выбираем коаксиальный кабель КМ-4 (2.6x9.4 мм).
1.5 Составление схемы преобразования частот
Многоканальная система передачи с частотным разделениемканалов должна быть построена по групповому принципу. Разработку схемыпреобразования частот следует начинать с формирования стандартных первичныхгрупп.
Основным видом формировния первичных групп в отечественнойаппаратуре является прямое одноступенчатое преобразование. В этом случае из Nканалов формируется N/12=300 стандартных первичных групп со спектрами60÷108 кГц.
Несущие частоты для первичных групп:
/>,
где /> - номер телефонного канала впервичной группе (ПГ).
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />.
При проектировании систем с большим числом каналоввозникает необходимость в формировании вторичных, третичных и т. д. групп.
Вторичная группа формируется из пяти первичных групп.Границы спектра основной вторичной группы 312÷552 кГц, ширина полосы 240кГц.
Прямой порядок следования первичных групп во вторичнойобразуется путем преобразования пяти первичных групп несущимим частотами.
Несущие частоты для вторичных групп:
/>,
где /> - номер первичной группы вовторичной.
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />.
Третичная группа формируется из пяти вторичных групп.Границы спектра основной третичной группы 812÷2044 кГц. Ширина полосычастот 1232 кГц. Интервал частот между несущими, с помощью которых вторичныегруппы преобразуются в третичные, на 8 кГц больше, чем полосы частот вторичныхгрупп. Несущие определяются из выражения:
/>,
где /> - номер вторичной группы втретичной.
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />;
При /> />.
При организации 3600 каналов ТЧ линейный спектр системыпередачи (812...17596 кГц) образуется из двенадцати стандартных третичных групп(812...2044 кГц) путем преобразования в полосы частот двух групп по 1800каналов: 812...8524 и 9884...17596 кГц. Формирование первой 1800-канальнойгруппы производится с помощью несущих 4152, 5448, 6744, 8040 и 9336 кГц. Приэтом первая третичная группа передается без преобразования. Формирование второй1800-канальной группы производится с помощью несущих 9072, 10368, 11664, 12960,14256 и 18408 кГц. Объединение сформированных 1800-канальных групп в линейныйспектр частот осуществляется с помощью дифференциальной системы.
/>
Рис. 3. Формирование линейного спектра системы передачиК-3600
2. Оценка параметров загрузки каналов и групповых трактовАСП
2.1 Оценка средней мощности группового сигнала
Уровень средней мощности группового сигнала зависит отчисла активных каналов, поэтому МККТТ рекомендует вести расчет по следующейэмпирической формуле:
/>, для />
/>.
По известному уровню средней мощности /> определяется средняямощность 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 ипромежуточных станций определяются многими факторами: загрузкой линейноготракта; максимальной неискаженной мощностью на выходе усилителя, зависящей оттипа транзисторов выходных каскадов; величиной собственных помех, приведенныхко входу усилителя; точностью работы устройств коррекции и АРУ; возможностямидистанционного питания НУП и т. п.
Расчет номинального уровня передачи ведется исходя изусловия допустимой перегрузки аппаратуры канала передачи, т. е. по заданнойвеличине неискаженной мощности на выходе линейных усилителей.
Оборудование линейного тракта АСП с целью созданияэкономичного усилителя с достаточно высокими затуханиями нелинейностирассчитывется таким образом, чтобы максимальная неискаженная мощность непревышала порога перегрузки.
При числе каналов N = 3600, значение уровня максимальнойнеискаженной мощности />.
Пик-фактор группового сигнала />
Полагаем, что погрешность установки диаграммы уровней припередаче за счет неточности работы АРУ: />, превышение максимальнойнеискаженной мощности над пиковой: />.
Превышение уровня пиковой мощности в ТНОУ над средней:
/>.
Тогда уровень передачи на выходе линейного усилителя вслучае работы АСП без предыскажений равен:
/>.
При работе АСП с предыскажением уровней передачипик-фактор многоканального сигнала изменяется. Значение перекоса при работе АСПс предыскажениями равно: /> - разность километрическихзатуханий в линии на верхней и нижней частотах линейного спектра (/>,/>).
/>; />;
/>.
Величина, характеризующуя изменение средней мощностисигнала при введении предыскажений при неизменном уровне передачи по верхнемуканалу:
/>.
Тогда уровень передачи при наличии предыскажений:
/>.
3.2 Расчет номинальной длины усилительного участка
Выбор длины усилительного участка, а следовательно, иноминального усиления линейных усилителей определяется технико-экономическимипоказателями и заданным качеством каналов и трактов разрабатываемых АСП.
Длина усилительных участков кабельных магистралей иожетбыть определена различными способами:
— простейший – по заданному значению затуханияусилительного участка, равному />.
— по равенству допустимой и ожидаемой (расчетной)защищенности от собственных помех, т. е. />;
— по минимальной мощности суммарных помех в каналах АСП.
При расчете номинальной длины усилительных участков будемисходить из равенства допустимых и ожидаемых собственных помех, рекомендованныхЭГЦ, поскольку мощность остальных составляющих помех в меньшей степени зависитот длины усилительных участков.
Собственные помехи в кабельной магистрали определяются:абсолютным уровнем собственных помех />, приведенных ко входу усилителей;числом усилительных участков />; усилением усилителей />, равнымзатуханию прилегающего участка магистрали />; уровнем передачи на выходеусилителя />.
Для линии коаксиального кабеля весомый коэффициент />/>, псофометрическийкоэффициент />.
Километрическое затухание кабеля при />: />.
Температурный коэффициент затухания: />.
Уровень допустимых собственных помех в канале в ТНОУ:
/>;
/>.
Уровень собственных помех в канале в ТНОУ: />.
Километрическое затухание кабеля для />:
/>.
Условие, определяющее равенство ожидаемой и допустимойзащищенности канала АСП от собственных помех для усилительных участков, имеетвид:
/>.
Решим это уравнение графически:
/>;
/>.
/>
Рис. 4. Графическое решение вышеприведенного уравнения
/> - проектная длина усилительногоучастка.
3.3 Размещение усилительных пунктов магистрали
Все усилительные пункты на магистрали разделяются наоконечные пункты (ОП), обслуживаемые усилительные пункты (ОУП) инеобслуживаемые усилительные пункты (НУП). При размещении обслуживаемых пунктовследует исходить из максимально допустимого расстояния между ними.
Максимальное число НУП между ОУП для системы К-3600 равно:/>.
Стоимость строительства и эксплуатации ОУП велика, поэтомурасстояния между ними желательно делать максимально большими. Обычно ОУПразмещают в крупных населенных пунктах, в которых намечается выделение каналов.Для размещения ОУП находят населенные пункты, имеющие бытовые условия дляобслуживающего персонала и достаточную энергетическую базу.
Максимальное расстояние между ОУП равно:
/>.
Температурное изменение километрического затухания кабеляна контрольной частоте плоской регулировки при максимальной изменениитемпературы почвы:
/>.
Допустимое число НУП с грунтовой АРУ на секцииплоско-наклонного регулирования: />.
Изменение усиления ОУП в результате действия соответственноплоской и грунтовой АРУ: />; />.
Максимальная протяженность секции плоско-наклонногорегулирования:
/>
Необслуживаемые усилительные пункты размещают равномернона расстоянии /> друг от друга.
Расстояние Пермь – Екатеринбург по железной дороге черезН.Тагил составляет 510 км.
Электрическая длина кабеля будет равна 510·1.01=515.1 км.
Имеем 171 участок номинальной длины и один участокукороченной длины 2.1 км. Дополнительно к нему ставится одна эквивалентнаялиния ИЛ – 1 км. В связи с этим общее число усилительных участков 172.
3.4 Расчет и построение диаграммы уровней
При проектировании магистрали рассчитывают и строят внешнююдиаграмму уровней. Диаграмма уровней является одной из главных паспортныххарактеристик на проектируемую магистраль. Она необходима для расчета ожидаемоймощности помех, по ней можно составить представление об измененияхотносительных или измерительных уровней.
Диаграмма уровней строится для наиболее тяжелых условийработы верхнего по частоте канала систем передачи. Наиболее тяжелым условиямсоответствует максимальная температура грунта. При этом затухание кабелямаксимально, уровни приема наиболее низкие, мощность собственных помех в концеканала наибольшая, мощность помех от нелинейных переходов также максимальна.
Километрическое затухание кабеля для средней температуры:
/>
Найдем собственное затухание кабеля:
/>.
Затухание станционных устройств:
/>.
Тогда затухание усилительного участка равно:
/>.
Километрическое затухание при максимальной температуре:
/>.
Километрическое затухание при минимальной температуре:
/>.
Значения максимально и минимально возможных затуханий:
/>;
/>.
Тогда уровень приема на входе последующего усилительногоучастка:
/>.
Установочное усиление НУП:
/>.
/>.
/> - исходящий уровень будет вышеноминального на величину />.
/>.
/>.
/>
Рис. 5. Диаграмма уровней магистрали
3.5 Влияние разброса длин усилительных участков навеличину помех в канале
При проектировании и строительстве линий передач всегдастремятся к равномерному размещению усилительных пунктов на магистрали приноминальной длине усилительных участков, обеспечивающих минимум помех в концеканала. Однако выполнить это не всегда возможно, и поэтому будет иметь месторазброс длин усилительных участков относительно их номинального значения, чтоприводит к увеличению мощности помех.
Увеличение мощности собственных помех из-за разброса длинусилительных участков можно оценить потерей помехозащищенности.
Максимально допустимый разброс затуханий усилительныхучастков: />.
Тогда потеря помехозащищенности будет равна:
/>.
4. Помехи в каналах и трактах АСП и их нормирование
Правильность расстановки усилительных пунктов на магистралипроверяется путем расчета ожидаемой мощности помех линейного тракта и сравненияее с допустимой. Помехи линейного тракта систем передачи по симметричнымкабелям складываются мз помех от линейных и нелинейных переходов и изсобственных помех. Для систем передачи по КК мощностью помех от линейныхпереходов можно пренебречь.
Рассмотрим основные расчетные соотношения для оценки помехлинейного тракта.
4.1 Эталонные гипотетические цепи
Основой расчета шумовых характеристик составных частей АСПслужат эталонные гипотетические цепи (ЭГЦ), которые ставятся в соответствиереальным магистралям. Согласно определению, данному в рекомендациях МККТТ, ЭГЦпредставляет собой полную телефонную цепь, организованную по гипотетическоймеждународной линии передачи нормированной длины, с определенным числомпереприемовразного рода, но не максимально возможным.
Эталонные гипотетические цепи необходимы для определениятаких показателей АСП, как допустимые тепловые помехи на входе линейныхусилителей, номинальная длина усилительных участков, уровни передач, затуханиянелинейности по гармоникам и т. п.
Помехи в каналах АСП слагаются из помех линейного тракта ипомех оконечных и переприемных станций. Помехи линейного тракта состоят изсобственных помех, помех линейных и нелинейных переходов.
Собственные помехи состоят из тепловых шумов и шумовтранзисторов. Причиной помех линейных переходов являются электромагнитныесвязимежду отдельными цепями. Помехи нелинейных переходов обусловленынелинейностью амплитудных характеристик групповых линейных усилителей.
Величина помех в каналах АСП зависит от структуры ипротяженности линейного тракта.
Если предположить, что источники помех распределены подлине линии передачи равномерно, то допустимая мощность помех на один километр /> составит7500/2500 = 3 пВтОп. Такова норма для большинства систем. Для каналовгипотетических цепей, входящих в состав глобальной сети связи (дальность до25000 км), норму на помехи линейного тракта снижают до 1.5 и даже до 1.0 пВтОпна километр.
Для коаксиального кабеля мощности помех равны следующимзначениям:
мощность помех линейного тракта: />;
мощность собственных помех: />;
мощность помех нелинейных переходов: />.
4.2 Расчет допустимой мощности помех
Допустимая мощность помех линейного тракта для каналадлиной L км может быть найдена как:
/>.
Мощность помех двух оконечных станций: />.
Псофометрическое значение допустимой мощности:
/>.
Допустимая мощность помех:
/>.
Уровень допустимой мощности помех:
/>.
4.3 Расчет ожидаемой мощности собственных помех
Собственные помехи в каналах и трактах АСП носятфлуктуационный характер. К ним относятся тепловые шумы резисторов, а такжедробовые шумы электронных ламп и транзисторов.
Собственные помехи в кабельной магистрали определяютсяабсолютным уровнем собственных помех, приведенных к входу усилителей, усилениемусилителей и числом усилительных участков.
Защищенность от собственных помех для одиночного участка навыходе усилителя:
/>.
Мощность собственных помех на выходе одного УУ в ТНОУ:
/>.
Мощность собственных помех на выходе канала в ТНОУ:
/>.
4.4 Расчет ожидаемой мощности от нелинейных переходов
Основными источниками помех нелинейного происхожденияявляются линейные усилители. Благодаря глубокой отрицательной обратной связинелинейность усилителей очень незначительна. Однако, вследствие большогоколичества усилителей, приходиться считаться с продуктами нелинейности второгои третьего порядка.
Нелинейные продукты третьего порядка бывают первого ивторого родов. Мощности продуктов нелинейности вычисляют отдельно, т. к. законыих суммирования различны.
/>.
Нормированная частота:
/>.
Нормированная спектральная плотность нелинейных помех:
/>;
/>;
/>.
Номинальное усиление в ТНОУ:
/>.
Коэффициенты затухания нелинейности по 2-ой и 3-ейгармоникам при номинальном усилении:
/>;
/>.
Ширина спектра сигнала:
/>.
Ширина линейного спектра:
/>.
Число усилительных участков:
/>.
Число секций ОУП-ОУП на магистрали:
/>.
Число усилительных участков в секции ОУП-ОУП:
/>.
Отдельные виды помех от нелинейных переходов:
/>;
/>;
/>.
Общая мощность помех от нелинейных переходов на выходеканала в ТНОУ:
/>.
4.5 Расчет суммарной ожидаемой мощности помех в канале:
Мощность помех двух оконечных станций:
/>.
Расчет суммарной мощности помех в канале производитсяпутем суммирования всех вычисленных ранее составляющих:
/>.
/>.
/>, т. е. Ожидаемые помехи будутменьше допустимых, следовательно размещение усилительных пунктов произведеноправильно.
/>.
Запас по защищенности:
/>.
/>
4.6 Влияние погрешности настройки АСП напомехозащищенность каналов
Оценим увеличение мощности собственных и нелинейных помехв конце канала вследствие погрешности настройки АСП. Рассмотрим влияниеразличных факторов на помехозащищенность каналов:
Отклонение диаграммы уровней вследствие неточногосоответствия АЧХ линейных усилителей и кабеля, т.е. вследствие неточностикоррекции.
/>;
/> - регулярная составляющаякоррекции;
/>.
Отклонение диаграммы уровней из-за неточной работытемпературных АРУ.
/>;
/>;
/>.
Отклонение диаграммы уровней вследствие неточной работыАРУ по току КЧ.
/>.
Отклонение диаграммы уровней вследствие температурнойнестабильности усилителей.
/>;
/>.
Отклонение диаграммы уровней вследствие неточности ее измеренияи настройки.
/>.
Суммарные потери защищенности составят:
/>.
Относительное увеличение мощности помех вследствиепогрешности коррекции, настройки и измерений:
/>.
5. Предыскажение уровня передачи
В реальных АСП затухание в линии зависит от частоты,причем с увеличением частоты затухание увеличивается. Это приводит к тому, чтоканалы, расположенные в верхней части спектра, имеют меньшую защищенность отсобственных помех, чем каналы, расположенные в нижней части. Для повышениязащищенности верхних по частоте каналов АСП, работающих по симметричным икоаксиальным кабелям, применяется предыскажение уровней передачи.
В АСП по коаксиальным кабелям часто находит применениезакон предыскажения, при котором уровень передачи по верхнему по частоте каналусохраняется неизменным, а уровни нижних каналов снижаются, т.к. при этомвозможно увеличение числа НУП на секции ОУП-ОУП при заданной мощностиисточников дистанционного питания, а снижение загрузки позволяет понизитьтребования к затуханию нелинейности линейных усилителей.
5.1 Влияние предыскажения уровня передачи на среднююмощность многоканального сигнала
Предыскаженный многоканальный сигнал можно рассматриватькак результат прохождения группового сигнала через линейную инерционную системус коэффициентом передачи по мощности />.
/>;
/> - коэффициент передачи помощности;
/>
Рис. 6. График коэффициента передачи по мощности
/>;
/>;
/>.
5.2 Влияние предыскажений уровня передачи на среднююмощность нелинейных помех
Из вышеизложенного следует, что /> определяет не только коэффициентпередачи группового сигнала, но и мощность не линейных помех. Поэтому:
/>;
/>;
/>;
/> - нормированная частота.
В соответствии с этим изменяются энергетические спектрыкомпонент продуктов нелинейности 2-го и 3-го порядков. В случае неизменногоуровня передачи по верхнему каналу коэффициенты спектрального разложения имеютвид:
/>;
/>;
/>;
/>.
Отдельные виды помех от нелинейных переходов равны:
/>;
/>.
Изменение средней мощности многоканального сигнала приэтом можно оценить следующим образом:
/>;
/>;
/>.
6. Построение структурной схемы радиоаппаратуры
Аппаратура любой многоканальной АСП состоит изоборудования оконечных пунктов (ОП) и оборудования линейного тракта (ОЛТ).
6.1 Состав и назначение аппаратуры ОП
Аппаратура ОП решает задачу формирования многоканальногогруппового сигнала из N исходных сигналов на приёме и обратную задачу напередаче. Структурная схема ОП строится на основе рассчитанной ранее схемыформирования линейного спектра.
Аппаратура ОЛ условно может быть разделена на основную ивспомогательную. В состав основной аппаратуры ОП входят каналообразующиеоборудование (КОО), аппаратура сопряжения (АС) и оконечная аппаратура линейноготракта (ОАЛТ). К вспомогательной аппаратуре ОП можно отнести генераторноеоборудование (ГО), аппаратуру телемеханики (ТМ), служебной связи (СС) идистанционного питания (ДП) необслуживаемых усилительных пунктов.
Каналообразующие оборудование предназначено дляпреобразования N исходных сигналов в групповой сигнал одной из разновидностейстандартных групп и состоит из аппаратуры индивидуального преобразовании (ИП) игруппового преобразования (ГП). Аппаратура ИП обеспечивает преобразованиестандартных каналов тональной частоты (КТЧ), занимающих полосу частот0.3÷3.4 кГц в стандартную первичную группу (ПГ) со спектром частот60÷108 кГц. Аппаратура ГП обеспечивает дальнейшее преобразование ПГ встандартную вторичную группу (ВГ) в полосе частот 312÷552 кГц, затемвторичную группу — в стандартную третичную группу (ТГ) в полосе частот812÷2044 кГц и т.д.
Аппаратура сопряжения предназначена для преобразованияспектра группового многоканального сигнала с выхода КОО в линейный спектр спомощью одной или двух ступеней преобразования в соответствии с разработаннойранее схемой преобразования частот.
Оконечная аппаратура линейного тракта осуществляетсогласование сформированного аппаратурой АС сигнала с линией по уровню,сопротивления и другим параметром на передаче, усилению сигнала и коррекциичастотных характеристик предыдущего на приеме.
Генераторное оборудование необходимо для получения токовнесущих, контрольных и контрольно — вспомогательных частот. В основу работы ГОположен гармонический способ получения несущих.
Аппаратура телемеханики служит для управления параметрамии контроля состояния НУП с прилегающих ОУП или ОП.
Аппаратура служебной связи организует служебную связьмежду различными усилительными пунктами магистрали и по решаемым задачамделится на магистральную, постанционную и участковую.
Аппаратура дистанционного питания предназначена дляорганизации дистанционного питаемых НУП с прилегающих ОП и ОУП.
6.2 Состав и назначение аппаратуры ОЛТ
Оборудование линейного тракта представляет собойсовокупность технических средств и среды распространения сигналов электросвязии определяет основные качественные показатели передаваемых сообщений. В составаппаратуры ОЛТ входят обслуживаемые, полуобслужиааемые и необслуживаемыеусилительные пункты (ОУП, ПОУП. НУП).
Усилительные пункты ОУП и НУП предназначены дляустановочной регулировки усиления под длину усилительного участка иавтоматической регулировки для компенсации температурных изменений затуханиякабелей различного типа. Кроме того, в состав оборудования ОУП и НУП входятустройства коррекции амплитудно-частотных искажений, устройства телемеханики,служебной связи и дистанционного питания.
В современных многоканальных АСП применяют устройства АРУпо контрольным частотам, температуре грунта и току дистанционного питания.
7. Оценка надежности АСП
Под надёжностью понимается свойство системы передачивыполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели взаданных пределах в течение требуемого промежутка времени.
Оборудование системы передачи, каналов и трактов являетсявосстанавливаемым, т.е. его эксплуатация представляет чередование интерваловработоспособности и простоя. В момент простоя происходит восстановлениеработоспособности.
К основным наиболее употребительным характеристикамнадёжности многоканальной системы передачи относятся:
— параметр потока отказов аппаратуры системы передач;
— наработка на отказ;
— вероятность безотказной работы;
— коэффициент готовности системы передач.
Интенсивность потока отказов аппаратуры системы передачи впериод нормальной эксплуатации:
/> - параметр потока отказов кабелядлиной 1 км;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
/>
Среднее время работы системы передачи:
/>.
Вероятность безотказной работы за время t в периоднормальной эксплуатации:
/>.
/>
Рис. 7. График безотказной работы в период нормальнойэксплуатации
Среднее время восстановления системы передачи между двумяотказами:
/>;
/>;
/>;
/>;
/>.
Определение коэффициента готовности системы передачи каквероятности того, что система передачи будет работоспособна в любой моментвремени в период нормальной эксплуатации:
/>.
Список использованной литературы
1. Ю. К. Казаков, “Проектирование аналоговых систем передачи (АСП)”, Рязань,1994г.
2. Ю. К. Казаков, “Описание аналоговых систем передачи (АСП)”, Рязань, 1999г.