Curs STM Original

download Curs STM Original

of 112

Transcript of Curs STM Original

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    1/112

    Principiile de construire ale semnalelor de transmisiuni multiplex.

    Nivele de transmisiune al semnalelor

    Sistem de transmisiuni multiplex se numete un ansamblu de mijloace tehnicare asigur prin intermediul unui circuit fizic s organizm dou i mai multe canalecomunicaii. Dup metoda de divizare a canalelor se deosebesc sisteme de transmisicu divizarea canalelor n timp.

    Divizarea canalelor n frecven se practic n sistemele de transmisiuanalogice, iar divizarea canalelor n timp de obicei se practic n sistemele

    transmisiuni digitale.n sistemele de transmisiuni cu divizarea canalelor n frecven pentru fiec

    canal se repartizeaz o anumit band de frecvencan f limitele creia se nfptuietetransmisiunea semnalelor unui canal de comunicaii. Spre deosebire de sistemeledivizarea canalelor n frecven, n sistemele cu divizarea canalelor n timtransmisiunea semnalelor pentru diferite canale se nfptuiete nu concomitent, ci

    r!nd cu un oarecare decalaj n timp. n linia de transmisiuni se transmite semnanumai pentru un canal al sistemei. "ransmisiunea semnalelor prin fiecare din canalsistemei se nfptuiete discret peste anumite intervale de timp.

    Canal de comunicaii sau telecanal se numete un ansamblu de dispozitiveliniare i staionare care asigur transmisiunea unui anumit tip de informaie deoperator la client, astfel de tip de informaii pot servi# comunicrile telefonice

    telegrafice, transmisiunea datelor, programelor de radiodifuziune i televiziune. Dcanalul de comunicaie este destinat pentru transmisiunea curenilor de frecven tonsau vocal de la $%% p!n la $&%%'z i posed caracteristicile care corespund anucerine, atunci el se numete canal standard de frecven tonal sau vocal.

    Circuit fizic de comunicaie se numete conductoarele liniei aeriene sau alecablului prin care se transmit sau se recepioneaz semnalele formate de sistema transmisiune. n dependen de materialul conductoarelor circuitele pot fi din#

    (

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    2/112

    ) cupru*) oel*) aluminiu*) combinate.Dup numrul conductoarelor se deosebesc circuite formate prin intermediul un

    singur conductor, dou conductoare i patru conductoare. +ircuitele la r!ndul lor potsimetrice i nesimetrice. n circuitele simetrice conductoarele posed aceeai construi aceiai parametri electrici. +a exemplu de circuit nesimetric servete linia monofiln care n calitate de al doilea conductor se utilizeaz solul.

    inia de transmisiune se numete construcia care const dintr)un anumit numde circuite. inia de transmisiune se divizeaz n# linie aerian i linie prin intermecablului. n componena utilajului sistemului de transmisiuni intr utilajul staiintermediare i traficul liniar, care const din utilajul staiilor intermediare i liniatransmisiune. Staiile intermediare pot fi sub form de puncte de amplificare sregenerare, care se divizeaz n deservite i nedeservite.

    n staiile intermediare se nfptuiete compensarea atenurii i nltura

    distorsiunilor semnalelor ce se transmit, care apar la propagarea lor prin linia transmisiune, iar staiile terminale pe l!ng aceasta se mai folosesc suplimentar penconvertarea semnalelor.

    n fig.1 este reprezentat schema de structur a sistemului de transmisiune pentorganizarea comunicaiilor telefonice an abonai.

    Fig. 1

    +

    "

    -

    -"

    -. . .S" S (

    "S /

    "S 0

    " S""

    +

    "

    -. . .-

    -""+

    S1 2S-3 S1 2S-3

    /

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    3/112

    -" 4 aparat telefonic- 4 linia de abonat

    +"- 4 centrala telefonic automatS" 4 staia terminal" 4 traficul lineic

    " 4 linia de transmisiuniS (,/...0 4 staiile intermediareS- 4 sector de amplificareS1 4 sector de regenerare

    Sectorul de linie ce se afl ntre dou staii intermediare vecine sau ntre ST i SIvecin se numete sector de amplificare(S ! sau sector de regenerare(S"!.

    a transmisiunea convorbirilor n aparatul telefonic oscilaiile sonore converteaz n oscilaii electrice, iar la recepie 4 invers. 5rin intermediulCT sestabilete conectarea abonatului cu linia necesar iar dispozitivele sistemului transmisiune converteaz semnalele electrice n aa mod pentru ca convorbirile tutu

    abonailor s se nfptuiasc prin diferite canale organizate sau transmise pintermediul unei linii de transmisiuni. Distana de funcionare a sistemului transmisiune i numrul de canale de frecven tonal formate n cadrul sistemelor sdeterminate de destinaie sistemului de transmisiuni, dup acest indice ST se divizeaz#locale, zonale, interurbane, care p!n la urm formeaz o reea de comunicaii unic prestare a diferitor servicii.

    Nivelele de transmisiune ale semnalelor.n tehnica de comunicaii puterea, tensiunea i curentul semnalului sunt prim

    de a fi apreciate nu n 6att, volt i amper, ci n nite mrimi relative logaritmice carenumesc nivele de transmisiune, ce ne ofer o serie de avantaje# n primul r!nd

    simplific calculul circuitelor electrice, deoarece nmulirea i mprirea numerelonlocuiete cu adunarea i scderea logaritmilor de la nmulirea i mprirea aces

    $

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    4/112

    cifre, iar n al doilea r!nd nivelele de transmisiune corespund sensibilitii urechiisemnalele sonore care la fel se descriu de legea logaritmic. 0ivelele de transmisconform puterii, tensiunii i curentului se msoar n decibeli(d#! i se determinconform relaiei#

    $

    x p P

    P lg 1$ P = *

    $

    x u %

    % lg &$ P = *

    $

    x I I

    I lg &$ P = , (1)

    unde# x x x I '% ' P ) valorile puterii, tensiunii i curentului n punctul x ce se analizeazal circuitului sau canalului.

    $$$ I '% ' P ) valorile iniiale ale puterii, tensiunii i curentului pentru

    determinarea nivelelor de transmisiuni.+a de obicei amplificarea intensitii sunetului se msoar n 7elli(#! . 7ell)ul

    reprezint sporirea intensitii sau a altei mrimi energetice de zece ori, deoaremrimile energetice sunt proporionale mrimilor de for la ptrat 4 7ellul la freprezint sporirea mrimii de for de 1(& ')1$ ori .

    8nitatea de zece ori mai mic se numeted# (decibell3 i reprezint sporirea

    mrimii energetice de &*+ '11$1$ ori sau a mrimii de for de 1&1 '1&$1$ ori. n practic la fel se utilizeaz neperul(Np! i reprezint sporirea mrimii energetice de

    ),+ '- e & = ori sau a mrimii de for -1, '&e = ori. ntre Np i d# exist urmtoarelerelaii#

    . Np11* '$d#1

    d#(,( ', N 1 p=

    =

    (&!

    n caz general nivelul de transmisiune conform puterii nu este egal cu celtensiunii sau a curentului. ns ntre ele pot fi stabilite relaii reciproce dac scunoscute rezistenele x " i $ " pe care se elimin corespunztor puterile x P i $ P ,adic#

    ' "%

    I I % P P P

    lg 1$ P $

    x p = ()!

    &

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    5/112

    ' " "

    lg 1$ P " "

    lg 1$%

    % lg 1$

    " "

    %

    % lg 1$ P

    $

    x %

    x

    $&$

    & x

    x

    $&$

    & x

    p (/!

    . " "

    lg 1$ P " "

    lg 1$ I

    I lg 1$ "

    "

    I

    I lg 1$ P

    P lg 1$ P $

    x I $

    x &$

    & x

    &$

    & x

    &$

    & x

    $

    x p (*!

    n cazul c!nd . P P P " " I % P $ x = 0ivelele se numesc absolute dac n calitate de valori iniiale sunt luate mrimil

    -legerea acestor valori suntcondiionate de faptul c microfonul etalon de calitate nalt care funcioneazcalitate de generator de curent variabil dezvolt o puterem0 1 la conectarea lui lasarcina acordat cu valoarea de$$ , atunci pe sarcin vom obine tensiune saudiferen de potenial#

    ' --* '$($$1$ " P % )$$$ = ( !

    i prin ea va circula curentul# .m&+ '1$$

    1$ " P

    I )

    $

    $$

    n baza acestor date este introdus noiunea de generator normal. 0ormal numete generatorul fora electromotoare a cruia este egal cu1'** i cu rezistenainterioar activ de$$ care emite oscilaii cu frecvena,$$2z pe sarcina de $$ ,

    astfel de generator ne va da valorile etalon ale curentului i tensiunii. 0ivelele absolute conform puterii, tensiunii i curentului sunt legate ntre ele dac semsoar n punctul circuitului sau canalului cu rezistena de intrare$$ . 5entru altevalori a rezistenei x " pentru calcul sunt utilizate urmtoarele relaii#

    $$ "

    lg 1$ P P x u p sau $$ "

    lg 1$ P P x I p . (-!

    9

    .m&+ '1 I

    ' --* '$0

    'm0 1 P

    $

    $

    $

    =

    =

    =

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    6/112

    0ivelele se numesc relative dac ele se determin n comparaie cu puterea, tensiuneacurentul care se refer ca de obicei la nceputul traficului lineic, unde se comunicsemnalul de intrare, cu nivelul de la generatorul normal.

    n practic deseori se utilizeaz nivelele de msurare. 0ivel de msurare senumete nivelul absolut ntr)un oarecare punct care se msoar c!nd la intrare secomunic semnal cu nivelul nul de la generatorul normal. +el mai des n calitate denivel nul se alege puterea egal cum0 1 ce se elimin pe rezistena de$$ .Decibellii care se determin fa de acest nivel se numescd#m , astfel obinem cnivelul puterii este#

    3 d#m 4 3!'m0 4 P lg( 1$m0 1

    P lg 1$ P

    x

    x

    p =

    (,!

    0ivelul absolut conform tensiunii este egal#

    !--1 '$

    lg( &$ P x u= . (+!

    0ivelul absolut conform tensiunii se msoar cu ajutorul voltmetrelor care sugradate ded# fa de --* '$% $ = . :alorile standarde a rezistenei sarcinii n diferite puncte ale canalului sunt standardizate i pot fi egale cu$$ , 1*$ i -* . 0ivelelerelative pot fi determinate ca diferena dintre nivelele absolute n punctele ce se msoi n punctul iniial adic#

    $ x r P P P . (1$!

    0ivelul relativ ne caracterizeaz schimbarea puterii de amplificarea dac$ P r > sau atenuare dac $ P r < ntre punctele de msurare i cel iniial. +unosc!nd nivelulabsolut al semnalului n punctul iniial poate fi determinat nivelul absolut n punctulorice nivel relativ adic# r $ x P P P .

    5resupunem c# m0 1 P $ = $1lg 1$ P $ = (d#m!

    0 1 P x )$1$lg 1$ P ) x (d#m! (11! )$$)$ P r (d#m!

    ;

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    7/112

    Caracteristica semnalelor primare de comunicaie

    &.1. Semnalele reelei telefonice

    Studierea spectrului energetic al vorbirii ne indic c vorbirea reprezint u proces, spectrul de frecven a cruia se afl n limitele de*$...1$$2z p!n la

    ,$$$...1$$$$2z .

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    8/112

    &.& Semnalele de radiodifuziune

    +a surse a sunetului la transmisiunea programelor de radiodifuziune ca de obicservesc instrumentele muzicale i vocea omului. Spectrul semnalului sonor se limiten banda de frecven de la /%.../%%%%'z. ns n dependen de calitateareproducere limea spectrului semnalului poate fi limitat. 5entru canalele radiodifuziune de clasa banda de frecven alctuiete de la 9%...(%%%%'z, iar p

    canalele de clas superioar de la $%...(9%%%'z.5uterea medie a semnalului de radiodifuziune depinde de interval, parcurscruia se determin valoarea medie i este egal cu >/$?@ parcursul la o or, //$%?@ parcursul la un minut, &9%%?@ parcursul la o secund.

    5uterea maximal a semnalului de radiodifuziune este A%%%?@, iar diapazdinamic al semnalului de radiodifuziune alctuiete pentru comentator /$ 4 /9d7 pentru ansamblul instrumental &% 4 9%d7 i orchestra simfonic p!n la ;9d7.

    n corespundere cu reglementrile 8nitii nternaionale de "elecomunica puterea zgomotului admisibil nu trebuie s depeasc &n@.

    u!nd n considerare banda de frecvene BC (%%%%'z, 0 +&) P med in8/ P zgomot = capacitatea informaional a semnalului de radiodifuziune alctuie

    (A%Ebps adic capacitatea informaional a semnalului de radiodifuziune este mai fa de capacitatea semnalului telefonic.

    &.). Semnalele fax' e9mail.

    +omunicaiile fax, e)mail transmisiunea imaginilor imobile dup cum sunfigurile, fotografiile, textele, paginile de ziar etc.

    A

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    9/112

    a emisie dispozitivul fax)email converteaz fluxul de lumin ce se reflect deimagine ntr)un semnal electric, iar la recepie are loc convertarea invers, adicsemnalului electric n imagine.

    imea spectrului fax)email primar depinde de imaginea ce se transmite, viteza de desfurare a imaginii i dimensiunile spotului de lumin. imea spectruva fi de valoare maximal n cazul dac imaginea const dintr)o alternan a liniilor anegru egale dup lime cu dimensiunea spotului de lumin. a transmisia imaginireale se obine un semnal de form complicat, spectrul energetic al cruia conine tofrecvenele ncep!nd de la % p!n la . 8niunea nternaional de "elecomunicaiirecomand de a produce aparate fax)email cu diametrul tamburului =%mm, dimensiuspotului de lumin de %,(9mm i viteza de rotire a tamburului de ;% 4 >% i (/% rot5entru astfel de parametri ai aparatului lrgimea spectrului semnalului fax)email alctui pentru vitezele indicate corespunztor de la % p!n la =$%'z, de la % p!n((%%'z i de la % p!n la (&;%'z. maginile se divizeaz n imagini haurate caconin dou gradaii de luminozitate i imagini n semitonuri care conin (; gradaii luminozitate. Diapazonul dinamic a spectrului fax)email alctuiete /9d7, ia

    capacitatea informaional pentru viteza de (/% rotFmin alctuiete />$%bps peimagini haurate i ((=%%bps pentru cele n semitonuri.

    &./. Semnale T .

    n televiziune ca i n telecomunicaiile fax)email semnalul primar se forme prin metoda desfurrii imaginilor mobile ce se transmit sub form de cadre careschimb unul cu altul, i pentru a crea efectul micrii lente se transmit /9 cadre secund, fiecare cadru se divizeaz n linii numrul crora este determinat standardele n vigoare i poate s alctuiasc ;/9 linii. n tubul de emisie imaginoptic se converteaz n copia ei electric n care distribuirea luminozitii se nlocuicu distribuirea potenial, raza electric deplas!ndu)se pe ecranul tubului scanea

    >

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    10/112

    imaginea linie dup linie i le ieirea tubului tensiunea constant se modific corespundere cu schimbarea luminozitii imaginii optice, astfel se formeaz vidsemnalul ":. a recepie acest semnal schimb intensitatea razei electrice care sdeplaseaz pe ecranul ce este acoperit cu un material ce lumineaz, intensitatea luminiscen a creia se schimb n corespundere cu schimbarea luminozitii imagce se transmite. Ciecare cadru se transmite n dou etape# ) iniial raza scaneaz liniile impare i apoi pe cele pare. Datorit frecvenei relasporite de schimbare a semicadrelor29% ori pe secund3 pe ecranul tubului de recepformeaz o imagine stabil. rgimea spectrului semnalului ": se determin n moduurmtor# frecvena maxim a spectrului corespunde transmisiunii alternanelementelor ptratice ale imaginii. Dimensiunea vertical a elementelor ptratice edeterminat de dimensiunea liniei. timpul de transmisiune a unei linii este egal#

    &*&*1

    T l

    (1/!

    u!nd n considerare c limea cadrului se refer la nlimea lui ca &F$ numruelemente ce se conine ntr)o linie este #

    &*)/

    N l , (1*!

    prin urmare timpul de transmisie a unui element va fi#

    !s( $, '$ !&*( &*/

    ) N T

    &l

    l

    = , (1 !

    i atunci frecvena maxim este egal#

    ! :;z ( * '$

    F max =, (1-!

    astfel presupun!nd c frecvena inferioar a spectrului este egal cu 9%'z 2frecvenaschimb a semicadrului3, limea sumar a video)spectrului semnalului ": va alctui

    la 9%'z p!n la ;G'z. Diapazonul dinamic al semnalului ": alctuiete &%d7 iarcapacitatea informaional a semnalului ": este de A%Gbps.

    (%

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    11/112

    &.*. Semnale telegrafice

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    12/112

    impulsului n cazul semnalelor bipolare sau existenaFlipsa impulsului n casemnalelor unipolare.

    - fost stabilit c impulsurile pot fi fixate cu o stabilitate nalt dac pentrtransmiterea lor se utilizeaz banda de frecven numeric egal cu viteza transmisiune n 7odi, astfel pentru viteza standard de telegrafiere de 9%7ozi lrgimspectrului telegrafic alctuiete 9%'z, dar dac ne referim la viteza medie de transmia datelor de /&%%7ozi lrgimea spectrului semnalului va fi egal cu /&%%'z.

    >).Ierar;ia sistemelor de transmisiuni analogice cu divizarea ?n

    frecven@ a canalelor. Convertarea frecvenei semnalelor ?n

    ST . Formarea grupelor primare' secundare' teriare' cuaternare

    a canalelor analogice de comunicaii.

    ).1. Ierar;ia sistemelor de transmisiuni cu 5CF 0ivelul deformare agrupelor

    0um. decanale afrecveneitonale

    Cormareagrupelor

    Spectrudefrecven2K'z3

    ntervalulde protecie2K'z3

    Crecvena purttoare

    ungimeasectoruluideamplificar e

    Distana5-D)5-D

    +C" ( ) %,$)$,& ) ) ) )Hrupa (/ (/+C" ;%)(%A ) C pn (%A) 9& (&$2/3

    (/

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    13/112

    primar &2n)(3n (...(/

    Hrupasecundar ;% 9H5 $(/)99/ )

    C pn &/%L&A2n)(3n (...9

    (> /&%2((3

    Hrupateriar $%% 9HS

    A(/)/%&& A

    ($;&,/(%A,(;(/,/$9;, (A;%

    ; /&%2$>3

    Hrupacuaternar >%% $H"

    A9(;)(/$AA AA

    (%9;%((AA%($/%%

    $ /&%2=>3

    erarhia sistemelor de transmisiuni cu D+C este reprezentat n tab.(#

    +C" 4 canale de frecven tonal*H5 4 grupa primar*HS 4 grupa secundar*H" 4 grupa teriar*+onform direciei de transmisie a semnalelor canalele de comunicaii s

    divizeaz#) simplex,) semiduplex) duplexSimplexe se numesc canale de comunicaii care permit transmisia semnalelor num

    ntr)o singur direcie.Duplexe ) n dou direcii 2direct i invers3.Semiduplexe 4 la fel asigur transmisiunea semnalelor n dou direcii, numai c

    fiecare moment de timp transmisiunea se efectueaz numai ntr)o direcie.

    ).&. Convertarea frecvenei semnalelor ?n sistemele de

    transmisiuni analogice (ST ! cu divizarea canalelor ?n

    frecven@(5CF!.

    ($

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    14/112

    n S"- cu D+C curenii semnalelor iniiale se converteaz conform frecvenei diferii cureni cu frecven nalt. 5rocesul de convertare al curentului de frecveiniial n diferii cureni de frecven nalt se numete modulaie, iar convertainvers se numete demodulaie.

    Dispozitivele cu ajutorul crora se nfptuiete modulaia i demodulaia se nummodulatoare i demodulatoare. Deoarece schemele i principiul de funcionare acestor dispozitive sunt aceleai, ele se mai numesc convertoare de frecven.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    15/112

    Din 2//3 observm c pe rezistena circuitului apar dou tensiuni de frecven i ,amplitudinea crora se va determina de valoarea rezistenei circuitului.

    +ircuitele electrice se numesc neliniare dac rezistena circuitelor depinde valoarea tensiunii aplicate, adic caracteristica tensiune)curent va fi neliniar(fig.&!+urentul n circuitul electric neliniar se schimb neproporional cu tensiunea aplicatse exprim prin relaia#

    i

    nn

    ))

    &&1$ % a ...% a% a% aai

    u

    Fig.&

    unde# n1 '$ a 'aa 4 coeficienii valoarea i semnul crora depinde de specificucaracteristicii tensiunii curent al elementului neliniar.

    Dac ntr)un circuit de conectat n serie un generatorA de tensiune cosinusoidalt cos% % un element neliniar de exemplu dioda semiconductoare 5 i rezistorul "

    (fig.)! atunci pentru semiperioada pozitiv a tensiunii dioda se va polariza direcrezistena ei devine foarte mic, iar curentul ce circul prin circuit va fi de valoare ma

    Fig. )

    GR

    D

    -+

    (9

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    16/112

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    17/112

    t &cos&% a

    &% a

    t cos% aa

    t cos% at cos% aai &

    &&

    &1$

    &&1$

    =

    (&)!

    Din expresia(&)! observm c la ieirea circuitului neliniar pe l!ng curentufrecvenei a mai aprut curentul cu frecvena dubl& adic a aprut a douaarmonic. Dac n expresia(&&! ne vom limita cu primii trei termeni atunci vom obinecurenii cu frecvenele m ...) '& ' adic vom obine armonic, a )a armonic,

    )a armonic...Dac la intrarea circuitului neliniar de comunicat dou tensiuni de cosinusoid

    ce se determin dup expresia(&$! i de limitat cu primii trei termeni ai expresiei(&&!obinem#

    t &cos&% a

    &% a !t t cos( % a

    !t t cos( % % at &cos&

    a

    &% a

    t cos% at cos% aat cos% a

    t cos% t cos% a&t cosat cos% a

    t cos% aa !% % ( a !% % ( aai

    &&&&&

    &

    &&

    &&

    11$&&

    &

    &&&

    &1

    1$&

    &1&&11$

    (&)!

    Din expresia(&)! observm c la ieirea circuitului neliniar pe l!ng curenii cufrecvena i au aprut cureni cu frecvene duble& i & i la fel curenii cufrecvena !( i !( dac n expresia(&1! nu ne vom limita cu primii treitermeni atunci la ieirea circuitului neliniar vom obine armonicile i componenteleun ordin mai superior nm 'n 'm i nm , m (,/,$... i n (, /,$... sumacoeficienilor m i n determin ordinul armonicii sau a componentelor suplimenta-stfel componentele ' , i armonicile & i & sunt de ordinul , iarcomponentele & '& i armonicele ) i ) sunt de ordinul etc. n aamod elementele neliniare aduc la apariia la ieirea convertoarelor a componenteloarmonicelor care lipsesc n semnalul de la intrare ca de obicei la intrarea convertoruconcomitent se comunic semnalul informaional cu frecvena i semnalul frecvena purttoare i din toate armonicele i componentele suplimentare care s

    (=

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    18/112

    obin la ieirea convertorului utile sunt componentele i , iar toate celelaltecomponente i armonici sunt parazitare.

    +omponentele utile i conin informaii despre semnalulinformaional cu frecvena i sunt numite frecvene laterale i anume compone

    se numete frecven lateral superioar deoarece n spectrul de frecvene emai mare dec!t , iar componenta se numete frecven lateral inferioar,deoarece n spectrul de frecvene este mai mic dec!t frecvena .

    n condiiile reale semnalele informaionale conin componente cu diferfrecvene, de la n1 ... de aceea la ieirea convertoarelor de frecven vom obine nu

    frecvene laterale ci benzile de frecvene laterale i anume cea superioar[ ] ! ...( n1

    i cea inferioar[ ] ! ...( n1 . -mplitudinea tensiunii, frecvenei purttoare% carese comunic la intrarea elementelor neliniare n convertoarele reale este cu mult mmare dec!t cea a tensiunii semnalului informaional% , de aceea rezistena diodeisemiconductoare va depinde numai de polaritatea tensiunii frecvenei purttoare ic!t raportul % B % este mai mare cu at!t este mai mic amplitudinea componentelo parazitare la ieirea convertorului de frecvene.

    ).). Formarea grupelor primar@' secundar@' teriar@

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    19/112

    Fig. *

    S5 4 sistem diferenial

    4 limitator de amplitudineeCF 4 convertor de frecvene la emisie

    FT# 4 filtru trece band

    r CF 4 convertor de frecvene la recepieFTD 4 filtru trece jos FT 4 amplificator de frecven tonal.

    Ciecare canal al grupei primare posed c!te un trafic separat de emisie i recepie adic fiecare canal se organizeaz prin intermediul a patru conductoare. emisia semnalelor telefonice canalul cu patru conductoare se conecteaz cu sectocircuitului cu dou conductoare prin intermediul sistemului diferenial. Dac se transi alte semnale care necesit dou canale unilaterale sistemul diferenial SD deconecteaz. Ciecare canal conine urmtoarele dispozitive#

    ) n direcia de emisie limitatorul de amplitudine , convertorul de frecvene

    eCF i FT#) n direcia de recepie conineFT# , r CF , FTD , FT

    12

    11

    1

    11

    1

    SD

    LA

    AFT

    CFe

    FTB

    FTBCF rFTJ

    64 kHz

    6010 kHz

    6010 kHz

    (>

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    20/112

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    21/112

    Fig.

    n fig.- este reprezentat schema de structur a utilajului pentru formarea grupsecundare ce const din ;% de canale de frecven tonal ce se obin prin combinarecinci grupe primare. Crecvena purttoare care se comunic la convertoarele frecven a grupelor primare se determin conform formulei#

    !1n( /,/&$ f pn , (&*!

    n (,/,$,&,9.astfel vom obine urmtoarele frecvene purttoare#&/%,&;A,9(;,9;&,;(/E'z.

    (/

    ((

    (%

    > A = ; 9 & $ / (

    ;& ;A =/ =; A% A& AA >/ >; (%% (%&(%A

    %.$ $.&

    ;%.; (%=.=

    /(

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    22/112

    Fig. -

    5entru a reduce diafonia la funcionarea a dou sisteme prin dou perechi a uncablu simetric cu patru conductoare n aparatura K 4 ;% sunt prevzute dou varianteorganizare a spectrului liniar direct i invers cel direct se obine prin comunicarea

    convertoarele /,$,& i al frecvenei purttoare &;A,9(;,9;&,;(/E'z i transmisiunea benzilor laterale inferioare, iar pentru a obine spectrul inversat la convertoarele /,$,se comunic frecvene purttoare cu valorile $%%,$&A,$>;,&&&E'z i transmi benzilor laterale superioare frecvenele purttoare pentru prima grup de &/%E'zambele cazuri este aceeai i banda grupei nu se modific.

    a emisie pentru spectrul direct obinem urmtoarele grupe#

    (grup2(/3 &/% 4 2;%...(%A3 $(/...$;%E'z/grup2(/3 &;A 4 2;%...(%A3 $;%...&%AE'z

    (/;%N(%A

    (

    &/% E'z(/

    ;%N(%A/

    &;A E'z

    (/ ;%N(%A$

    9(; E'z

    (/ ;%N(%A&

    9;& E'z(/

    ;%N(%A9

    ;(/ E'z

    $(/N99/

    //

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    23/112

    $grup2(/3 9(; 4 2;%...(%A3 &%A...&9;E'z&grup2(/3 9;& 4 2;%...(%A3 &9;...9%&E'z9grup2(/3 ;(/ 4 2;%...(%A3 9%&...99/E'z.

    ar pentru spectrul inversat obinem#(grup2(/3L2;%...(%A3 $(/...$;%E'z/grup2(/3L2;%...(%A3 $;%...&%AE'z$grup2(/3L2;%...(%A3 &%A...&9;E'z&grup2(/3L2;%...(%A3 &9;...9%&E'z9grup2(/3L2;%...(%A3 9%&...99/E'z.

    -stfel grupa secundar ocup banda de frecven $(/...99/E'z.a recepie semnalul grupei secundare cu banda de frecven $(/...99/E'z se

    comunic la filtrele trece band corespunztoare a grupelor primare. a convertoarde frecven fiecrei grupe i se comunic frecven purttoare care se determiconform formulei(&*! i cu ajutorul C"7 de la ieirea convertoarelor de frecven sesepar numai curenii benzii laterale inferioare adic C"7 permit s treac numcurenii de la ;%...(%AE'z i rein toi ceilali cureni n aa mod n direcia de recep

    at!t pentru spectrul direct c!t i pentru cel inversat obinem#(grup2(/3 &/% 4 2$(/...$;%3 ;%...(%AE'z/grup2(/3 &%A 4 2$;%...&%A3 ;%...(%AE'z$grup2(/3 9(; 4 2&%A...&9;3 ;%...(%AE'z&grup2(/3 9;& 4 2&9;...9%&3 ;%...(%AE'z9grup2(/3 ;(/ 4 29%&...99/3 ;%...(%AE'z

    Schema de formare a benzilor de frecven direct i invers pentru grupsecundar este reprezentat n fig., #

    /$

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    24/112

    Fig. ,

    n fig.> este reprezentat schema de structur a utilajului pentru formasemnalului grupei teriare ce const $%% canale cu frecvena tonal care se obincombinarea a cinci grupe secundare. a convertoarele de frecvene a grupei secundse comunic frecvene purttoare cu valorile# ($;&, (;(/, (A;%, /(%A, /$9;E'z.

    ( / $ & 9

    ;% (%A

    $(/ 99/

    &/%&;A

    $%% 9(; $&A 9;& ;(/$>;

    &&&

    /&

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    25/112

    Fig. +

    FT# vor permite s treac curenilor cu frecvena benzii laterale inferioare i vreine toi ceilali cureni de la ieirile convertoarelor de frecvene i atunci n direciaemisie obinem#

    (grup2;%3 ($;$ 4 2$(/...99/3 A(/...(%9/E'z/grup2;%3 (;(/ 4 2$(/...99/3 (%;%...($%%E'z$grup2;%3 (A;% 4 2$(/...99/3 ($%A...(9&AE'z&grup2;%3 /(%A 4 2$(/...99/3 (99;...(=>;E'z9grup2;%3 /$9; 4 2$(/...99/3 (A%&.../%&&E'z.

    -stfel grupa teriar ocup banda de frecven de la A(/.../%&&E'z totodat nt

    benzile de frecvene n care sunt amplasate grupele secundare sunt promovate niintervale de protecie cu valoarea AE'z. a recepie semnalul grupei teriare cu ban

    ;%$(/N99/

    (

    ($;& E'z;%

    $(/N99//

    (;(/ E'z

    ;% $(/N99/$

    (A;% E'z

    ;% $(/N99/&

    /(%A E'z;%

    $(/N99/9

    /$9; E'z

    A(/N/%&& E'z

    /9

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    26/112

    de la A(/.../%&&E'z se comunic laFT# corespunztoare grupei secundare, iar laconvertoarele de frecvene se comunic ace frecven purttoare ca i la emisie iajutorulFT# de la ieirea convertorului de frecvene se separ curenii ce corespun benzii laterale inferioare adicFT# permit s treac curenilor cu frecvene de la$(/...99/E'z i rein toi ceilali cureni adic n direcia n direcia recepiei vomobine#(grup2;%3 ($;& 4 2A(/...(%9/3 $(/...99/E'z/grup2;%3 (;(/ 4 2(%;%...($%%3 $(/...99/E'z$grup2;%3 (A;% 4 2($%A...(9&A3 $(/...99/E'z&grup2;%3 /(%A 4 2(99;...(=>;3 $(/..99/E'z9grup2;%3 /$9; 4 2(A%&.../%&&3 $(/...99/E'z.

    5entru formarea semnalului grupei cuaternare se utilizeaz trei grupe teriare ne permit s obinem >%% de canale de frecven tonal. a convertoarele de frecvegrupei teriare se comunic frecvene purttoare cu valorile (%9;%, ((AA%, ($/%%Ei atunci n direcia de emisie obinem#(grup2$%%3 (%9;% 4 2A(/.../%&&3 A9(;...>=&AE'z

    /grup2$%%3 ((AA% 4 2A(/.../%&&3 >A$;...((%;AE'z$grup2$%%3 ($/%% 4 2A(/.../%&&3 (((9;...(/$AAE'z.

    -stfel grupa cuaternar va ocupa banda de frecvene A9(;...(/$AAE'z totodatntre benzile de frecvene ntre care sunt amplasate grupele teriare sunt promovate nintervale de protecie egale cu AAE'z i n direcia de recepie pentru grupa cuaternobinem#

    (grup2$%%3 (%9;% 4 2A9(;...>=&A3 A(/.../%&&E'z/grup2$%%3 ((AA% 4 2>A$;...((%;A3 A(/.../%&&E'z$grup2$%%3 ($/%% 4 2(((9;...(/$AA3 A(/.../%&&E'z.

    >/. Condiiile de transmisiune a semnalului Mrice semnal electric propag!ndu)se prin canalele fizice ale sistemului de

    transmisiuni se distorsioneaz modific!ndu)i forma iniial. Se deosebesc dou tipurde distorsiuni a semnalelor liniare i neliniare.

    /;

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    27/112

    /.1. 5istorsiunile liniare. Distorsiunile liniare se divizeaz n distorsiuni amplitudine frecven2D-C3 i

    distorsiuni faz frecven 2DCC3. +onstanta de propagare! pentru orice cuadripol sedetermin#

    7i a g

    unde#a 4 atenuarea semnalului le propagarea lui prin cuadripol.

    b 4 defazajul creat la propagarea semnalului prin cuadripol.Dac la intrarea cuadripolului 2linia de transmisiune, filtre, canale de

    telecomunicaii3 se comunic un canal electric compus din mai multe armonici deexemplu# const din dou componente#

    &1int % % %

    atunci la propagarea lui prin cuadripol fiecare armonic se va atenua n mod diferit

    aEconst ce va duce la apariia distorsiunilor amplitudine frecven( 9F! a semnalului.+oncomitent cu atenuarea diferit timpul de propagare prin cuadripol al armonicilor lfel este diferit adic cuadripolul creaz defazaje neproporionale n dependen de

    frecvena armonicilor7Econst ce favorizeaz apariia distorsiunilor faz frecven(F9F! a semnalului n rezultatul aciunii concomitente al distorsiunilor faz)frecvenamplitudine)frecven forma semnalului la ieirea cuadripolului nu va coincide cuforma semnalului ce se comunic la intrarea cuadripolului. 5entru canalele fizice alesistemului de transmisiuni multiplex distorsiunile 9F i F9F influeneaz asuprasemnalului informaional ce se propag prin canalele date n modul urmtor#distorsiunea 9F modific timbrul sunetului, micoreaz calitatea, reduce certitudineade transmisiune a datelor i mesajelor telegrafice. DistorsiuneaF9F exercit o influen

    /=

    t cos&% % t cos% %

    &&11

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    28/112

    neisenial la transmisiunea semnalelor vocale i distorsioneaz esenial sunetele latransmisiunea muzicii, reduce certitudinea de transmisiune a datelor i mesajelortelegrafice, reduce calitatea imaginii fax)email i ": de aceea distorsiunile 9F i F9F n canalele sistemului de transmisiune se normeaz. 5entru estimarea distorsiunilor 9Fse msoar caracteristicile 9F a canalelor adic se msoar caracteristica atenurii ndependen de frecvena canalelor n banda de frecvene de la %,$...$,&E'z. -tenuareacanalului se determin ca diferena nivelelor de la intrarea la ieirea canalelor, astfel datenuare se numete atenuare rezidual#

    ie

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    29/112

    nternaional de "elecomunicaii c calitatea comunicaiei se consider satisfctoar

    la sporirea rez a la frecvena de frontier %,$...$,&E'z nu mai mult de A,=d7, banda d

    frecven a canaluluirez a al cruia la frecvena de frontier nu este mai mare dec!t

    atenuarea rezidual la frecvena efectiv de transmisiune. Gicorarea atenurii rezidula orice frecven n banda de la %,$...$,&E'z se admite p!n la linia haurat de jos

    pentru care diferenarez a #

    d#, '1a rez

    DistorsiuneaF F n canalele de faz tonal se estimeaz prin intermediuldiferenei timpului de propagare a componentelor semnalului n banda %,$...$,&E'z componentele cu frecvena (,>E'z pentru asigurarea certitudinii necesare latransmisiunea prin canale a diferitor semnale sub form de impulsuri 2transmisiuni ddate, mesaje telegrafice3. -ceast diferen nu trebuie s depeasc durata celui maiscurt impuls, de exemplu# (,9ms. -ceasta se obine prin corectarea caracteristicii de baz a canalelor, n mod analogic se estimeaz i se normeaz caracteristicile F i F F pentru alte tipuri de canale i la fel pentru traficurile de grup i liniare organizan ST: .

    /.&. 5istorsiuni neliniareDeoarece n componena canalelor se utilizeaz at!t distorsiuni liniare c!t i

    neliniare caracteristica de amplitudine a canalului#

    !% ( f % int ie

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    30/112

    Fig. &

    Dac tensiunea semnalului la intrarea canalului se schimb n limitele% intr& p!nla % intr1 atunci caracteristica de amplitudine a canalului poate fi considerat liniar.

    Dac la intrarea canalului se comunic un semnal armonic cu frecvena1 f i tensiunea

    int % ce se afl n limitele sectorului liniar al caracteristicilor, atunci la ieirea canalu

    la fel vom obine un semnal armonic cu frecvena1 f . Dac tensiunea semnalului de

    intrare depete valoarea critic /, n cazul dat se va utiliza sectorul neliniar alcaracteristicii, ceea ce va duce la suprancrcarea dispozitivelor neliniare conectate ntraficurile primare, secundare i teriare ale ST: i la ieirea canalului de r!nd cu

    componenta iniial 1 f se vor obine componente suplimentare parazitare cu

    frecvenele ... f ) ' f & 11 care vor aduce la distorsiunea semnalului ce se transmite princanalele i traficurile de telecomunicaii. -stfel de distorsiuni se numesc distorsiunineliniare.

    Dac la intrarea canalului se comunic un semnal compus din mai multecomponente atunci pentru un nivel mare a semnalului, prin urmare suprancrcareadispozitivelor neliniare la ieirea lui se vor obine at!t armonicile acestor componente

    c!t i sumaFdiferena dintre aceste armonici, care la fel vor cauza distorsiuni neliniareale semnalului. 5rodusele neliniare frecvenele crora sunt n afara benzii de frecven

    8 ies

    8 intr( 8 intr/8 intr

    $%

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    31/112

    canalului sunt suprimate deFT# i prin urmare ele nu influeneaz asupra canalelorvecine ale ST: . -ceste produse care se obin n dispozitivele neliniare ale grupelorsuperioare nu pot fi suprimate cuFT# i de aceea influeneaz at!t asupra semnaluluice se transmite prin canalul dat c!t i asupra semnalelor din canalele vecine. 5rinurmare ctre distorsiunile neliniare ale dispozitivelor neliniare din componena grupesuperioare se nainteaz nite cerine mai sporite. 5entru prent!mpinarea supranclzdispozitivelor neliniare la intrarea fiecrui canal se conecteaz c!te un limitator deamplitudine. 5entru a limita amplitudinea semnalului de intrare valorile distorsiunilorneliniare n canale pot fi apreciate cu ajutorul caracteristicii de amplitudine care sedetermin prin msurarea dependenei nivelului semnalului cu frecvena %,AE'z laieirea canalului de nivelul lui la intrarea canalului.

    Fig. )

    Dac devierea caracteristicii de amplitudine a canalului de frecven tonal de llinia dreapt nu va depi %,$d7 atunci distorsiunile neliniare n canal nu vor depivaloarea admisibil, neliniaritatea n canale se apreciaz cu ajutorul coeficientului dearmonici sau coeficientului de neliniaritate, care se determin conform#

    &n

    &)

    &&

    &1

    &n&)&&ar

    % ...% % % % ...% % H

    =

    5iO

    5int5int/

    5int(

    $(

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    32/112

    1% 4 amplitudinea tensiunii frecvenei de baz la ieirea canalului*

    n)& % ...% '% 4 amplitudinea tensiunii armonicilor la ieirea canalului.

    +oeficientul armonicilor se normeaz n procente i pentru canalul tonal de

    lungime maximal nu trebuie s depeasc $...$,9P.

    /.). gomotele ?n canalele de telecomunicaii

    Sub zgomote se neleg curenii strini spectrul de frecvene al crora coincid cu banda de frecvene a semnalelor ce se transmit prin canalul dat. Qgomotele n canale

    exist at!t c!nd prin ele se propag semnalele informaionale c!t i n lipsa lor i sedivizeaz n# zgomote proprii, interne i externe.

    a zgomotele proprii se refer zgomotele termice i de alice. Qgomotele termicapar n rezultatul micrii termice haotice a electronilor, puterea zgomotelor termice distribuie uniform pe toat scara frecvenelor i se determin conform expresiei#

    f HT P t . zg

    unde#6 4 constanta 7otzman*

    T 4 temperatura absolut*

    f 4 banda de frecven a canalului sau traficului.

    Qgomotele de alice n dispozitivele semiconductoare se manifest datorit fluxurilorneuniforme de electroni ce se deplaseaz prin reeaua cristalin i jonciuniledispozitivelor semiconductoare. 5uterea zgomotului de alice la fel este distribuituniform n toat gama de frecven.

    a zgomotele interioare se refer zgomotele de sursele de alimentare izgomotele de la dispozitivele neliniare de formare a grupelor superioare. +ele de lasursele de alimentare sunt cauzate de pulsaia tensiunii redresate, adic de componenarmonice obinute n rezultatul redresrii tensiunii. Spectrul produselor neliniare parazitare care se obin la formarea semnalului informaional pentru sistemul de

    transmisiune dat depinde de nsi spectrul semnalului multiplexat, de aceea puterea

    $/

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    33/112

    zgomotelor neliniare este distribuit neuniform i n diferite canale depinde deamplasarea canalului n spectru liniar de frecven a sistemului.

    a zgomotele exterioare se refer#(3 diferite fenomene atmosferice 2furtuni magnetice, fulgere etc.3*/3 c!mpurile electromagnetice create de sistemul de transmisiuni care funcioneaz prcircuite paralele 2diafonie liniar3, la fel de radioemitoare i linii de transmisiune aenergiei electrice*$3 zgomote acustice n ncperea din care se efectueaz convorbirea telefonic sautransmisiunea muzicii*

    nfluena zgomotelor asupra transmisiunii diferitor tipuri de informaii estediferit. pentru comunicaiile telefonice sensibilitatea auzului este maximal pentrucomponentele cu frecvena de la %,A...(E'z prin urmare estimarea zgomotelor n cazuacesta se efectueaz nu dup puterea sumar a zgomotelor n toat banda de frecvenecanalului, ns dup puterea componentelor care sunt recepionate de auzul omului.-stfel de zgomot se numete psofometric.

    n cazul c!nd sistemul de transmisiuni funcioneaz prin intermediul liniilor

    aerienesau prin eter, asupra semnalului ce se transmite acioneaz at!t zgomote interioare c!tcele exterioare i de regul predomin zgomotele exterioare. n cazul c!nd sistemele transmisiune funcioneaz prin cabluri metalice sau optice, asupra semnalelor de reguacioneaz numai zgomote interioare.

    -ciunea zgomotelor asupra semnalelor ce conin diferit informaie este diferit

    n cazul comunicaiilor telefonice zgomotele camufleaz semnalul care posed valorimici ale puterii. n cazul comunicaiilor zgomotul poate s distorsioneze combinaiilimpulsuri ce se transmit, adic s aduc la nclcarea certitudinii de transmisiune ncazul transmisiunii fax)email sau semnale ": zgomotul distorsioneaz imagineaobinut. 5entru toate tipurile de semnale ce se transmit este important nu valoareaabsolut a puterii zgomotului ci valoarea semnalFzgomot. De aceea ca de obicei se

    normeaz valoarea de protecie a semnalului informaional de zgomot pr , adic

    $$

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    34/112

    diferena nivelelor semnalului informaional i zgomotul de la sf!ritul canalului sautraficului liniar#

    zg s pr P P

    +a de obicei se normeaz puterea zgomotului sumar n puterea nivelului relativ mediusemnalului.

    Premisele de dezvoltare

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    35/112

    /3 metoda numeric sau digital permite s nlocuim amplificarea semnalelor nstaiile intermediare cu regenerarea semnalelor ce asigur simplificarea condiiilor detransmisiune din cauza reducerii cerinelor ctre zgomotul admisibil.

    $3 posed o sensibilitate redus la schimbarea parametrilor liniilor detransmisiune.

    &3 utilizarea metodei de divizare n timp a canalelor D+" n S"D la fel seutilizeaz i n centralele telefonice automate ceea ce permite s standardizm i sunificm echipamentul de transmisiune i comutaie. "otodat aceasta permite selaborm reele telefonice digitale cu integrarea serviciilor n care transmisiuneainformaiei i comutaia ei se bazeaz pe nite principii unice.

    93 calitatea transmisiunii semnalelor nu depinde de lungimea liniilor detransmisiuni digitale deoarece zgomotele nu se acumuleaz de)a lungul liniei, ca deobicei sursa de baz a zgomotului servete echipamentul terminal n care semnalulanalogic se converteaz n digital i ca rezultat se manifest zgomot de cuantificare.

    ;3 S"D posed o capacitate sporit de transfer a informaiei la transmisiuneadiferitor semnale n form digital deoarece ghidurile de und i cablurile optice pose

    un nivel relativ sporit al zgomotului.=3 S"D asigur posibilitatea controlului caracteristicilor de funcionare fr

    ntreruperea comunicaiilor.A3 S"D permite s asigurm un nivel nalt de securitate a informaiei.S"D la fel posed o serie de dezavantaje#a3 lrgirea benzii de frecven al traficului liniar.

    b3 necesitatea convertrilor analogic)digitale la emisie i invers la recepie.c3 necesitatea sincronizrii n timp.d3 limitarea topologiilor de formare a grupelor.e3 echipamentul digital nu este compatibil cu cel analogic.

    erarhia digital 5D' a fost elaborat la nceputul anilor RA% i prevede treiversiuni#

    a3 -merica de 0ord i +anada b3 aponia

    $9

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    36/112

    c3

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    37/112

    Godulaia impulsurilor n cod prevede trei operaii#(3 eantionarea semnalelor analogice n timp*/3 cuantificarea semnalelor conform nivelelor 2cuantizarea3*$3 codificarea 2codarea3.

    .1. K$$ de ctre

    savantul KotelniEov. n corespundere cu teorema lui orice semnal analogic, spectrulcruia este limitat de frecvena inferioari F i frecvena superioar sF pe deplin sedetermin de consecutivitatea valorilor momentane ale amplitudinilor luate pesteintervalul de timp eT , care se determin conform relaiei#

    se F &

    1T

    astfel dac este necesar de a transmite un semnal analogic%(t! cu spectrul limitat de

    frecvena i F i sF este de ajuns de a transmite numai valorile lui momentane luate peste intervalul de timpeT (fig.1!.

    Fig. 1

    " e " et

    82t3

    Semnal analogic Semnal cu G -

    $=

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    38/112

    Din astfel de eantioane ale valorilor momentane a amplitudinilor poate firestabilit pe deplin semnalul analogic iniial dac frecvena de eantionare se F & f ,transformarea semnalului analogic n semnal discret se numete eantionare. nrezultatul eantionrii se obine un semnal cu modulaia impulsurilor n amplitudine

    (:I ! .n continuare vom analiza o consecutivitate de impulsuri dreptunghiulare

    unipolare(fig.&! spectrul de frecvene a creia este reprezentat n(fig.)!.

    Fig. &

    Fig. )

    82t3

    8

    Ti

    "e

    "e

    "e

    t

    82O3

    8 %

    O/UF" Oe &UF"e /Oe /UFTi O%

    $A

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    39/112

    +onsecutivitatea de impulsuri dreptunghiulare unipolare se caracterizeaz cuajutorul urmtorilor parametri#

    (3 amplitudinea% */3 durata impulsului i *$3 perioada de repetareeT *

    &3 frecvena de repetaree

    e T 1

    f = , sau frecvena ciclic de repetare

    eee T

    & f &

    =

    93 sponziogitateai

    eT L

    = *

    Spectrul de frecvene al consecutivitii impulsurilor dreptunghiulare este discret adicconst din mai multe frecvene care sunt multiple frecvenei de repetare a impulsurilo

    (fig.)! i la fel conine componenta constant valoarea creia depinde deL iamplitudinea impulsurilor% i este egal cu#

    e

    i $ T

    % L%

    %

    =

    rgimea spectrului de frecvene a consecutivitii impulsurilor dreptunghiular pentru distorsiuni admisibile a formei lor poate fi limitat cu frecvena care depinde ddurata impulsului#

    i $

    &

    = , sau

    i $

    % f

    =

    -stfel cu c!t impulsul este de o durat mai mic cu at!t este mai larg spectrul defrecvene i prin urmare cu at!t mai multe armonici a frecvenei de repetare se conin spectrul de frecvene. De exemplu#

    S &i = i S 1i =

    $>

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    40/112

    Fig. /

    -mplitudinea frecvenei de repetare i armonicilor pot fi determinate din formul

    =e

    $a T

    i nsin

    n% &

    %

    +u schimbarea amplitudinii duratei frecvenei de repetare sau poziiei fiecrui impulstimp fa de momentele de eantionare se obine o anumit modulaie a impulsurilor. cazul modulaiei impulsurilor n amplitudine conform legii semnalului modulat seschimb amplitudinea impulsului, iar durata i frecvena de repetare se pstreazconstant. Se deosebete modulaia frecvenei n amplitudine de genul :I 1 i degenul :I & . n cazul :I 1 amplitudinea impulsurilor se modific n limitele durateiimpulsului n corespundere cu nfurarea semnalului analogic(fig.*a! , iar n cazul

    :I & amplitudinea n limitele duratei impulsului este constant i corespunde valoriisemnalului modulator n momentul iniial de eantionare(fig.*7! .

    82f3

    f, G'z%,/9 %,9 (%,=9

    Ti /Vs Ti (Vs

    &%

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    41/112

    Fig. *

    Spectrul de frecvene al semnalului cu :I 1 care reprezint o consecutivitate deimpulsuri cu duratai modulate de un semnal sinusoidal cu frecvena estereprezentat n fig. #

    t

    82t3

    G - ) (

    82t3

    G - ) /

    t

    a3

    b3

    &(

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    42/112

    Fig.

    Dup cum observm din fig. spre deosebire de consecutivitatea impulsurilornemodulate din fig.) n spectrul consecutiviti de impulsuri modulate suplimentar apafrecvene laterale pe l!ng frecvenele de eantionare i armonicile ei, la fel aparespectrul semnalului modulator astfel sarcina de restabilire a semnalului armonic dinconsecutivitatea lui de eantioane discrete const n filtrarea spectrului semnaluluimodulator de frecvena cu ajutorul filtrelor trece jos cu frecvena de tieremax .

    a eantionarea semnalului compus cu spectrul continuu, spectrul de frecvene semnalelor cu :I 1 i :I & vor conine toate componentele semnalului modulator i benzile laterale l!ng frecvena de eantionare i armonicile ei. 5entru semnalul cu :I

    schimbarea componentelor spectrale ale semnalului modulat i benzilor laterale depinde durata impulsului i ca de obicei duce la distorsiuni amplitudine 4 frecven asemnalului ce se demoduleaz din semnalul cu :I & c!nd durata impulsului ei T & '$ .

    n sistemele de transmisiuni digitale reale ei T 1 '$ i spectrele practic coincid pedeplin, iar distorsiunile amplitudine 4 frecven la demodularea semnalului cu :I & sunt neeseniale. a eantionarea semnalelor telefonice de radio 4 difuziune i ":

    eantionarea reprezint o consecutivitate de impulsuri bipolare cu amplitudine variab

    "(#)

    "0

    # $ $

    %&'#

    e- $ #

    e#

    e+ $

    2#

    e- $ 2#

    e 2#

    e+ $ #

    02 *

    i

    &/

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    43/112

    iar n spectrele de frecven ale acestor impulsuri bipolare vor lipsi componentelefrecvenei de eantionare i armonicile ei.

    +onform teoriei Kotelnicov Fs& f e . Dac se alege Fs& f e = atunci frecvenelelaterale inferioare ce se determin din condiia sssse F F F &F f = va coincide cufrecvenele superioare ale semnalului modulat i pentru restabilirea semnalului analoiniial din consecutivitatea eantioanelor discrete este necesar de a utiliza un filtru tre jos ideal cu frecvena de tiere st f f = . n sistemele de transmisiuni reale frecvena deeantionare se alege din condiia se &F f > i ca de obicei se F / '& ...) '& f = .

    -stfel la eantionarea semnalului telefonic spectrul de frecvene al cruia este%,$...$,&E'z frecvena de eantionare, lu!nd n consideraie c valoarea spectrului defrecvene a canalului de frecven tonal alctuiete $,(E'z i pentru el este prevzut uinterval de protecie egal cu %,>E'z, frecvena de eantionare este egal cu AE'z, adic perioada de eantionare va alctui1&*Ms.

    n cazul c!nd pentru semnalele telefonice frecvena de eantionare este egal cuAE'z se simplific cerinele ctre parametrii de producere a filtrelor trece jos deoarecse formeaz un interval de protecie care ne permite s utilizm la recepie filtre trece

    jos reale pentru a restabili semnalul analogic iniial din consecutivitatea eantioanelodiscrete(fig.-a'7! care corespunztor reprezint spectrul semnalului analogic iniial icel al semnalului eantionat#

    &$

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    44/112

    Fig. -

    .&. Cuantizarea uniform@

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    45/112

    Fig. ,

    5rincipiul de funcionare al schemei se explic prin diagramele n timp din fig., ,unde este reprezentat semnalul de grup cu :I 1 la intrarea schemei, semnalul de grupcu :I & la ieirea schemei i consecutivitatea de impulsuri pentru dirijarea cu cheileelectronice.

    +heileC;1 la intrarea schemei servesc ca ieire pentru semnalele cu :I 1 dincanalele respective i se conecteaz consecutiv.

    +heiaC;& conecteaz pe un interval scurt condensatorul.C , care se ncarc p!nla nivelul amplitudinii semnalului cu :I 1 . ntrarea amplificatorului & posed oimpedan foarte mare ce asigur o valoare practic constant a tensiunii la ncrcareacondensatorului pe toat perioada de cuantizare i codare a eantionului.

    +heiaC;) se conecteaz pe perioada de timp de descrcare i asigur descrcarecondensatorului i pregtete schema pentru prelucrarea urmtorului eantion.

    +uantizarea eantioanelor conform nivelului se utilizeaz pentru obinerea unuinumr finit de valori a amplitudinii pentru eantioanele discrete n locul unui numr

    tnc tdesct

    t

    t

    t

    Semnal de grupcu G -)(

    Semnal de grupcu G -)/

    +h(, +h/

    +h$

    - /- (

    +h(+h/

    +h$+

    8

    &9

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    46/112

    infinit de mare de amplitudini caracteristici pentru semnalul analogic, adic procesul cuantizare este analogic procedurii de aproximare a numerelor p!n la cea mai apropivaloare admisibil. -stfel de aproximare totdeauna este urmat de anumite erori. n

    fig.+ este reprezentat procesul de cuantizare.

    Fig. +

    Diferena dintre dou nivele vecine de transmisiune se numete pas de cuantiza. Dac pasul este constant n limitele valorilor permise ale semnalului, atunci

    astfel de cuantizare se numete uniform.

    Dac amplitudinea eantionului n limitele a dou valori vecine ale nivelelordepete jumtate din pasul de cuantizare, atunci valoarea amplitudinii eantionului mrete p!n la cea mai apropiat valoare permis a nivelului, iar dac ea e mai micdec!t jumtate din pas amplitudinea eantionului se micoreaz p!n la cea maiapropiat valoare permis a nivelului.

    -stfel de aproximare e nsoit de erori. Diferena dintre valoarea adevrat aeantionului i cea cuantizat se numete eroare de cuantizare 2

    fig.+c! i se determin

    conform relaiei#

    *2t

    t

    (t)

    6/4

    2

    10

    -"0

    "0

    -5i%

    5i%

    "ie7

    "i8t

    &) 9)

    :)

    &;

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    47/112

    !t ( % !t ( % !t ( .cuantz :I

    n fig.+7 este reprezentat caracteristica de amplitudine a dispozitivului decuantizare !% ( f % int ie< = cu scara uniform de cuantizare. +aracteristica de amplitudine posed dou sectoare caracteristice#

    (3 zona de cuantizare/3 zona de limitare5entru zona de cuantizare valoarea semnalului de intrare se determin conform

    relaie#

    $int $ % % %

    +a de obicei nivelul semnalului la intrarea canalelor sistemelor de transmisiuni

    PC: se alege astfel c lu!nd n considerare caracteristicile statice ale semnalului probabilitatea depirii#

    $max .int % % >

    este foarte mic adic predomin zgomotul de cuantizare. 5uterea medie a acestuizgomot n cazul cuantizrii uniforme se determin conform formulei#

    1& P

    &

    .cuan . zg =

    0umrul maxim de nivele convenionale de cuantizare n cazul cuantizriiuniforme se determin conform expresiei#

    1% &

    1% &

    : limmax

    n cazul c!nd se cunoate numrul nivelelor de cuantizare ordinul grupei sedetermin conform expresiei#

    : log m &

    a cuantizarea semnalelor bipolare zona de cuantizare se divizeaz n dousectoare#(3sector de cuantizare al eantioanelor cu polaritate pozitiv/3sector de cuantizare al eantioanelor cu polaritate negativ

    -tunci numerotarea pailor de cuantizare se ncepe de la nivelul nul al semnalulun direcia valorilor pozitive i n direcia valorilor negative.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    48/112

    astfel de scar de cuantizare e reprezentat n fig.+a de partea dreapt a axei ordonatelor. 0umrul maximal al nivelelor convenionale de cuantizareN : n cazul cuantizriisemnalelor bipolare se determin conform formulei#

    1%

    : max

    , undeN : ) numrul de nivele n zona pozitiv i n zona negativ de cuantizare al

    nivelului semnalului. Dup cum observm din fig.+a dezavantajul crei uniforme decuantizare const c raportul semnalFzgomot adic#

    !t ( !t ( % :I

    5entru eantioanele de amplitudine mare i raportul este de valoare mare, iar pentru eantioanele de amplitudine redus raportul semnalFzgomot este mic, adiceantioanele de amplitudine mic sunt redus protejate la zgomot. a transmisiuneasemnalului de frecven vocal cele mai probabile sunt semnalele cu valori instantanemici. De aceea pentru transmisiunea a astfel de semnale cu erori de cuantizare c!t mamici este necesar ca la cuantizarea eantioanelor de amplitudine redus s micorm pasul de cuantizare. +a de obicei n sistemele de transmisiuni digitale proteciasemnalului pr de zgomotul de cuantizare pe percursul unui sector de transmisiune 4recepie trebuie s fi nu mai mic de $%d7, adic#

    d#)$ P 1&

    lg 1$ P

    P lg 1$

    &s

    .cuant . zg

    .semn pr

    5entru valoarea dat de protecie al semnalului de zgomotul de cuantizare

    numrul de ordine al codului m ((...(/, adic observm c n cazul cuantizriiuniforme pentru a obine protecia necesar de zgomotul de cuantizare la transmisiunsemnalului de frecven vocal codarea trebuie s se nfptuiasc cu utilizarea unuinumr mai mare de ordine al codului ceea ce n practic nu se admite

    +u sporirea numrului de ordine al codului se reduce durata impulsului i caurmare se lrgete spectrul semnalului cu PC: . a fel se complic dispozitivul de

    codareFdecodare i sporesc cerinele ctre rapiditatea de funcionare a lor. -stfel prinurmare un dezavantaj esenial al cuantizrii uniforme cost c protecia semnalului de

    &A

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    49/112

    zgomotul de cuantizare este de valoare minim pentru eantioanele de amplitudine mi valoarea raportului semnalFzgomot sporete pentru eantioanele de amplitudini ma

    5entru a egala valoarea proteciei semnalului de zgomotul de cuantizare lamodificarea n limite mari a amplitudinii eantioanelor i corespunztor pentru amicora numrul nivelului de cuantizare i a micora ordinul codului binar n practicutilizeaz cuantizarea neuniform, pentru care pasul de cuantizare posed valoareminim pentru eantioanele de amlitudini mici i treptat pasul sporete cu sporireaamplitudinii eantioanelor(fig.1$! .

    Fig. 1$

    n cazul cuantizrii neuniforme scara de cuantizare este neliniar, pe c!nd lacuantizarea uniform scara este liniar.

    Scara neliniar de cuantizare n sistemele de tansmisiuni digitale cu PC: poate firealizat prin urmtoarele metode#

    (3 +omprimarea diapazonului dinamic al semnalului 2eantionului3 p!n lacodarea cu utilizarea compresorului i decomprimarea lui dup decodarea cu ajutorul

    expanderului*/3 +odarea i decodarea neliniar*

    t

    "ie7

    "i8t

    &) 9)

    10

    64

    21

    0

    &>

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    50/112

    $3 +omprimarea i decomprimarea digital*8tiliz!nd cuantizarea neuniform asigurm protecia necesar a semnalului de

    zgomotul de cuantizare pentru semnalele de frecven vocal cu cele mai miciamplitudini, prin utilizarea codului de ordinul A fa de codul de ordinul (/ ce se obinla utilizarea cuantizrii uniforme.

    .). Codarea

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    51/112

    Fig. 11

    Dispozitivul de codare reprezentat n fig.11 conine# comparatorulC , generatorul

    de cureni etalonACK , dispozitiv logic 5 i convertorul de codCC cu funcionareacrora dirijeaz utilajul de generatorul%A al sistemului de transmisiune. +omparatorul

    C determin semnul diferenei dintre amplitudinea curenilor eantionului semnaluluise codeaz s I i eantionului etalonet I dup valoarea absolut# et s I I . Dac n momentul de codare aceast diferen este mai mare ca %, atunci la ieirea $comparatorului se formeaz %.

    n caz contrar, adic et s I I

    99

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    56/112

    8rmtoarele ordine ale combinaiei de cod determin valorile curenilor etaloncare n sum sunt egale cu valoarea eantionului sau cu :I ce se decodeaz.

    n fig.1& este reprezentat exemplul de codare al combinaiei de cod (((%((((,adic la decodarea vom obinute eantionul de polaritate pozitiv valoarea cruia esteegal cu111 .

    ./. Codarea

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    57/112

    Fig. 1)

    +aracteristica de comprimare pentru eantioanele cu polaritatea pozitiv din

    fig.1) conine opt segmente ,)&1 S ... S ' S ' S limitate corespunztor prin punctele %(, (/,/$...=A. n mod analogic se construiete caracteristica cu polaritate pentru eantioane

    cu polaritate negativ, care la fel va conine opt segmente , ) & 1 S ... S ' S ' S limitate prin

    punctele N N N N N N ,- ...&1 '1$ . 5atru segmente de la centru, dou pentru eantioanele de

    polarizare pozitiv 1 S i & S i dou pentru eantioanele cu polarizare negativN 1 S iN & S se unesc ntr)un segment de centru de aceea numrul sumar de segmente pentru

    caracteristica bipolar este egal cu ($.Ciecare din cele ($ segmente ale caracteristicii conin c!te (; nivele de

    cuantizare, iar numrul sumar al nivelului este egal cu /9; dintre care (/A se utilizeaz pentru eantioanele cu polaritate pozitiv, iar celelalte (/A pentru eantioanele cu polaritate negativ.

    12

    112

    6

    0

    64

    4

    2

    16

    0 0,/ 1

    "i8t

    *"%&'

    0,2/0,12/

    S

    S

    S6

    S/

    S4

    "ie7

    *"%&'

    r. 8i e .=e :u&8-tiz&re

    (1024)

    6 (/12)

    / (2/6)

    S

    S2

    S1

    4 (12 )

    (64)

    2 ( 2)

    1 (16)

    9=

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    58/112

    Ciecare segment se ncepe cu un anumit etalon d baz care este indicat n fig.1) isistematizate n tabelul (.

    T&9e u 1.

    0umrulsegmentului

    Semnul etalonului 5asul decuantizare

    Semn.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    59/112

    n cazul caracteristicii de comprimare de tipul1)

    ( ',- = codarea valorilor

    absolute ale eantionului se nfptuiete cu utilizarea a (( etaloane cu urmtoarele ponderi convenionale#

    1$&/*1&&* 1&,/)&1 ,/&1&&&&&&&&&&& 1$+,- */)&1$

    n cazul codrii liniare astfel de caracteristic este echivalent cu cea adispozitivului de codare cu /%&A de nivele pentru codarea crora este necesar grupcod de ordinul (/, pe c!nd n cazul codrii neliniare numrul nivelelor este (/A, iarordinul grupei de cod este A.

    +odarea neliniar se face n trei etape cu utilizarea a opt tacte#

    1! 5rima etap, se determin i se codeaz polaritatea eantionului i senfptuiete n primul tact.

    &! n etapa a doua se determin i se codeaz numrul nodului de la nceputulsegmentului n limitele crora se va coda eantionul i se nfptuiete n tactele

    /,$ i &.

    )! se determin i se codeaz nivelul de cuantizare a segmentelor n limitelecruia se conine amplitudinea eantioanelor ce se codeaz i se nfptuiete ntactele 9,;,= i A.Cuncionarea codorului n prima etap ce se refer la determinarea i codarea

    polaritii eantioanelor este asemntoare cu funcionarea codorului liniar.5articularitile etapei a doua constau n determinarea i codarea nodurilor caracteristde comprimare care determin nceputul segmentului n limitele creia se codeazeantionul. Determinarea nodului caracteristicii se face n trei tacte i se ncepe cuconectarea curentului etalon /et I & i anume# tactul / de codare amplitudineaeantionului s I se compar cu valoarea curentului/et I .

    9>

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    60/112

    Dac# /et s

    /et s

    I I

    I I ,

    atunci n tactul $ de codare pentru primul cazs I se compar cu ( et I i pentru al doileacaz s I se compar cu &et I i n tactul & de codare din nodul ; se conecteaz n nodul 9sau =* i al doilea caz din nodul / se conecteaz n nodul ( sau $, n dependen desegmentul n care se afl sau ce se codeaz.

    +ombinaia simbolurilor binare pentru nodul fiecrui segment este indicat n

    fig.1) . n etapa a treia se determin i se codeaz nivelul de cuantizare a segmentelorlimitele crora se afl amplitudinea eantioanelor ce se codeaz. -ceast etap senfptuiete n tactul 9,;,= i A prin metoda codrii liniare. -stfel n rezultatulndeplinirii tactelor indicate se obin combinaii de cod de ordinul A, la care primulordin ne indic polaritatea i anume# unitatea se noteaz pentru eantioanele cu polaritate pozitiv, iar % pentru eantioanele cu polaritate negativ.

    Mrdinele /,$ i & ne indic numrul nodului caracteristicii exprimate printr)unnumr binar, iar ordinele 9,;,= i A ne indic numrul nivelului de cuantizare n limitsegmentului ce se codeaz eantionul.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    61/112

    $.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    62/112

    Fig. 1

    +onform fig.1 echipamentul de formare a fluxului digital K1 conine urmtoarele blocuri #

    ) K9" emitor receptor, la intarea cruia se comunic semnalele canalelor defrecven vocal(CF ! i e constituit din sistemul diferenial S5 , limitat deamplitudinea , filtrul trece josFTD , cheile electronice i amplificatorul defrecven FD

    ) Godemul ce este constituit din modulator : i demodulator 5) CC 4 convertorul de cod constituit din convertorul la emisieeCC i convertorul

    de cod la recepie r CC

    ) Sistemul de formare a semnalelor SFS ) Dispozitivul de separare al semnalelor 5SS ) Dispozitivul de acordare 5) Dispozitivul de includere a informaiei digitale sau discrete n traficul de grup I5

    SD

    LA

    AFJ FTJ

    CF

    FTJ

    DSS D

    > SFS CCe

    CCr

    >E=e%CC

    1

    0

    ...

    C

    C

    e Hz

    0

    1

    ...

    5-

    D

    0

    1

    ...

    1

    0

    ...

    ;/

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    63/112

    +odarea neliniar a semnalelor de frecven tonal se face prin intermediul codul

    binar simetric de ordinul A conform legii#1)

    ( ',- .

    5entru transmisiunea semnalelor de dirijare i interaciunea(S5I! ntre centrale nechipamentul de formare a fluxului digital K1 se utilizeaz dispozitivul de acordare 5 .Sistemul de transmisiuni parmite s organizm $/ de canale dintre care $% canaledigitale telefonice standarde a c!te ;&Ebps, un canal de ;&Ebps se utilizeaz pentrutransmisiunea semnalelor de sincronizare a cadrelor i alt canal de ;&Ebps pentrutransmisiunea semnalelor de dirijare i interaciune i sincronizrii multicadru. a fel putem organiza > canale pentru transmisiunea informaiei discrete cu viteza de AEbp

    dintre care A canale se formeaz n schimbul unui canal standard de ;&Ebps, un canaradio 4 difuziune de clasa n locul a & canale standarde de ;&Ebps 2;&W& /9;Ebdou canale de transmisiune a semnalelor de dirijare i interaciune la fiecare canalstandard digital i ase canale pentru comunicaiile de serviciu i telecontrol pentru adirecii de transmisiune a traficului liniar.

    Crecvena de tact a echipamentului de formare a fluxului

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    64/112

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    65/112

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    66/112

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    67/112

    0ivelul fizic K1 include descrierea parametrilor electrici a interfeei K1 i parametrii semnalelor de transmisiune inclusiv structura codului lineic. -ceti paramesunt descrii n recomandaiile%IT C A-$) i A,&) .

    +onform standarduluiA-$) caracteristicile de baz ale interfeei K1 sunturmtoarele# ) viteza de transmisiune 4 /%&AEbpsX9%ppm 2( point per milion ( 1$ 3astfel se admite devierea frecvenei semnalului ce se transmite n limitele/%&AE'zX(%/&'z

    ) tipurile de coduri ce se utilizeaz# 25#9) , :I 8tilizarea codului :I n prezent nu se recomand, ns ntr)o serie de sisteme

    de transmisiuni se mai utilizeaz codul dat. n majoritatea cazurilor codul :I nu seutilizeaz deoarece formatul codrii liniare duce la pierderea sincronizrii n cazul c!ncombinaia de cod consecutiv sunt %%%% i mai muli. Cormatul codrii 25#9) a fostspecial elaborat pentru a soluiona problema sincronizrii care apare n cazul utilizricodului :I . 5e l!ng astfel de parametri viteza semnalului i tipul codului lineicstandard H=%$ se determin urmtoarele normative referitoare le parametrii electrici

    interfeei(ta7elul 1! .T&9e u 1.

    Corma impulsului semnalului electric:aloarea u se determin de valoarea

    amplificrii nominale de v!rf a impulsului"ipurile de perechi n fiecare direcie M pereche coaxial M pereche simetri

    mpendana,$ =9 (/%"ensiunea de v!rf nominal a

    impulsului,/,=$ $

    "ensiunea de v!rf n lipsa impulsului, % X /,=$ % X %,$rgimea nominal a impulsului,87 /&&

    1aportul amplitudinilor impulsurilor pozitive i negative la mijlocul

    intervalului%,>9 ... (,%9

    1aportul lrgimilor impulsurilor pozitive

    i negative la mijlocul intervalului

    %,>9 ... (,%9

    ;=

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    68/112

    +onform tabelului ( observm c exist dou standarde referitoare la parametriiinterfeei fizice K1 i anume interfaa simetric cu impedana1&$ i interfaanesimetric cu impedana-* .

    nterfaa simetric pe larg se utilizeaz n

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    69/112

    &! n termeni de frecven.u!nd n considerare c parametrii frecvenei i fazei sunt legai prin relaii

    simple ambele modaliti sunt echivalente. Godalitatea de descriere a djiterului ntermeni de faz a semnalului digital ce se recepioneaz este rsp!ndit pentrudescrierea teoretic a ei.

    5romovarea acestei modaliti a dus la formarea definiiei djiterului ca variaie faz, ns n scopuri de msurri practice a parametrilor djiterului analiza lui n termede faz este incomod, ce este legat cu incomoditatea de msurare a fazei i ca rezuln scopuri aplicative djiterul se analizeaz ca variaie de frecven a semnalului ce serecepioneaz.

    n cazul dat parametrii din baza djiterului devin amplitudinea i frecvena lui.Cuncia instabilitii frecvenei semnalului digital ce se recepioneaz este reprezentan fig.&.

    Fig. &

    Crecvena semnalului ce se recepioneaz prin valoarea ei medie f i devierea f . 5resupunem c are loc modulaia pentru care schimbarea frecvenei se petrece

    periodic cu perioadaT i atunci exprim!nd frecvena de modulaie prin perioada deschimbare a frecvenei, adic sunt invers proporionale, se deosebesc dou tipuri de

    schimbare a frecvenei #T 1

    f et = *

    1! Mscilaiile rapide ale frecvenei 4 pentru care 2z 1$ f d > i care sunt numite

    djiteri

    "t

    f

    frecv.Yf

    ;>

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    70/112

    &! Mscilaiile lente a frecvenei 2z 1$ f d < ce mai sunt numite vander, adicabaterea de faz.

    0ecesitatea de separare a devierii frecvenei n djiter i vander este legat defaptul c ambii parametri apar n rezultatul aciunii diferitor pricini i n mod diferitinflueneaz asupra parametrilor de calitate la transmisiunile digitale al semnalelordigitale.

    ,.&. Nivelul transmisiuni de date K1

    5arametrii nivelului de transmisiune al fluxului K1 includ n sine structurafluxului de cadru i multicadru, descrierea procedurilor de control al erorilor conformcodului de cadru cu surplus ce se noteazC"C i la fel descrierea procedeului demultiplexare i demultiplexare al canalelor de frecven tonal n fluxul K1.Gultiplexarea prevede procedurile de eantionare, cuantizare i codare pentru semnalcontinuu2analogic3.

    -nalizm structura de cadru a fluxului K1 procedurile d control al erorii. atransmisiunea prin reeaua primar fluxul digital se converteaz n blocuri standarde anumit structur logic numite cadre.

    Structura de cadre ne asigur funcionarea procedurilor de multiplexare idemultiplexare, transmisiunea informaiei de dirijare i la fel diagnostica conform parametrului de erori a sistemului de transmisiuni digitale.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    71/112

    $(. Structura de cadru este descris n recomandaiileA-$/ , pentru fiecare interval decanal n componena cadrului sunt prevzui Abii i astfel lungimea cadrului va fi$/WA /9; bii. 5entru viteza dat de transmisiune a fluxului K1 vom obine duratacadrului de (/9Vs, intervalul de canal %$TS este prevzut sub transmisiuneasemnalului sincronizrii de cadru C-S. Structura de cadreF S este reprezentat n

    fig.) ."S% "S( "S/ . . . "S$(

    ) cadru impar ) cadru par

    Fig. )

    Dup cum observm din fig.) sunt prevzute cadre pare i impare. n$TS acadrului impar sunt transmise semnaleleF S care includ n sine consecutivitateasincronizrii de cadru %%((%(( i un bit de serviciu care este rezervat pentru utilizarinternaional.

    n $TS a cadrului par se transmite semnalul NF S care nu conine combinaia decod a sincronizrii de cadru. n componena semnalului NF S se transmite bitul i S rezervat pentru utilizarea internaional, bitul ce se utilizeaz pentru transmisiunea

    semnalelor despre deranjamente i la fel cinci simboluri de serviciu,n- n n*n/n S ' S ' S ' S ' S , care se utilizeaz pentru transmisiunea semnalelor de dirijare cu

    reeaua n cadrul reelei primare K1 pentru diagnosticul i promovarea procedurilorsuplimentare de control al erorilor.

    :arianta flux K1 cu structura de cadre mai este numit sistem PC: )1 , ce seutilizeaz ntr)o serie de sisteme de transmisiuni de date i la fel n unele cazuri pentr

    organizarea sistemelor de semnalizare nr.= i N IS5N i # IS5N , ntr)o serie decadre aparatajul de emisie 4 recepie K1 utilizeaz suplimentar i intervalul de canal

    ( / $ & 9 ; = ASi % % ( ( % ( (Si ( - S n Sn Sn Sn Sn

    =(

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    72/112

    1 TS , pentru transmiterea informaiei de semnalizareC S ce sete legat cu canalul deconvorbire. n cazul dat fluxul K1 posed suplimentar la structura de cadre i structurade multicadre :F S . -stfel de variant mai este numit PC:9)$ n care (; cadre seunesc ntr)un multicadru ce conine &%>; bii cu durata /ms. n cazul c!nd este promovat transmisiunea 4 recepia informaiei sub form de multicadru :F S ,informaia individualF S a fiecrui cadru i pierde importana.

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    73/112

    Z 4 bit de nlturare a deranjamentelor :F S , c!nd bitul dat este (, nseamn pierderea sincronizrii multicadru.

    "ransmisia fluxului K1 cu structura de cadre notat la fel ca PC:9)$ posed unmecanism foarte important i anume procedura de diagnostic a parametrilor de erori5entru aceste scopuri se utilizeaz biiii S n componena antetului de cadruF S i

    :F S . 5rocedura de diagnostic a parametrilor utilizeaz structura de multicadru din(; cadre dup cum este reprezentat n fig./ i mecanismul de calcul al parametrilorerorilor conform codului cu surplus de controlC"C / n conformitate cu polinomul

    1 x x / .

    "S% 2 +%37iii

    Subcadru +adru ( / $ & 9 ; = A

    C-S

    0C-SSGC[(

    %(/$&9;=

    +(%

    +/%)%)%

    %(%()()(

    %-%-)-)-

    (Sn&(

    Sn&)

    Sn&)

    Sn&

    (Sn9(

    Sn9)

    Sn9)

    Sn9

    %Sn;(

    Sn;)

    Sn;)

    Sn;

    (Sn=(

    Sn=)

    Sn=)

    Sn=

    (SnA(

    SnA)

    SnA)

    SnA

    SGC[/

    A>

    (%(((/($(&(9

    +((

    +/(

    +$

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    74/112

    S:F & subcadrul /

    /)&1 C 'C 'C 'C 4 biii coduluiC"C %%((%(( 4 semnalul sincronizrii multicadruC"C

    &1 K ' K 4 identific eroarea n cadrulC"C 1 K = 4 eroarea lipsete n codulC"C

    $ K = 4 eroare prezent n codulC"C n S 4 biii rezervai pentru utilizarea raional i pentru transmisiunea informaiei de

    dirijare cu nivelul de reea.5rincipiul de funcionare a cadruluiC"C9/ se bazeaz pe calculele matematice

    care se efectueaz n fiecare multicadru de transmisiune a datelor. 8tilajul detransmisiune K1 efectueaz calculul sumei coduluiC"C9/ i include rezultatele sumein semnalul urmtorului multicadru. 8tilajul recepion!nd semnalul efectueaz uncalcul analogic i compar suma obinut cu suma ce se transmite cu urmtorulmulticadru. Dac n ambele sume obinute este diferen, atunci se genereaz un semal erorriiC"C9/ . n prezent n utilajul lineic i sisteme de diagnosticare a canalelordigitale cu PC: se ncorporeaz funcia de analiz conform coduluiC"C9/ . Deseori

    apare ntrebarea despre raionalitatea efecturii analizei conform valorii probabilitiierorii. Dac sistemele i aa analizeaz parametrii erorilor conform coduluiC"C9/ ,rspunsul la ntrebarea dat se efectueaz reieind din dou principii de baz a utilizcoduluiC"C9/ #

    1! Ciecare eroareC"C9/ nu numai dec!t este legat cu eroarea unui bit deinformaie. +!teva erori de bii ntr)un multicadru vor duce la apariia numai a

    unei eroriC"C9/ pentru blocul dat*

    &! +!teva erori de bii pot s se compenseze una pe alta n sensul sumeiC"C9/ .+odulC"C9/ este o metod comod de control a erorilor n procesul demonitorizare a canalului ce funcioneaz c!nd practic este imposibil de a msur parametrii realii ai erorilor conform biilor deoarece este imposibil de a obine

    sincronizarea conform consecutivitii de test.

    =&

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    75/112

    n regimul cu deconectare a canalelor e necesar efectuarea msurrilor erorilorconform biilor, deoarece rezultatele la astfel de msurri sunt mai precise.

    -nalizm mecanismul de transmisiune a informaiei despre codulC"C9/ . 5entrutransmisiunea informaiei date se utilizeaz structura multicadrului, ns multicadrul

    C"C9/ nu e numaidec!t legat cu multicadrul :F S . Ciecare dintre ele poate fi divizatn dou subcadre SF: . n fig.* ele sunt notate ca S:F1 i S:F& , fiecare conin!ndc!te A cadre corespunztor sun notai c!te & bii ce se utilizeaz pentru transmisiuneacoduluiC"C9/ a fiecrui multicadru.

    7iii coduluiC"C9/ se calculeaz prin metoda divizrii sumei liniare care seconine n A cadre consecutive la polinomul de test, restul 4 de la divizarea sub formcomunicare de & bii se introduce n urmtorul multicadru pentru a fi transmise n flu

    K1. Structura multicadruluiC"C9/ include c!teva comunicri despre structuramulticadrului a coduluiC"C9/ .

    n cadrele pare NF S prin bii i se transmit comunicrile sincronizriimulticadruC"C9/ prin combinaia %%(%((, care se utilizeaz la recepia pentrusincronizare conform cadruluiC"C . 5e l!ng aceasta n componena multicadrului se

    transmite informaia de baz i anume comunicarea /)&1 C 'C 'C 'C . n calitate decomunicare suplimentar care se transmite n direcia de depistare a erorilor seutilizeaz comunicarea ce const din doi bii &1 K ' K . Ciecare bit K este legat cu unuldin multicadrele ce se recepioneaz 2n componena fiecrui multicadru se utilizeazdou subcadre, prin urmare comunicarea utilizeaz doi bii K 3.

    n cazul c!nd utilajul de recepie obine informaia despre eroarea n codul

    + "C9/ , ea genereaz un bit K pentru a comunica emitorului despre eroarearecepionat. Gonitoringul conform coduluiC"C se nfptuiete n regimul timpuluireal, nemijlocit dup instalarea sincronizrii de cadru. n cazul dat are loc sincronizade cadru conform coduluiC"C9/ i sincronizarea multicadru conform combinaiei decod# %%(%((. Sincronizarea nominalizat este destul de stabil i pierderea sincronide cadru conform coduluiC"C9/ se reflect numai n cazul c!nd n decurs de o secund

    se obin nu mai puin de >(& comunicri ale coduluiC"C care nu corespund cu valorileateptate.

    =9

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    76/112

    ,.). Nivelul de reea K1.

    Standardizarea sistemelor de transmisiuni K1 la fel cuprinde nivelul $ de reea, ncadrul cruia se nfptuiesc procedurile de dirijare cu reeaua primar. a utilizarea procedurilor de dirijare pe larg se folosesc semnalele despre deranjamente care suntgenerate n sistemele de transmisiuni digitale contemporane i la fel semnalele despreapariia eronrilor ce sunt nregistrate de mijloacele de diagnosticare. nformaiarespectiv se colecteaz n nodurile sistemului de dirijare i se prelucreaz. -stfel

    nivelul de reea K1 include n sine un anumit ansamblu al semnalelor de serviciu icomunicri utilizate de sistemul de dirijare cu reeaua primar. -stfel de comunicaii sdivizeaz n $ categorii#

    1! comunicrile despre apariia erorilor n sistemul de transmisiuni.

    &! comunicrile despre deranjamentele n sistemul de transmisiuni.

    )! comunicrile ce se utilizeaz pentru reconfigurarea reelei primare irestabilirea planului de sincronizare.+omunicaiile despre apariia erorilor n sistemul de transmisiuni K1 utilizeaz

    comunicrile K1 i K& descrise n subpunctul precedent+.&.+omunicrile transmise prin intermediul biilor K servesc ca confirmare a

    apariiei erorii n blocul coduluiC"C i pot servi ca criteriu de estimare a calitiisistemului de transmisiuni digitale. Sistemul de dirijare analizeaz valorile biilor K icolecteaz informaia despre apariia erorilor n sistemul de transmisiuni K1.

    +omunicrile despre deranjamentele n sistemul de transmisiuni se transmit ncadrul NF S i la fel, prin intermediul biilor :F S n cazul c!nd fluxul K1 posedstructura n multicadru.

    Dup cum a fost menionat n+.&. n componena cadrelor pare NF S se conin biii rezervai pentru sarcinile de utilizare naional dup cum sunt# bitul i biii

    ,n- n n*n/n S ' S ' S ' S ' S . -nume aceti bii se utilizeaz pentru transmisiunea diferitor

    comunicri despre deranjamentele n sistemul de transmisiuni digitale.

    =;

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    77/112

    7iii n S formeaz ntr)o oarecare msur canalul de dirijare, capacitile cruiase utilizeaz la nivelul de reea K1. 5e l!ng biii n S pentru transmisiuneacomunicrilor despre deranjamente pot fi utilizai biii xxQx :F S 2vezi fig.) 3. -ceti bii se utilizeaz pentru transmisiunea semnalelor despre deranjamentele n structuramulticadru K1. -stfel bitul Q nemijlocit se determin ca un indicator al deranjamentelor

    :F S la distan ndeprtat. 7itul , care mai este numit bitul )n S , reprezint un bital semnalului operativ despre deranjamente. n cazul apariiei unui deranjament esence necesit o aciune operativ, bitul devine egal cu (. -stfel de deranjamente senumesc 1D 21emote Defect ndication3, adic indicarea defectului la captulndeprtat. n cazul apariiei aa numitului semnal neoperativ despre deranjamentelesistemului de transmisiune se genereaz NF S cu inversarea bitului /n S din % n (.

    1ecomandrile%IT stabilete urmtoarele cauze posibile de generare a unuiastfel de semnal#

    1! cazul c!nd parametrul erorilor nF S devine mai mare dec!t )1$

    &! n cazul deranjamentelor n circuitul de alimentare a modemului sau codeculu

    )! n cazul c!nd se pierde semnalul de intrare sau are loc nclcarea sincronizri

    de cadruSemnalul neoperativ despre deranjamente ne ofer posibilitatea de a obine

    informaie despre sporirea esenial a parametrilor erorilor din partea emitorului.8tilajul receptorului ca de obicei posed nite valori de limit stabilite pentru a generasemnal /n S . n cazul sporirii parametrului erorilor mai mult dec!t valoarea de limit,receptorul genereaz semnalul despre deranjamentul neoperativ n direcia emitorul

    a recepionarea semnalului nominalizat mai sus sistemul de dirijare poate stransfere transmisiunea la canalul de rezerv K1 i astfel se asigur o calitate nalt acomunicaiilor. 7iii ,n- n n*n S ' S ' S ' S formeaz canalul de serviciu de transmisiune adatelor cu capacitatea de /Ebps care poate fi utilizat n transmisiunea semnalelor despderanjamente. n ultimul timp, n legtur cu dezvoltarea sistemelor de dirijare posibilitile acestui canal se utilizeaz foarte pe larg.

    Ciecare bit formeaz un aa numit protocol vertical, adic comunicarea desprederanjamente se comunic prin intermediul c!torva bii consecutivin S . "ipul

    ==

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    78/112

    comunicrilor ce se transmit i algoritmul de generare a lor se stabilete de standardunaional productorul de utilaj sau de cerinele speciale de exemplu operatorul reelelcorporative. +el mai rsp!ndit este standardul KTS )$$ &)) care determin utilizarea biilor n S n multiplexoarele interfeei de acces primar P"I IS5N . 8tilajul degenerare i recepie al comunicrilor cu succes pot fi utilizate n sistemele de dirijare funcioneaz n baza principiilor de analiz anume a acestor comunicri. -stfelcomunicrile despre deranjamente reprezint o baz pentru sistemele de dirijare icantitatea lor nemijlocit determin nivelul maxim de inteligen al sistemului de diriji lista parametrilor accesibili pentru controlul reelei. 8tilizarea biilorn S ne d posibilitatea s delimitm gradul de responsabilitate pentru diferii operatori. n calitde exemplu vom analiza dou variante de utilizare a biilorn S ce ne permit sdeterminm partea care este responsabil de reducerea calitii de transmisiunereprezentate n fig. .

    Fig.

    +onform fig. a la conectarea prin sistemul K1 a centralei corporativeCT lareeaua de utilizare comun dup cum este nodul $ a fost depistat un defect de deregl

    CTA 1 2

    S86

    1000S

    8/1

    A 0

    S86

    0000S

    8/0

    A 0

    Si8:rE8iz&ree'teriE&rK

    CTA 1 2

    S86

    1111S

    8/1

    A 1

    A?S 111...

    Si8:rE8iz&ree'teriE&rK

    &)

    9)

    =A

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    79/112

    a comunicaiilor, adic nclcarea comunicaiilor ntre nodul ( i centralaCT dincauza contactului de calitate redus. Deoarece n schema din fig. a se conecteazcentrala prin intermediul interfeei primare P"I IS5N n componena sistemului detransmisiune sunt incluse c!teva dispozitive#

    nodul ( reprezint dispozitivul NT * nodul / 4 dispozitivul "< 2 ine "erminal

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    80/112

    transmisiune K1. Schema general pentru sistemul de transmisiuni K1 este reprezentatn fig.- #

    Fig. -

    CF 4 canale de frecven vocal*

    C5T5 4 canale digitale de transmisiune a datelor*

    C 4 comutatoare*

    " 4 regeneratoare.Din fig.- se observ c n componena sistemului de transmisiuni digitale sunt

    incluse urmtoarele componente#) :%R 4 multiplexoare) utilajul de transmisiune n traficul lineic) " 4 regeneratoare) C 4 comutatoare.

    Gultiplexoarele ndeplinesc funcia de multiplexareFdemultiplexare a canalelorfrecven vocal i a celor de transmisiune a datelor. TT ndeplinete funcia deformarea codului lineic, structurii de cadru i multicadru, funcia de monitorizare a parametrilor erorilor, generarea semnalelor despre deranjamente etc.

    n sistemele reale aparatajul de transmisiune n traficul lineic( TT ! se combincu multiplexoarele form!nd nite mijloace tehnice unice. 1egeneratoarele n ST5 au

    funcia de restabilire a fluxului digital K1 n cazurile n care distana dintre staiile

    >"

    CF CDTD

    ATT4 R C ATT4 >"

    CF CDTD

    ATT4 >"

    CF CDTD

    A%

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    81/112

    terminale este de valori relativ mari. +omutatoarele reprezint elemente ale reelei primare care ndeplinesc comutarea la nivelul fluxului K1.

    8tilizarea comutatoarelor ne ofer posibilitatea operativ s reconfigurm reeau primar, s efectum funciile de rezervare i s efectum planificarea distribuiriiresurselor reelei primare.

    + %tilaJul de generare a sistemului de transmisiuni digital cu

    modulaia impulsurilor ?n cod PC:.

    8tilaj de generare(%A! formeaz consecutivitatea de impulsuri pentrufuncionarea normal a utilajului staiilor terminale, frecvenele de baz obinute de la

    %A sunt urmtoarele#

    t f 4 frecvena de tact a sistemului* gc f 4 frecvena de repetare a grupelor de cod*

    e f 4 frecvena de eantionare sau repetare a cadrelor#

    eS5I f 4 frecvena de eantionarea semnalelor de dirijare i interaciune sau frecvena repetare a multicadrelor.

    Crecvenele nominalizate sunt legate ntre ele prin urmtoarele relaii#

    mN6 f f mcT = ,m f

    f T c . g = , mN f

    f f T ce = , mN6 f

    f f T mceS5I .

    unde#m 4 ordinul codului

    N 4 numrul de canale ce se organizeaz prin intermediul sistemului dat.

    6 4 numrul de cadre n multicadruDac de exemplu ne referim la sistemul K1 atunci#m=, N=)& 6=1 , atunci obinem#

    62z &$/,1 )&,*$$mN6 f f meT = ,

    62z &* ,

    &$/, f c . g = ,

    62z ,)&,

    &$/, f f ce = , 62z * '$1 )&,

    &$/, f f mceS5F =

    =

    A(

  • 8/13/2019 Curs STM Original

    82/112

    5entru valori ntregi a parametrilorm, N i 6 valorile necesare ale frecvenelorconsecutivitii de impulsuri se obin pe calea divizrii frecvenei de tact ntr)un numntreg de ori(fig.1!

    % ( / $ & 9 ; = A > (% (( (/ ($ (& (9 (; (= (A (> /% /( // /$ /& /9 /; /= /A /> $% $(

    fc f e A E'z" c "e (/9 ?s

    /9; bps

    xA

    A

    (9xA (/%

    xA

    A

    (9xA (/%

    f mc f SD