Приёмопередатчик (ПП) телефонных сигналов

Приёмопередатчик аппаратуры ИКМ-30 предназначен для преобразования аналогового телефонного сигнала в АИМ-сигнал на передаче и обратного на приёме.

Приёмопередатчик обеспечивает организацию как двухпроводного так и четырехпроходного трактов телефонного сигнала. В исходном состоянии приёмопередатчик имеет двухпроводное окончание. Четырехпроходный режим осуществляется как автоматически, так и постоянно при транзитном соединении двух каналов.

Структурная схема ПП телефонных сигналов представлена на рис. 5.8.

Тракт передачи ПП состоит из дифференциальной системы ДС с балансным контуром БК, удлинителя Удл.1, ограничителя амплитуд ОА, усилителей низкой частоты Ус.1 и Ус.2, фильтра нижних частот ФНЧ1, амплитудно-импульсного модулятора М, управляемого импульсной последовательностью с генераторного оборудования. Тракт приёма включает временной селектор ВС, фильтр нижних частот ФНЧ2, усилитель низкой частоты Ус.3 и трех удлинителей.

Двух- или четырехпроводное включение телефонного канала обеспечивается состоянием реле р1. В исходном состоянии ПП имеет двухпроводное окончание.

Ограничитель амплитуд ОА обеспечивает защиту Ус1 от перегрузки, которая может возникнуть из-за импульсных помех АТС.

Усилитель Ус1 усиливает входной сигнал на 12 дБ и согласует входное сопротивление канала (R=600 Ом) с входным сопротивлением ФНЧ1 (R=6 кОм). Последний ограничивает спектр входного сигнала до 3400 Гц. Ус.2 обеспечивает развязку ФНЧ1 и амплитудно-импульсного модулятора М.

 

 

Рисунок 5.8 - Структурная схема приемопередатчика телефонного сигнала

 

В тракте приема временной селектор выделяет последовательность АИМ сигнала данного канала из группового АИМ сигнала. Фильтр ФНЧ2, идентичный ФНЧ1, демодулирует АИМ сигнал, в результате чего восстанавливается исходный телефонный сигнал. Усилитель Ус.3 согласует выходное сопротивление ФНЧ2 (R=6 кОм) с выходным сопротивлением канала (R=600 Ом) и обеспечивает измерительный уровень сигнала, равный 4,3 дБ. С помощью удлинителей Удл.2-Удл.4 реализуется возможность работы в двухпроводном режиме с остаточным затуханием 1,8; 3,5; 7,0 дБ и совместно с Удл.1 – в четырёхпроводном режиме с остаточным затуханием 0 дБ.

Групповое оборудование

Кодер

Выполняет следующие функции: преобразует сигнал АИМ-1 в сигнал АИМ-2, осуществляет амплитудное квантование сигнала АИМ-2 и 8-ми разрядное нелинейное кодирование квантованного сигнала.

Кодер комплекта АЦО построен по принципу поразрядного уравновешивания. Его особенностью является выполнение процесса поразрядного уравновешивания с частотой 4096 кГц, удвоенной по сравнению с тактовой частотой цифрового потока. Это позволяет осуществлять 8-разрядное кодирование отсчета сигнала в течение интервала мкс и обеспечить достаточный временной интервал для преобразования сигнала АИМ-1 в АИМ-2 с требуемой защищенностью от внятных переходных помех между каналами.

Структурная схема кодера разделяется на аналоговую и цифровую части, выполненные в виде соответствующих блоков (Рис.5.9).

Аналоговая часть кодера включает следующие функциональные узлы:

- групповой тракт АИМ сигнала ГТ-АИМ, в котором производится преобразование входного сигнала АИМ-1 в сигнал АИМ-2;

- два одинаковых формирователя эталонных сигналов ФЭС, каждый из которых формирует 11-разрядный набор сигналов с двоичным соотношением амплитуд между разрядами для образования шкалы уровней квантования в одной половине биполярной амплитудной характеристики кодера;

- дифференциальный компаратор, предназначенный для определения знака (полярности) сигнала АИМ-2, сравнивая его амплитуды с амплитудой сигналов ФЭС и формирования двоичных символов по результатам сравнения.

Цифровая часть кодера содержит следующие функциональные узлы:

- регистр памяти с логикой управления, предназначенный для записи и хранения информации, поступающей от компаратора по цепям обратной связи А и В, в соответствии с которой формируются сигналы управления аналоговыми узлами кодера;

- цифровой экспандер, выполняющий преобразование 7-разрядного кода (без знакового символа d1), поступающего с выходов регистра памяти, в 11-разрядный простой двоичный код, необходимый для управления разрядами ФЭС;

- логические элементы выбора ФЭС, пропускающие сигналы цифрового экспандера на входы разрядов одного из ФЭС в зависимости от значения сигнала d1;

- удвоитель тактовой частоты и распределитель импульсов, который формирует импульсную последовательность кГц («Строб. К») для стробирования компаратора и импульсные последовательности, задержанные на половину тактового интервала относительно соответствующих последовательностей, поступающих в кодер от делителя частоты ДЧ передачи;

- преобразователь параллельного кода в последовательный, формирующий выходной цифровой сигнал кодера.

 

Декодер

Декодер предназначен для преобразования 8-разрядного двоичного

 

Рисунок 5.9 - Структурная схема кодера

 

кода в сигнал АИМ-2. При нелинейном декодировании осуществляется преобразование с помощью цифрового экспандера 7-символьного кода (кроме знакового символа d1) в 12-символьный. При этом комбинации символов преобразуются в сигнал управления разрядом ФЭС, формирующим основной эталонный сигнал. Комбинация символов используется для управления последующими четырьмя разрядами ФЭС. Восстановленный таким образом однополярный отсчёт сигнала затем инвертируется или передаётся без изменения на выход декодера (в зависимости от знакового символа d1 кодового слова).

Декодер комплекта АЦО (см. рис.5.10) построен по принципу суммирования двоично-взвешенных эталонных сигналов и делится на аналоговую и цифровую части, выполненные на двух платах, входящих в один блок.

Аналоговая часть декодера содержит следующие функциональные узлы:

- два одинаковых формирователя эталонных сигналов ФЭС-А и ФЭС-Б, которые по назначению аналогичны соответствующим узлам кодера и конструктивно выполнены в виде микросхем;

- дифференциальный усилитель, преобразующий однополярные отсчеты сигнала АИМ-2 в биполярный сигнал, а также обеспечивающий низкоомное выходное сопротивление декодера, необходимое при работе на импульсную реактивную нагрузку.

Основными функциональными узлами цифровой части декодера являются:

- преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный;

- регистр памяти с логикой управления, предназначенный для хранения кодового слова в течение интервала времени мкс, необходимого для получения необходимой длительности отсчетов выходного АИМ сигнала;

- цифровой экспандер, выполняющий преобразование 7-символьного кода, поступающего с выходов регистра памяти, в 12-символьный код для управления разрядами ФЭС;

- логические элементы выбора ФЭС, пропускающие сигналы цифрового экспандера на входы разрядов одного из ФЭС в зависимости от значения символа в знаковом разряде.

 

Генераторное оборудование

Генераторное оборудование ГО формирует и распределяет во времени управляющие импульсные последовательности, определяя тем самым порядок и последовательность работы канальных и групповых устройств аппаратуры.

Генераторное оборудование передачи состоит из генератора задающего, частота которого стабилизирована кварцем, двух делителей частоты ДК и ДЧ.

Функционально ГО делится на передающее и приемное (и соответственно). Каждое из них содержит следующие узлы (рис.5.11):

 

Рис.5.10 - Структурная схема декодера

 

- устройство тактовой синхронизации УТС, вырабатывающее импульсы тактовой частоты. Функции этого устройства на передаче выполняет задающий генератор (ГЗ 2048), а на приеме – выделитель тактовой частоты (ВТЧ 2048). Задающий генератор вырабатывает две сдвинутые друг относительно друга на импульсные последовательности: строб 1 и строб 2, управляющие работой передающей части АЦО;

- делитель разрядный ДР, формирующий восемь импульсных последовательностей с частотой следования кодовых групп, которые используются для управления групповыми устройствами. С выходов делителя на 8 получаются восемь сдвинутых друг относительно друга разрядных импульсных последовательностей с частотой следования 256 кГц (Р1…Р8);

- делитель канальный ДК, формирующий 32 импульсные последовательности, соответствующие канальным интервалам цикла передачи и используемые для управления канальными устройствами. С выходов делителя на 32 получаются сдвинутые друг относительно друга импульсные последовательности с частотой следования 8 кГц (КИ0…КИ31);

- делитель цикловой ДЦ, формирующий импульсные последовательности, соответствующие циклам Ц0-Ц15 и управляющие оборудованием СУВ. С выходов делителя на 16 получаются сдвинутые друг относительно друга импульсные последовательности с частотой следования 500 Гц (Ц0…Ц15).

 

 

Рисунок 5.11 - Структурная схема генераторного оборудования ГО

 

Система синхронизации

Нормальная работа аппаратуры ИКМ предусматривает наличие следующих видов синхронизации: по тактовой частоте, по кодовым группам, по циклам и по сверхциклам.

Синхронизация по тактовой частоте необходима для обеспечения равенства скоростей обработки сигналов на передаче и приёме и выполняется путём выделения тактовой частоты f=2048 кГц из спектра линейного сигнала на приёмной станции. Выделение тактовой частоты осуществляется в преобразователе кода приёма. Выделенная тактовая частота управляет генераторным оборудованием приемной станции, вырабатывающим необходимую сетку частот импульсных последовательностей.

Синхронизация по кодовым группам выполняется автоматически при достижении состояния циклового синхронизма.

Синхронизация по циклам необходима для правильного распределения декодированных сигналов по соответствующим приёмным канальным трактам и обеспечивается путём совмещения времени начала циклов принимаемого сигнала с ГО приёма.

Синхронизация по сверхциклам необходима для правильного распределения сигналов управления и взаимодействия (СУВ), передаваемые в КИ16, по соответствующим канальным трактам и обеспечивается путём совмещения времени начала сверхциклов принимаемого сигнала и ГО приёма.

Устройство цикловой и сверхцикловой синхронизации состоит из формирователя синхросигналов, размещённого в блоке ФЛС, и приёмника синхросигнала по циклам и сверхциклам, размещенного в блоке Пр.Синхр. Для обеспечения работы аппаратуры ИКМ-30 в составе интегральной цифровой сети связи предусмотрена возможность включения аналого-цифрового оборудования в режим жёсткой связи – по фазе между временными спектрами приёма и передачи как по циклам, так и по сверхциклам, что обеспечивается формирователем сигналов управления. Формирователь сигналов управления размещён в блоке Пр.Синхр.