Рассчиты двух участков: местный и внутризоновый

Если сигнал выходит за пределы  этой области, сигнал на выходе будет  иметь максимальный разрешенный  уровень. Этот случай соответствует  перегрузке квантователя и называется режимом ограничения. Искажения  из-за ограничения зависят от выбора уровня перегрузки. Область малых  входных сигналов характеристики квантователя имеет место, когда уровень входного сигнала становится меньше одного шага квантования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2 Неравномерное квантование

 

Использование равномерного квантования  не является оптимальным. В реальных системах ИКМ с временным разделением  каналов используется неравномерное  квантование, которое может быть осуществлено различными способами:

• сжатием динамического диапазона сигнала перед равномерным квантованием и последующим компенсирующим расширением его после линейного декодирования;
• непосредственно в кодирующем устройстве, т.е. путем применения нелинейного кодирующего устройства;
• с помощью соответствующего цифрового преобразования сигнала, формируемого на выходе линейного кодера, т.е. кодера с равномерной характеристикой (цифровое компандирование).

При неравномерном кодировании  используются 8-ми разрядные коды, т.е. число уровней квантования равно 256.

 

5.3 Характеристика квантования

 

В настоящее время на практике находят  применение два последних способа, а первый способ является наиболее удобным для проведения теоретического анализа процесса неравномерного квантования.При  его использовании применяют  А- характеристики или m-характеристики компрессирования.В данном случае используется характеристика компрессирования типа А.

Характеристика компрессирования — зависимость y от х, где

 

Где определяется по формуле:

 

 

Определим и построим отношение  сигнал-шум для А-характеристики.

 

При уровнях сигнала, больше чем :

 

При уровнях сигнала, меньше чем :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для сигнала, относительная величина которого превышает 1/A, квантование носит равномерный характер. Поэтому уровень шума есть постоянная величина. Если все уровни сигнала лежатниже 1/А, то квантование является логарифмическим и мощность шумов пропорциональна мощности сигнала. Реальные сигналы имеют широкий диапазон и обычно подвергаются равномерному и логарифмическому квантованию. Мощность шума в этом случае не может быть меньше, чем мощность шума обусловленная каким-либо одним видом квантования; но она не может и превышать сумму двух указанных компонентов шума, которая точно равна верхней границе (двойное неравенство). Из зависимости видно, что верхняя и нижняя границы асимптотически сближаются как при больших, так и при малых уровнях сигналов.

 

6 Расчет шумов оконечного оборудования.

 

6.1 Расчет допустимых величин отклонений  периода дискретизации от номинального  значения.

 

Практически во всех ЦСП используется равномерная дискретизация сигналов по времени, то есть дискретизация с  постоянным периодом . Она позволяет осуществить объединение и разделение канальных сигналов, отсчеты которых передаются по многоканальному тракту поочередно, а также позволяет осуществить синхронно-периодический режим работы основных импульсных устройств (кодера и декодера).

Отклонения от периода дискретизации  носят случайный характер. Эти  отклонения приводят к изменению  формы принимаемого сигнала, что  субъективно воспринимается как  характерная помеха, называемая шумами дискретизации.

Величина отклонений определяется главным образом низкочастотными  фазовыми флуктуациями импульсов, вызванными неточностью работы линейных регенераторов, и нестабильностью задающих генераторов  станций передачи.

 

а – относительные отклонения периода, вызванные нестабильностью задающих генераторов

b – относительные отклонения периода, вызванные низкочастотными фазовыми флуктуациями импульсов

Найдем относительные отклонения исходя из условия, что a = b

 

 

 

Найдем  — величины отклонения вызванные нестабильностью задающих генераторов и низкочастотными фазовыми флуктуациями импульсов.

 

Экспериментально показано, что  в канале ТЧ, образованном на базе ОЦК (T_Д=125 мкс), предельная величина отклонения не должна превышать 810 нс. Это соответствует минимально допустимой защищенности от шумов дискретизации в канале ТЧ равной 34дБ.

Полученная нами величина отклонения от номинального значения периода дискретизации  меньше предельно допустимой (706нс в нашей системе против 810 нс положенных по норме), следовательно, неточность работы линейных регенераторов и нестабильность задающих генераторов находится в пределах нормы.

 

6.2 Расчет соотношения между шумами  квантования и инструментальными  шумами.

 

В процессе аналого-цифрового преобразования в оконечном оборудовании возникают  шумы, определяемые отклонением характеристик  преобразователя от идеальных. Указанные  отклонения вызываются переходными  процессами при формировании АИМ  – группового сигнала и конечной точностью работы отдельных узлов кодера. Уровень инструментальных шумов возрастает при увеличении скорости передачи и разрядности кода.

 

 

ε — среднеквадратическое значение приведенной инструментальной погрешности преобразования

m — разрядность кода

δ — шаг квантования (для неравномерного квантования берётся минимальное значение шага

 

 

 

 

Для равномерного квантования:

 

 

Для неравномерного квантования:

 

 

 

6.3 Расчет защищенности от шумов  незанятого канала

 

При уровне входного сигнала меньше одного шага квантования на выходе появляется случайная последовательность нулей и отсчетов с амплитудой, равной шагу квантования, различной  или одинаковой полярности. Подобные условия возникают и в отсутствии входного сигнала, когда ложный сигнал генерируется тепловым шумом или  на входе квантователя действует  низкочастотный фон на частоте сети или ее гармоник. Кроме того, к  возникновению шума в режиме молчания может привести и случайный дрейф  нуля характеристики квантователя относительно входного сигнала. Псофометрическая мощность возникающего по этим причинам шума получила название шума незанятого канала.

 

 

 

 

Для равномерного квантования:

 

 

Для неравномерного квантования:

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения данной курсовой работы, я выполнил огромное количество расчетов. В курсовой работе мною были рассчитаны два участка местный и внутризоновый. Для местного участка оборудование подходило очень даже, в отличие от внутризонового, где для более длинного участка в 309 км, было выбрано оборудование ИКМ-120. Которое не очень то и подходит для такого участка. В курсовой работе были проведены расчеты для определения количества НРП и ОРП, расчета дистанционного питания, требуемой и ожидаемой защищенности для каждого вида участка. Также были расчитаны помехи квантования, число уровней квантования и т.д.

Так по результатам расчетам защищенности, ожидаемая защищенность оказалась меньше требуемой, что  говорит о непригодности линии  связи. Конечно передавать данные мы можем, но возможны ошибки.

 

Список литературы

 

1. Кабели, провода материалы для кабельной индустрии: Технический справочник. 3-издание 2006.
2. Б.Б. Агатаева  Многоканальные телекоммуникационные системы.  Методические указания к выполнению курсовой работы  для студентов всех форм обучения специальности  050719 - Радиотехника, электроника и телекоммуникации. -  Алматы: АИЭС, 2008.- 42с. 
3. Агатаева Б.Б. Многоканальные телекоммуникационные системы.  Конспект лекций для студентов всех форм обучения, специальности 050719 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АИЭС, 2009. –  60 с.