Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»
DESCRIPTION
Кафедра «Автоматической электросвязи» Курс «Сети связи и системы коммутации». Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов». Направление 210700.62 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Профиль «Оптические и проводные сети и системы связи». Проф. А.В. Росляков 2014. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/1.jpg)
Лекция 1 «Введение.Цифровая передача сигналов»
Направление 210700.62 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
Профиль «Оптические и проводные сети и системы связи»
Проф. А.В. Росляков2014
Кафедра «Автоматической электросвязи»Курс «Сети связи и системы коммутации»
![Page 2: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/2.jpg)
Содержание курса (1)
6 семестр – «Системы коммутации»
Лекций – 22 часа Лабораторных работ - 16 часов Практических занятий – 14 часов Зачет – 17 неделя
![Page 3: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/3.jpg)
Содержание курса (2)
7 семестр – «Сети связи»
Лекций – 22 часа Лабораторных работ - 32 часа Курсовой проект Экзамен
![Page 4: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/4.jpg)
Основная литература (6 семестр)1. Гольдштейн Б.С. Системы коммутации.
Учебник для ВУЗов. 2-е издание. - СПб.: BHV-2004.
2. Росляков А.В. Конспект лекций по курсу «Системы коммутации. Часть 2». – ИУНЛ ПГУТИ, 2012.
3. Цифровые системы коммутации для ГТС. – М.: Эко-Трендз, 2008.
4. Росляков А.В. Расчет объема оборудования системы EWSD: Методические указания для проведения практических занятий. – ИУНЛ ПГУТИ, 2014.
![Page 5: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/5.jpg)
1.1. Аналоговые и цифровые сигналы
Рис. 1.1 Пример аналогового сигнала
Рис. 1.2 Пример цифрового сигнала
![Page 6: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/6.jpg)
Преимущества цифровой передачи сигналов (1)
1. Высокая помехоустойчивость
![Page 7: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/7.jpg)
Преимущества цифровой передачи сигналов (2)
2. Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи.
3. Эффективность использования пропускной способности каналовдля передачи дискретных сигналов
4. Высокие технико-экономические показатели
![Page 8: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/8.jpg)
Импульсно - кодовая модуляция (ИКМ)
1. Дискретизация.
2. Квантование
3. Кодирование
Рис. 1.4 Принципы формирования цифрового группового сигнала
![Page 9: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/9.jpg)
Дискретизация аналогового сигнала Теорема дискретизации Котельникова-Найквиста:любой непрерывный сигнал, ограниченный по спектру верхней частотой FВ, полностью определяется последовательностью своих дискретных отсчетов, взятых через промежуток времени TД 1/2 FВ, называемый периодом дискретизации.
Следовательно частота дискретизации FД 2FВ
![Page 10: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/10.jpg)
Дискретизация аналогового сигнала (2)
Рис. 1.6 Групповой АИМ сигнал
![Page 11: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/11.jpg)
Квантование АИМ сигнала
Таблица 1.1 Зависимость между числом уровней квантования и качеством передачи речи
Качество речи Число уровней квантования
Число импульсов в кодовом слове
Очень плохое 8=23 3
Плохое 16=24 4
Посредственное 32=25 5
Хорошее 64=26 6
Очень хорошее 128=27 7
Отличное 256=28 8
![Page 12: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/12.jpg)
Квантование АИМ сигнала (2)
Рис. 1.7 Принципы равномерного (а) и неравномерного (б) квантования
![Page 13: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/13.jpg)
Кодирование
,2...2222 11
1
0
22
11
00
MM
M
I
IIÀÈÌ aaaaaH
где а = 0,1 - состояние соответствующего разряда комбинации;2 - вес соответствующего разряда в условных шагах квантования
Рис. 1.8 Формирование группового ИКМ сигнала
![Page 14: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/14.jpg)
Кодирование (2)
Рис. 1.9 Линейный код с чередующейся последовательностью
импульсов
![Page 15: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/15.jpg)
Структура цикла ИКМ
0 1 16 31
125 мкс
Цикл ИКМ
Рис. 1.10 Структура цикла ИКМ
Рис. 1.11 Структура канального интервала
![Page 16: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/16.jpg)
Структура цикла ИКМ (2)
Рис. 1.12 Структура 16-го КИ
Рис. 1.13 Структура сверхцикла ИКМ
СЦС
1ВСК 2ВСК
![Page 17: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/17.jpg)
Структурная схема оконечной станции ЦСП
ФНЧ – фильтр нижних частот; ДС – дифсистема; К – кодер; ДК – декодер; М – модулятор; Дм – демодулятор; БК – балансный контур; ОЛТ – оборудование линейного тракта; MUX – мультиплексор; DMUX – демультиплексор
![Page 18: Лекция 1 «Введение. Цифровая передача сигналов»](https://reader036.vdocuments.site/reader036/viewer/2022081503/56814aa5550346895db7bf5f/html5/thumbnails/18.jpg)
Выводы: Эффективнее передавать сигналы
в сетях связи в цифровом виде.
Преобразование аналогового сигнала в цифровой при ИКМ-модуляции выполняется в 3 этапа:
1) дискретизация по времени, 2) квантование по уровню, 3) кодирование 8-ми битовое.