Опубликован: 31.07.2008 | Доступ: свободный | Студентов: 3216 / 1043 | Оценка: 4.10 / 4.00 | Длительность: 14:55:00
ISBN: 978-5-94774-896-3
Лекция 6:

Синхронизация и электропитание. Синхронная и асинхронная передача

< Лекция 5 || Лекция 6: 12345 || Лекция 7 >

Цифровые генераторы частотных и акустических сигналов

Для получения частотных и акустических сигналов в цифровых АТС используются комбинации цифровых отсчетов — дискрет [36]. Для генерации сигнала определенной частоты в специальное запоминающее устройство (накопитель частотных сигналов) записывают значения, равные амплитуде дискрет. При считывании они передаются в сторону абонентского терминала и преобразуются с помощью АЦП в аналоговые сигналы. Аналогично получают многочастотные комбинации для обмена со станциями существующих систем.

Значения цифровых отсчетов записываются в накопители (рис. 6.6). Они разбиваются на зоны. В каждой зоне записаны цифровые отсчеты, образующие акустические (зуммерные сигналы) — ответ станции (dial tone) 425 ± 3Гц, (непрерывный сигнал), занятость (busy tone) 425 ± 3Гц (посылка 0,3с–0,4с — пауза 0,3с–0,4с ), контроль посылки вызова 425 ± 3Гц (посылка 1с ± 0,1с ; пауза 4с ± 0,4с ). В других зонах записываются многочастотные сигналы, обеспечивающие посылку комбинаций в соответствии с принятым протоколом многочастотной сигнализации.

Такие же накопители могут использоваться для передачи стандартных фраз и сообщений.

Объем памяти, необходимый для создания программного генератора цифровых, акустических и частотных сигналов, определяется следующим образом.

Количество ячеек в зоне накопителя определяется частотой зуммерного сигнала, для генерации которого эта зона предназначена.

Это число n равно числу дискретных отсчетов, которые идут с частотой fи = 8000 бит/c. Если длительность периода сигнала равна Tf (частота f ), а период появления импульсов дискретизации равен Tи = 125 мкс, то число цифровых отсчетов равно

n = Tf /Tи ;

Учитывая, что

Tf = 1/f, а Tи= 1/fи,

получим

n=fи/f.

Необходимо также учесть, что число отсчетов должно быть целым. Поэтому указанное выше соотношение должно быть умножено на число, которое позволяет сократить знаменатель. Физически такое умножение означает, что число отсчетов (время воспроизведения) увеличивается в это число раз.

В результате получим

n = k (fи /f)

В соответствии с этим уравнением зона акустических (зуммерных), многочастотных сигналов разбивается на подзоны, каждая из которых содержит n ячеек, и число таких подзон равно числу периодов k.

Для вычислений можно сформулировать следующее правило:

Для определения числа ячеек в подзоне частота дискретизации, равная 8000 бит/с, делится на частоту воспроизводимого сигнала.

После сокращения дроби знаменатель будет равен числу периодов k.

Например, для воспроизведения акустического сигнала 425 Гц (основа зуммеров "занято", "контроль посылки вызова", "готовность станции к приему номера") необходимо

n = 8000/425 = 320/17.

Это означает, что для генерации этого сигнала требуется 17 подзон и в каждой — 320 отсчетов.

В соответствии с формулой легко рассчитать число n и T для основных частот акустических сигналов (425 Гц) и для многочастной передачи (700 Гц, 900 Гц, 1100 Гц, 1300 Гц, 1500 Гц).

Накопитель акустических и многочастотных сигналов

Рис. 6.6. Накопитель акустических и многочастотных сигналов

Значение цифрового отсчета определяется мгновенным значением синусоидального сигнала в момент отсчета по следующей формуле:

U = Um \sin 2\pi f x \Delta t, x = 1, 2, …, kn,

где U — текущее значение напряжения сигнала; Um — требуемая амплитуда сигнала, f — номинал требуемой частоты, \Delta t — период отсчета, равный 125 мкс.

x — номер отсчета внутри периода ( x = 1, 2, ....., k ; k определяется из выражения n = k (fH/f) )

Сигналы записываются в соответствии с принципами неравномерного кодирования (компандирование). В этом случае цифрой код передается в виде 8-разрядной комбинации следующего содержания: "знак" + "номер сегмента" + "код внутри сегмента".

В соответствии с законом неравномерного кодирования выбирается шаг квантования q, значение которого изменяется с увеличением номера сегмента.

Например, если порог ограничения кодера Uогр. = 3,15 В, для кодирования с числом квантов 4096 величина кванта равна

q = 3,15 В /4096 = 0,768 мВ.

Начальное положение (код шага квантования 0000, сегмент 0000) имеет значение

q/2 = 0,384мВ.

В соответствии с законом сегментного кодирования (закон A ), количество сегментов равно 8. В сегментах 000 и 001 шаг квантования одинаков. Далее размер шага квантования в каждом сегменте увеличивается вдвое (см. временное уплотнение). Само значение сигнала вычисляется по формуле либо по таблицам. Ниже приводится таблица значения размера шага квантования для различных сегментов (таблица 6.1) [36].

Таблица 6.1. Значения размера шага квантования для различных сегментов
Код шага квантования Номер сегмента
000 001 010 011 100 101 110 111
0000 0,384 12,67 25,34 50,69 101,4 202,7 405,5 811,0
0001 1.152 13,44 26,88 53,76 107,5 215,0 430,1 860,2
0010 1,920 14,21 28,41 56,83 113,7 227,3 454,7 909,4
0011 2,688 14,97 29,95 59,91 119,8 239,5 479,3 958,5
0100 3,456 15,74 31,48 62,98 126,0 251,8 503,8 1007,7
0101 4,224 16,51 33,02 66,05 132,1 264,1 528,4 1056,8
0110 4,992 17,28 34,56 69,12 138,2 276,5 553,0 1106,0
0111 5,760 18,05 36,09 72,19 144,4 288,8 577,6 1155,2
1000 6,528 18,81 37,63 75,27 150,5 301,1 602,1 1204,3
1001 7,296 19,58 39,16 78,34 156,7 323,3 626,7 1253,5
1010 8,064 20,35 40,70 81,41 162,8 325,6 651,3 1302,6
1011 8,832 21,12 42,24 84,48 169,0 337,9 675,9 1351,8
1100 9,600 21,89 43,78 87,56 175,1 350,2 700,5 1400,9
1101 10,368 22,65 45,31 90,63 181,3 362,3 724,9 1449,2
1110 11,136 23,42 46,84, 93,70 187,4 374,8 749,6 1499,2
1111 11,904 24,19 48,38 96,77 193,6 387,1 774,2 1548,4
Шаг 0,768 0,768 1,536 3,072 6,144 12,28 24,75 49,15

Интервалы прерывания для акустических сигналов формируются программным путем, например при частоте 425 ± 3Гц нужно сформировать следующие интервалы:

  • ответ станции — посылка 0,3c-0,4с ; пауза 0,3c-0,4с, занятость — 300 Гц (посылка 0,3с–0,4с - пауза 0,3с–0,4с ), контроль посылки вызова 425 ± 3Гц (посылка 1c ± 0,1с ; пауза 4c ± 0,4с );
  • контроль посылки вызова — посылка 1c ± 0,1c ; пауза 4c ± 0,4c ).

Многочастотные сигналы (например, при передаче двухчастотным кодом) формируются путем сложения в цифровом виде используемых частот в соответствующих модулях.

Для соответствующей обработки в модулях акустические, частотные сигналы, стандартные фразы и сообщения разводятся по станции. При этом организуется 30-канальный цифровой тракт. В этом тракте акустические, многочастотные сигналы и стандартные сообщения закрепляются за различными каналами тракта, как это показано на рис. 6.7.

< Лекция 5 || Лекция 6: 12345 || Лекция 7 >
Гульсим Калакова
Гульсим Калакова
Олег Сергеев
Олег Сергеев