第6章數(shù)字復(fù)接技術(shù)

1、數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)電子與通信工程系趙振東本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容n 數(shù)字信號(hào)的復(fù)接基本概念n PCM30/32路典型終端設(shè)備n1 教學(xué)目的與要求：在通信網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，數(shù)字復(fù)接與分接(簡(jiǎn)稱數(shù)字復(fù)接)就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的合并與分離的專門技術(shù)，它是數(shù)字通信網(wǎng)的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。通過本章的學(xué)習(xí)應(yīng)掌握準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接的基本問題和典型時(shí)分多路復(fù)用終端設(shè)備(PCM 30/32路系統(tǒng))，STM的幀結(jié)構(gòu)、工作原理以及復(fù)用方法。n2 教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配：n 3.1 數(shù)字信號(hào)的復(fù)接(4學(xué)時(shí))n 3.2 時(shí)分多路復(fù)用原理和典型終端設(shè)備(2學(xué)時(shí))n3 教學(xué)重點(diǎn)：正碼速調(diào)整數(shù)字信號(hào)的復(fù)接數(shù)字信號(hào)的復(fù)接n在數(shù)字通信系統(tǒng)中，為了擴(kuò)

2、大傳輸容量，提高傳輸效率，常常要利用時(shí)分復(fù)用的原理將若干個(gè)低速數(shù)字信號(hào)合并成一個(gè)高速數(shù)字信號(hào)流，以便在高速信道中傳輸。數(shù)字復(fù)接設(shè)備包括數(shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器。數(shù)字信號(hào)的復(fù)接數(shù)字信號(hào)的復(fù)接n數(shù)字復(fù)接系列 為使數(shù)字終端設(shè)備通用化，原CCITT已經(jīng)推薦了兩類準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)接系列：北美和日本采用以1 544 kbit/s為基群的數(shù)字速率系列 歐洲和前蘇聯(lián)采用以2 048 kbit/s為基群的數(shù)字系列 由于2 048 kbit/s為基群的數(shù)字速率系列的幀結(jié)構(gòu)與目前數(shù)字交換用的幀結(jié)構(gòu)是統(tǒng)一的，因此便于向數(shù)字傳輸和數(shù)字交換統(tǒng)一化方向發(fā)展；其次CCITT關(guān)于2 048 kbit/s系列的建議比較單一也比較完善，

3、性能比較好，因此我國已經(jīng)統(tǒng)一采用2 048 kbit/s的數(shù)字系列。 數(shù)字信號(hào)的復(fù)接數(shù)字信號(hào)的復(fù)接n數(shù)字復(fù)接方法同步復(fù)接：如果各輸入支路數(shù)字信號(hào)相對(duì)于本機(jī)定時(shí)信號(hào)是同步的，那么只需相位調(diào)整(有時(shí)無需任何調(diào)整)就可以實(shí)施復(fù)接，這種復(fù)接稱為同步復(fù)接。(同源信號(hào)的復(fù)接)異步復(fù)接：如果復(fù)接器輸入支路數(shù)字信號(hào)相對(duì)于本機(jī)定時(shí)信號(hào)是異步的，那么就需要對(duì)各個(gè)支路進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，使之成為同步的數(shù)字信號(hào)，然后實(shí)施同步復(fù)接，這種復(fù)接稱為異步復(fù)接。(異源信號(hào)的復(fù)接)準(zhǔn)同步信號(hào)：異源信號(hào)中如果各信號(hào)的對(duì)應(yīng)生效瞬間以同一標(biāo)稱速率出現(xiàn)，而速率的任何變化都限制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，則稱為準(zhǔn)同步信號(hào)。絕大多數(shù)異步復(fù)接都屬于準(zhǔn)同

4、步信號(hào)的復(fù)接 。數(shù)字信號(hào)的復(fù)接數(shù)字信號(hào)的復(fù)接n數(shù)字信號(hào)的復(fù)接方式按位復(fù)接按字復(fù)接按幀復(fù)接 緩沖存儲(chǔ)器的容量在留有余量時(shí)取2 bit也足夠了。具體計(jì)算可按下式進(jìn)行。)(1) 1(bitmmUM同步復(fù)接與異步復(fù)接同步復(fù)接與異步復(fù)接n同步復(fù)接 同步復(fù)接由時(shí)序產(chǎn)生器、各支路緩沖存儲(chǔ)器、合路移位寄存器組成。同步復(fù)接與異步復(fù)接同步復(fù)接與異步復(fù)接n同步復(fù)接 同步復(fù)接時(shí)間波形：同步復(fù)接與異步復(fù)接同步復(fù)接與異步復(fù)接n同步復(fù)接 二次群同步復(fù)接器框圖：同步復(fù)接與異步復(fù)接同步復(fù)接與異步復(fù)接n異步復(fù)接數(shù)字復(fù)接的碼速調(diào)整數(shù)字復(fù)接的碼速調(diào)整n 正碼速調(diào)整(重點(diǎn))n 正/負(fù)碼速調(diào)整n 正/0/負(fù)碼速調(diào)整正碼速調(diào)整正碼速調(diào)整n

5、基本原理：將被復(fù)接的低次群的碼速率都調(diào)高，使其同步到某一規(guī)定的較高的碼速上，例如基群的碼速由2 048 kbit/s調(diào)到2 112 kbit/s。正碼速調(diào)整正碼速調(diào)整n正碼速調(diào)整的幀結(jié)構(gòu)幀碼(幀定位信號(hào))：它是正確分接的標(biāo)志 勤務(wù)信號(hào)：用于告警、碼速調(diào)整控制等 信息位：包括復(fù)接支路中的全部?jī)?nèi)容(信碼、同步碼和信令碼等)。正碼速調(diào)整正碼速調(diào)整n正碼速調(diào)整基本關(guān)系式 設(shè)標(biāo)稱復(fù)接比特速率為fh，標(biāo)稱支路比特速率為f1，支路數(shù)為m，每幀中對(duì)應(yīng)每個(gè)支路的非信息比特?cái)?shù)為K，每幀中每個(gè)支路的信碼數(shù)為Q幀長(zhǎng)：LF=m(Q+K) (bit)幀頻：(H z )hsFfFL同步復(fù)接支路速率：hFmfLQf標(biāo)稱碼速調(diào)

6、整速率：lmsfff最大碼速調(diào)整率 ：fsmax=Fs調(diào)整比率 ：S=fs / fsmax (即Q fl LF / fh)可推導(dǎo)出公式：SKLffmFfmLFhlsLF)1()(正正/0/負(fù)碼速調(diào)整負(fù)碼速調(diào)整n設(shè)同步復(fù)接時(shí)鐘的標(biāo)稱值為fm，支路時(shí)鐘的標(biāo)稱值為flfm fl，這就是前述的正碼速調(diào)整的情況；fm = fl，這時(shí)不需要調(diào)整就可以保持正常的同步復(fù)接；fm fl，會(huì)發(fā)生“溢出”現(xiàn)象，從而丟失信息。為保證正常傳輸，就必須提供額外的通道把多余的信息送到接收端，也即要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候多讀一位，這與正碼速調(diào)整剛好相反，稱為負(fù)碼速調(diào)整。PCM30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng)n幀結(jié)構(gòu)PCM30/32路系統(tǒng)路系統(tǒng)P

7、CM30/32路系統(tǒng)共分32個(gè)時(shí)隙。幀周期為125s，一幀內(nèi)時(shí)分復(fù)用32路，路時(shí)隙125/32=3.9s，每路編8位碼，位時(shí)隙為0.488s。TS0：幀同步碼、監(jiān)視碼時(shí)隙。偶幀的TS0的第28位碼固定發(fā)0011011幀同步碼組。奇幀TS0的第2位碼固定發(fā)l，作為監(jiān)視碼，監(jiān)測(cè)是否出現(xiàn)假同步碼組；第3位碼為失步告警用，以A1表示；第48位碼為國內(nèi)通信用，暫發(fā)1。TS0的第1位碼供國際通信用，不用時(shí)發(fā)1。 TSl6：信令(振鈴、占線等各種標(biāo)志信號(hào))時(shí)隙，每一幀的TSl6可傳送兩個(gè)話路的信令碼，每16幀輪流傳送一次，傳完全部30個(gè)話路。還剩下一幀的TSl6作復(fù)幀同步和復(fù)幀失步對(duì)告等用，以保證收、發(fā)兩端30個(gè)話路的信令有秩序地傳送與接收。 其余為30個(gè)話