通用的通信接口.doc

第三章 通用的通信接口3.1、通信集成电路的发展、分类及应用3.1.1、通信集成电路的发展原来在芯片分类中并无专门的通信芯片，通信设备的功能需由其他的集成电路来完成。自80年代以后，随着交换方式的更新和通信产业的高速发展，需要大量的通信芯片使设备微型化。此市场需求和超大规模集成电路制造技术的革命相结合，使得通信集成电路芯片飞速发展，现在通信集成电路已发展成为一个完整的家族，有各种各样的专用通信集成电路。3.1.2 通信集成电路的分类 现在通信集成电路按照其功能可分成如下十类:1 电话机电路2 模拟和数字用户接口3 模拟和数字中继接口4 模拟和数字交换矩阵5 编译码与滤波器电路6 ISDN的接口电路7 信令电路8 锁相、定时电路9 协议控制电路10. 专用接口电路3.1.3 通信集成电路的应用合理的利用通信集成电路芯片，可以提高通信设备的性能价格比，缩短通信设备的开发周期。3.2 电话机电路3.2.1 电话机的主要功能电话机由交换机馈送电，电话机需提供直流通路和话音、信号通路。话机的主要功能：1、 摘挂机、检测环境电流（10mA），10mA摘机，40ms、间隔时长40 ms.机械铃25Hz、9015V、1秒通、4秒断。用喇叭振铃时，先检测铃流，整流后转换成可听的信号。3.2.4话机电路举例3.3 模拟用户和数字用户接口电路及规范、测试标准3.3.1 用户接口的种类1 用户侧接口：二线模拟接口接话机，数字接口则需接数字终端。2 中继侧接口：数字接口A（2048M/s）、数字接口B（8448M/s）。平衡线对：市话电缆由平衡线对集束而成，当从外部加入噪声n时，平衡线对的二线都加上了相同的噪声分量，故在其输出端抵消。3.3.2 用户接口电气特性1、 二线音频口阻抗-要求三元件复合阻抗 200 0.1uf局用600 200 0.1uf用户5602、 对地阻抗不平衡：以对地阻抗不平衡产生的纵向转换损耗度量。3、 接口点相对电平：输入相对电平 Li=0dB输出相对电平 LO=3.5dBr (本地)LO=-7dBr (长途) 输入容差: -0.3dB0.7dB 要求交换机有 输出容差: -0.7dB0.3dB AGC调节4、 回声和稳定性以终端平衡回损（TBRC）质量，可用回声抑制器。3.3.3 用户接口的设计指标1、 传输损耗：标称值、时间稳定性2、 损耗的频率失真（通频带）3、 增益随输入电平的变化非线性变化4、 群时延和群时延失真5、 串音防卫度在最不利的条件下70dB6、 杂音的总失真（衡重杂音、非衡重杂音、单频杂音、脉冲杂音）7、 带外信号的鉴别8、 输出端带内寄生信号9、 过压保护：a、由于雷击瞬时1000V的电压冲击线路设备。B、电力线的影响。通信设备采用三级保护。一级保护采用配线禁止、由保安单元来完成。二级保护是设备本身的保护，即用热敏电阻和压敏电阻来完成。要求过流保护、自动复原、抗雷击、动作时间快，耐高压。三级保护用于防止人员伤亡。3.3.4接口测试A/D1、 接口相对电平测试方法 1 2E1 1M1 2静止码D/A HE1为信号发生器、M1为选频电平表、H是直流环路保持器为大电感 为电平表 为信号发生器。测 试 步 骤： 接通电路并保持 开关上置“1”，发送f=1020Hz 调节发送电平P1（P1为输入相对电平），是数字端口收到信号电平为0db m 开关置“2”，数字口f=1020Hz电平0db m0在模拟口收到信号电平为P2db m，则P2为输出相对电平，时间稳定性、损耗频率失真（线性失真），损耗随输入信号电平变化（非线性失真）2、 阻抗特性测试（三元件复合阻抗测试）当Z1与被测设备阻抗匹配时，电平表读数为0。当Z1与被测设备阻抗差越大，电平表读数越大。 开关置“1”，从电平表测得电平值为P0 开关置“2”，从电平表读得电平值为P1 阻抗回损为P0P1，阻抗回损18dB3、 对地阻抗平衡度测试测得信号源输出：电平PL和接口电平PT对地不平衡度为PLPT，此电平差反映电阻的不一致性。如阻抗匹配，电压仅为PL的一半，则PT比PL少6dB4、 回声的稳定性测试终端平衡回输损耗（TBRL）阻抗匹配稳定平衡回输损耗（SBRL）阻抗不匹配 Zt短路，在TO测得ai1 Zt开路，在TO测得ai2 阻抗匹配时，在TO测得ai0TBRL= ai0-（ai1+ ai2）/2SBRL：ai1、ai2、均2dB5、 串音衰减要求：激励信号650Hz、-35dB m0测试信号1020Hz、0dB m0指标：远端串音0dB,近端串音3 dB3.3.5 用户接口电路用户接口SLLC分模拟用户接口和数字用户接口。模拟用户接口主要用于用户话机和程控交换机之间；数字用户接口主要用于用户数字终端与数字交换机之间。模拟用户接口的功能包括馈电、摘挂机和脉冲拨号检测、2/4线转换、模拟信号的发送、接收和混合发送增益的调整以及故障指示等。用户接口芯片不同，所有的功能也各异。恒压馈电要求：在摘机时，不管用户多远，馈电电流应恒流。在终端阻抗1.8K时,馈电电流50-60mA.话机的摘机阻抗20K。1、用户接口芯片举例2、单片用户接口芯片举例3.4 编译码与滤波器电路编译码器的作用是将模拟的语音号转变成数字系统中传输的数字信号。编译码器分三类：1、连续可变斜率的增量调制/解调器（CVSD）。此编码输出的数字信号速率较低，实现简单，不需要帧同步。适应于频带资源紧张的无线通信系统。2、脉冲编码调制（PCM）。单路PCM编译码器采用标准的64Kbit/s信息传输速率，采用A律或律压扩算法，语言质量好。3、差分脉冲编码调制（ADPCM），在保证话音质量的同时，采用差分算法，降低数据速率，减少了所需的带宽。3.4.1 编译码滤波器的特性a) 芯片内部有发送带通和接收低通滤波器b) 有A律或律3.5 模拟和数字中继电路3.5.1 模拟与数字中继电路3.5.2 数字中继2M口1、基本要求：a、标准的比特率2.048bit/s,容差5010-6.B、线路编码采用HDB3码。 HDB3码：三阶高密度双极型码，四连0取代码。 直流分量为0 要求有定时信息，HDB3码中不包含线谱（2Mb），但经全波整流又可提出线谱fT 能量集中在f= fT/2处。2、电气特性：输出口阻抗75（同轴电缆）、120（双绞线对）3、功能特性：2M口从信号形式分帧和复帧。 在数字中继接口中，有三种同步信号：a、位同步：用于8b