交换原理实验指导书

1、现代交换原理实验指导书仰恩大学电子信息工程系实验教材系列现代交换原理实验指导书 电子信息教研室 编 仰恩大学实验中心2010年02月安全用电须知 安全用电是实验中始终需要注意的重要问题。为了做好实验，确保人身和设备的安全，实验时，必须严格遵守下列安全用电规则： （1）接线、改接、拆线都必须在切断电源的情况下进行，即“先接线后通电，先断电再拆线”。 （2）在电路通电情况下，人体严禁接触电路不绝缘的金属导线或连接点等带电部位。万一遇到触电事故，应立即切断电源，进行必要的处理。 （3）实验中，特别是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情况，如发现有超量程、过热、异味、异声、冒烟、火花等，应立即

2、断电，并请老师检查。 （4）实验时应精神集中，同组者必须密切配合，接通电源前须通知同组同学，以防止触电事故。 （5）电机转动时，防止导线、发辫、围巾等物品卷入。 （6）了解有关电器设备的规格、性能及使用方法，严格按额定值使用。注意仪表的种类、量程和连接使用方法，例如，不得用电流表或万用表的电阻档，电流档去测量电压；电流表、功率表的电流线圈不能并联在电路中等等。目 录安全用电须知2第一章 ZS-9004程控交换实验系统.4第二章 程控交换实验.6 实验一 交换系统的组成与结构6 实验二 用户信令实验9 实验三 空分交换和记发器11 实验四 摘/挂机信号检测实验.15 实验五 外线接口实验20 实

3、验六 PCM编解码实验 22 实验七 时分交换和T接线器27 实验八 人工服务实验.30 实验九 电话会议实验 31 实验十 电话换号实验 .32 实验十一 交换机计费实验 33第一章 ZS-9004程控交换实验系统1 系统简介近20年的时间里，改革开放为我国电信业的快速发展创造了前所未有的大好机遇，使得国内固定电话用户和移动电话的用户快速增加，电话通信网络系统无论从装机规模、业务范围还是服务质量都跃入世界发达国家的行列。程控交换机已彻底的取代了传统的步进制和纵横制交换机，并且正在大踏步的从模拟交换想数字交换迈进。程控交换机，特别是新一代程控交换机，无论在技术上、功能上，还是在经纪上都比传统的

4、交换系统有着巨大的优越性。主要表现在：应用计算机控制，灵活性大，维护管理方面，适应性强；采用大规模集成电路或专用集成电路，可靠性高；用户业务的大幅度增加；便于利用现代高速发展的电子器件的最新成果；便于采用公共信道信号系统，有利于想综合业务数字网方向发展等方面。鉴于程控交换系统有传统的交换系统无法比拟的优点，并且获得广泛的应用，国内大部分的高等院校都开设了程控交换和相关的课程。ZS-9004程控交换实验系统由长期进行通信专业教学的教师，根据程控交换教学的需要，采用最先进的电子技术研发而成。实验内容涵盖程控交换课程各关键知识点，可进行原理性实验、验证性实验、交换系统实验和开发实验。实物照片如图1.

5、1所示。1.2 系统特点ZS-9004程控交换实验系统具有如下特点：a) 电路设计简洁。将先进的SOPC技术用于实验系统的设计，使系统电路大为简化，增加了系统的功能和电器稳定性。b) 功能模块划分清楚。系统包括4路用户电话，一路人工交换台，并通过外线接口与公用电话通信：4路PCM编码电路、DTMF模块电路、一路中继接口实现远程数字中继通信、8816芯片实现空分交换功能、CPU芯片模块实现系统控制和数字中继交换。c) 实验内容安排合理，测试点多。实验内容针对性强，通过实验学生可全面掌握程控交换的原理和设计过程；实验过程可通过示波器测试、指示灯显示和显示屏显示等多种途径展示。d) 系统操作方便。采

6、用键盘控制，实验步骤由显示屏显示，方便了学生实验。e) 系统可在线进行二次开发，可完成大量的程控交换开发实验。1.3 系统基本操作系统的操作通过键盘操作、显示屏显示完成。按系统背面的电源开关，AC220V接入系统，电源指示灯亮，系统各模块的状态指示灯亮，同时显示屏亮，并显示产品信息。1秒后，系统自动进入控制实验状态，显示屏显示实验项目主菜单，当前实验项目反显。通过上、下控制键盘，选择实验项目，按确定键进入具体实验。按退出键返回上一级菜单。系统设计有7个按键，每个实验中键盘的操作在显示屏上都有显示。35第二章 程控交换实验实验一 交换系统的组成与结构一、实验目的1了解ZS-9004程控交换实验系

7、统的组成和结构2. 掌握系统的基本操作二、实验仪器1ZS-9004程控交换实验系统 一台三、实验原理 在一般程控交换机内，硬件组成如图2.1.1所示，主要由(1) 用户接口电路；(2) 话路网络(交换网络)；(3) 控制系统；(4) 出/入中继器；(5)话务台等功能模块组成。在ZS-9004程控交换实验系统中，各模块的对应电路如下：用户电路有4路，分别为用户接口一、用户接口二、用户接口三和用户接口四，相应的PCM编码电路分别为PCM1、PCM2、PCM3和PCM4。4路电话分配的号码分别为8.01、802、803、804。出入中继模块完成数字中继通信，可进行两台实验系统的对通实验。外线接口模块

8、通过电话接口与外部交换机相连，可与外线电话通信。人工服务提供话务转接和号码实验。空分交换模块由8816完成，完成电话间的空分交换；为电路设计的紧凑，8816的多余端口还用于一些控制线的连接。号码扫描模块由DTMF检测电路完成，8870芯片完成双音多频号码信号的检测。系统中的中央处理器完成图2.1.1中中央处理器和时分交换的功能，并完成系统各电路的控制功能。显示控制部分包括显示屏电路和键盘扫描电路，每个实验的操作和控制都通过键盘完成。信号音检测电路可用于测试各种信令音。二次开发电路留有JTAG接口，系统配有二次开发下载线，可进行在线二次开发。在ZS-9004程控交换实验系统的功能模块及其布局见图

9、2.1.2所示：四、实验内容1、将实验系统的电路面板与图2.1.1对照，了解系统各电路模块在系统中的作用，以及各电路模块之间的连接关系。2、开机。按系统背面的电源开关，AC220V接入系统，电源指示灯亮，系统各模块的状态指示灯亮，同时显示屏亮，并显示产品信息。1秒后，系统自动进入控制实验状态，显示屏显示实验项目主菜单，当前实验项目反显。3、观察显示屏的菜单设计。主菜单由于选择实验项目，每个实验都有一个或多个子菜单。菜单的操作在屏上都有显示。4、按键的操作。按上、下按键，屏上实验项目显示条上、下滚动，按确定键进入该实验，按退出键退回上一级菜单。5、在主菜单中选择试验一(交换系统的组成与结构)，按

10、确定键下级菜单，屏上显示ZS-9004程控交换实验系统的基本结构，按退出键返回主菜单。反复几次，熟悉系统的操作。(注意：系统每个实验都需要进入相应子菜单，键盘的操作在下面不再赘述)实验二 用户信令实验一、实验目的1了解电话通信中常用的几种信号音的波形。2. 掌握用户信令的使用二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话单机 一部三、实验原理 1信号音分类介绍根据国际GB3380-82电话自动交换网铃流和信号音的要求，信号音采用45025Hz或95025Hz信号，各种信号音断、续时间偏差分别不得超过10%。常用的信号音如下：拨号音：450Hz连续的

11、信号。忙音：450Hz的信号，每导通0.35秒后间断0.35秒。拥塞音：450Hz的信号，每导通0.7秒后间断0.7秒。空号音：450Hz的信号，每先导通0.1秒后间断0.1秒，连续3次后，再导通0.4秒后间断0.4秒。回铃音：450Hz的信号，每导通1秒后间断4秒。2信号音作用介绍拨号音：催请话机用户输入被叫话机的号码。忙音：通知主叫用户通信网络或被叫话机目前正忙。拥塞音：表示机线拥塞。空号音：表示所拨叫号码为空号。回铃音：表示被叫用户处在振铃状态。在呼叫建立过程中，交换机应向主叫用户发送各种信号音，以使用户能了解建链情况和下一步应采取的操作。3铃流信号及产生电路铃流信号的作用是交换机向被叫

12、用户发出，作为呼入信号，一般采用低频电流，频率有16Hz、25 Hz、33.3 Hz等几种。本实验系统中振铃音采用的是25 Hz的1秒通、4秒断的断续信号。本实验由用户接口一、信号音检测和显示屏3个模块功能完成。显示屏选择各种信令音，并且用文字说明各信令音的特点。用示波器在信号音检测模块的测试孔TPF01和TPF02可观测各种信号音的波形；用话机在用户接口一可监听各种信号音。四、实验内容1、实验准备：在用户接口一接入话机，并摘机；接通电源，按键进入实验二用户信令实验。2、拨号音观测。选择拨号音，按键进入，显示屏显示拨号音为450Hz连续的正弦波，其信号波形可在测试孔TPF02测试。用示波器测试

13、TPF02波形，仔细调节示波器，估算其频率。用用户接口一接入话机监听拨号音。3、回铃音观测。退出拨号音观测，选择拨号音，按键进入，显示屏显示回铃音为450Hz的正弦波，每导通1秒后间断4秒，其信号波形可在测试孔TPF02测试。用示波器测试TPF02波形，仔细调节示波器，估算其频率及通、断时间。用用户接口一接入话机监听回铃音。4、铃流信号观测。退出回铃音观测，选择振流音，按键进入，显示屏显示铃流音为25Hz的1秒通、4秒断的断续信号，其信号波形可在测试孔TPF01测试。用示波器测试TPF01波形，仔细调节示波器，估算其频率及通、断时间。用用户接口一接入话机监听铃流音。5、忙音观测。退出铃流音观测

14、，选择忙音，按键进入，显示屏显示忙音为450Hz的正弦波，每导通0.35秒后间断0.35秒，其信号波形可在测试孔TPF02测试。用示波器测试TPF02波形，仔细调节示波器，估算其频率及通、断时间。用用户接口一接入话机监听忙音。6、拥塞音观测。退出忙音观测，选择拥塞音，按键进入，显示屏显示忙音为450Hz的正弦波，每导通0.7秒后间断0.7秒，其信号波形可在测试孔TPF02测试。用示波器测试TPF02波形，仔细调节示波器，估算其频率及通、断时间。用用户接口一接入话机监听拥塞音。7、空号音观测。退出拥塞音观测，选择空号音，按键进入，显示屏显示空号音为450Hz的正弦波，每先导通0.1秒后间断0.1

15、秒，连续3次后，再导通0.4秒后间断0.4秒，其信号波形可在测试孔TPF02测试。用示波器测试TPF02波形，仔细调节示波器，估算其频率及通、断时间。用用户接口一接入话机监听空号音。五、实验结果 1、认真画出实验过程中各种信号音的波形。2、估算各在信号的频率和信号通、断时间。实验三 空分交换和记发器一、实验目的1掌握主叫用户的呼叫过程2. 了解在主叫呼叫过程中的信令处理过程3. 掌握被叫用户在连续过程中信号音的变化4. 被叫状态对主叫状态的影响5. 通过对MT8816芯片的实验，熟悉空分交换网络的控制二、实验仪器1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话机

16、 二部三、实验原理连接于电话网的任何两台电话在进行通信时，必须按照一定的规程进行：例如号码编号原理、用户线信令、连续程序等等。在该实验中要求对电话在连续过程中的信令交换过程有一个较清楚的认识，正常通话信令交互过程如图2.3.1。在呼叫建立过程中，由交换机的记发器记录每个用户的当前状态，向主、被叫用户发送各种信号音，以使用户能了解建链情况和下一步应采取的操作。空分交换是通过一个空分交换矩阵不同节点的通断实现不同电话的连接。空分交换矩阵实际上就是一系列电子开关按照行和列的方式，排列在交叉节点上构成一个开关阵列，通过打通不同开关的方式来接通不同的电路。空分交换常用芯片是8816. 8816是8 x

17、16模拟开关阵列，其功能方框图见图2.3.2.8816内含7128线地址译码器，控制锁存器和8 x 16交叉点开关阵列。8816采用CMOS技术，包含一个8 x 16模拟交换矩阵，如图2.3.3所示。8条COL线(COL0COL7)和16条ROW线(ROW0ROW15),形成一个模拟交换矩阵。它们可以通过任意一个交叉点接通。芯片有保持功能，因此可以保持任一交叉点处于接通状态，直至有断开控制信号或复位信号为止。CPU可以通过地址线ACOL2-ACOL0和数据线AROW3-AROW0控制和选择需要接通的交叉点号。ACOL2-ACOL0管COL7-COL0中的一条线。ACOL7-ACOL0编成二进制

18、码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；数据线AROW3-AROW0管ROW15-ROW0中的一条。AROW3-AROW0也是编码的，经过译码以后就可以接通交叉点相应的ROWi；控制相应ROWi以接通有关的交叉点。例如要接通COL1和ROW8之间的交叉点。这时一方面向ACOL2-ACOL0送“001”,另一方面向AROW3-AROW0送“1000”。并使DI为高电平，当送出地址启动门ST时，就可以将相应交叉点接通了，图中还有一个端子叫“RESET”复位端。当RESET为“1”时，全部交叉点就断开了。管脚排列见图2.3.4，其管脚功能如下：35、37、39、1、21、19、17、15脚C

19、OL0-COL7：列输入/输出，开关阵列8路输入或输出。33-38、8-13、27、26、6、7脚ROW0-ROW15：行输入/输出，开关阵列16路行输入或输出。5、22、23、4脚AROW0-AROW3：行地址码输入，对开关阵列进行寻址。18脚ST：宣统脉冲输入，高电平有效，使地址码与数据得以控制相应开关的通、断。在ST上升沿前，地址必须进入稳定状态，在ST下降沿处，数据也应该是稳定的。38脚DI：通断控制输入，若DI为高电平，将所选择的开关导通；若DI为低电平，将所选择的开关断开。3脚RESET：复位信号输入，若为高电平，不管CS处于什么电平，均将全部开关置于截止状态。36脚CS：片选信号

20、输入，高电平有效。40脚Vcc：正电源，电压范围为4.5-13.2V，20脚VEE：负电源。16脚Vss：数字地。14、34脚IC：空。四、实验内容1准备：实验以用户801和用户802通过空分交换建立电话链路为例说明实验过程，其他用户间的通话过程学生自己完成。在用户接口一和用户接口二分别接入话机；接通电源，按键进入实验三空分交换和记发器实验。这时显示屏显示主、被叫用户号码和记发器状态。2正常通话状态：被叫空闲，且听到铃声后摘机。二部话机801、802均处于挂机状态，待机指示灯亮。(1) 801摘机：801为主叫用户，其摘机指示灯亮；显示屏显示主叫用户号码，记发器状态为摘机；主叫801处听到拨号

21、音。(2) 801拨第一个号8：显示屏显示被叫号码，801记发器状态为拨号，主叫801处听到拨号音消失。(3) 801拨完成其余号02：显示屏显示主叫记发器状态为回铃，被叫记发器状态为振铃；主叫801处听到回铃音；在被叫802处听到振铃信号，同时其待机指示灯灭，振铃指示灯亮。(4) 802摘机：主、被叫建立通话；主、被叫记发器状态为通话；主、被叫振铃指示灯灭，其他指示灯亮。(5) 任一电话摘机(这里以801挂机为例)：801待机指示灯亮；802摘机和待机指示灯亮；显示屏显示802记发器状态为催挂，同时802处可听到催挂音。(6) 802挂机：通话结束，主、被叫待机指示灯亮。五、实验报告1、用户

22、摘机的检测过程。2、画出主叫状态变化图。3、被叫用户在连续过程中状态的变化。4、被叫状态对主叫状态的影响。5、画出被叫状态变化图。实验四 摘/挂机信号检测实验一、实验目的1、了解PBL38710的主要性能、特点2、掌握用户环路接口完成的主要功能二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话机 二部三、实验原理在一般程控交换机内，电话通过用户接口电路(Subscriber Line Interface Circuit-SLIC)接入话路交换网络。用户接口电路的结构如图2.4.1所示：在程控交换机中用户接口电路一般要有B(馈电)、R(振铃)、S(监视)

23、、C(编译码)、H(混合)、T(测试)、O(过压保护)七项功能。具体含义是：1馈电(B-Battery feeding):向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为-48伏或-24伏，环路电流不小于18mA.2过压保护(OOvervoltage protection)：防止过压电流冲击损坏电路、设备。3振铃控制(RRinging Control)：向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/90Vrms正弦波。4. 监视(S-Supervision)：监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换网络。5. 编解码与滤波(CCODEC/Filter)：在数字交换中，它完成模拟话

24、音与数字码间的转换。编译码通常采用PCM方式，其编码器(Coder)与解码器(Decoder)统称为CODEC。相应的防混叠与平滑低通滤波器带宽范围为：300Hza3400Hz，编码速率为64Kb/s。6. 混合(H-Hybird)：完成二线与四线的转换功能，即实现模拟二线双向信号与PCM发送，接收数字四线单向信号之间的连接。7. 测试(T-Test)：对用户电路进行测试。在实际应用中，外部往往包含有一级过压保护器，有时编解码器部分另单成一体，集成为编解码器(CODEC)，其余功能由所谓集成模拟SLIC完成。在通信终端平台用户接口电路采用PBL38710集成电路实现，在PBL38710提供了以

25、下功能(如图2.4.2)：馈电、振铃、摘挂机检测、2/4线变换、测试五个主要功能。通过HB、E1、C1、C0可对PBL38710多种状态进行设置，在通信终端平台中仅使用了其中的两根控制线C0、C1与一根状态线DET。当C1=0、C2=1时，DET将检测用户在没有铃流时的用户摘挂机状态，DET=0表示用户摘机，DET=1表示用户未摘机。当C1=1、C2=0时，DET将检测用户在有铃流时的用户摘挂机状态，DET=0表示用户摘机，DET=1表示用户未摘机，在该状态下，PBL38710还将输入的铃流信号放大以达到驱动用户电路的要求。当然，还可以设置控制线的其它方式来控制PBL38710进入相应的状态，

26、具体可参见PBL38710技术手册。在PBL38710内的2/4线变换的作用是把用户线接口电路中的话音模拟信号(TR)通过该电路的转换分成去话(T)与来话(R)。2/4线转换电路应具有以下技术要求：1、完成2/4线转换功能：2线上的发信号可耦合到四线发电路中，同时也可将4线上的收信号送到2线上。2、回波返损(ERL)大：一般要求回波返损大于15dB，这主要与2/4线上的匹配程度有关。3、转换损耗小：信号由二线端到四线发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能小(越小越好)，等。用户接口电路实验将主要测试馈电、振铃、摘挂机检测、2/4线变换四项功能。ZS-9004程控交换实验系统中有5个相同的用户接

27、口电路，分别为用户接口一到四和人工服务。图2.4.3为用户接口一(801)的电路图，其他的用户接口电路与其一样。仅元器件的需要略有不同。由于这部分电路的测试点较多，为便于实验，在图2.4.2中标出了用户接口一中的测试孔所对应的信号线。四、实验内容1准备：实验以用户801和用户802通过空分交换建立电话链路为例说明实验过程，其他用户间的通话过程学生自己完成。在用户接口一和用户接口二分别接入话机；接通电源，按键进入实验四摘/挂机信号检测实验。2馈电功能测试：话机插在801上，摘机后听到拨号音，则表明用户接口模块已向电话机供电。3振铃功能测试：用二部话机分别插在801、802上，用话机802摘机拨8

28、01，则801处于振铃状态。话机是否振铃取决与中央控制器送入U401(PBL38710)的控制信号CA1、CA2对话机停止振铃；测试TP403、TP404的信号在振铃前后高低电平的变化。4摘挂机状态测试：话机插在801位置，处于挂机状态，用示波器测量TP405，其应为高电平；话机801摘机，用示波器测量TP405，其应为低电平。五、实验报告1、画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。2、将测试结果与PBL38710控制状态进行比较，说明如何在本地交换单元对PBL38710进行控制。实验五 外线接口实验一、实验目的1掌握交换机组网的一般知识。2. 掌握外线通信的操作过程。3. 学习交换机的使

29、用二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 程控交换机 一台4. 电话机 三部三、实验原理ZS-9004程控交换实验系统相当于一个小型交换系统，为仿真交换机和电信局的外线组网功能，设计了外线接口实验。通过外线接口，将ZS-9004程控交换实验系统与一个交换机连接如图2.8.1所示，其中PABX交换机仿真电信局或公共电话网，ZS-9004程控交换系统仿真一个内部电话网。内接4部电话，号码分为801、802、803和804，其中801相当于总机，具有电话转接的功能。注意实验用交换机的任一端口的号码为端口号前加“80”，如电话插入交换机的内线3端口，则该

30、电话的号码为“803”。如将外线接口与交换机的2端口连接，则实验系统的号码为“802”。四、实验步骤1准备：通过外线接口将ZS-9004程控交换实验系统与一个交换机连接，实验中将外线接口与交换机的2端口连接，则实验系统的号码为“802”。将一电话插入交换机任一接口，实验中设为6端口，则其号码为“806”。在实验系统的用户801插入电话，其他3个用户中选一用户接入电话，实验以用户803为例说明实验过程。接通电源，按键进入实验八 外线接口实验。2来话实验。1）外线电话摘机，拨号802，用户801振铃、摘机，实现外线电话与内线总机的通话。2）外线用户与内线用户803的通话。外线用户首先拨通总机用户8

31、01.由801拨号803，这时用户803振铃，用户803摘机，可实现外线用户和用户803的电话连接。用户801挂机，用户803和外线通话。3去话实验。系统任一内线用户拨打外线，可先拨9，再拨外线用户号码。4在通话过程中，用示波器在测试孔TP901和TP902观测来话和去话波形。五、实验报告1、简单介绍交换机的工作原理和工作过程。2、设计多台实验系统通过交换机组网。实验六 PCM编解码实验一、实验目的1掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用2. 熟悉单片PCM便译码器集成电路TP3067的使用方法二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话机 二部

32、三、实验原理数字程控交换机是按照时隙方式交换的，即第n个用户的时隙与第m个用户的时隙进行了交换，也就实现了这两个用户之间的交换(如图2.9.1所示)。任一时隙代表了某一时刻用户信道的PCM信号，但话音信号是模拟信号，为使模拟的话音信号数字化，可采用脉码调制的方法，即PCM。所以在数字程控交换机中，PCM编译码器是用户接口电路中不可或缺的一大功能块。PCM编码器有取样、量化、编码，译码等过程。目前PCM编码器具有两种标准：一种是律十五折线变换法，它一般用在PCM24路系统中，另一种是A律十三折线非线性变换法，它一般应用于PCM30/32路系统中。话音信号是模拟信号，为使模拟的话音信号数字化，可采

33、用脉码调制的方法，即PCM。模拟话音信号变成PCM信号要经过抽样(又称取样)、量化和编码三个过程。PCM信号经过通信信道传送到接收端经过编码(又称译码)、重建，从而恢复为模拟话音信号。编译码器的发送时序和接收时序可由外部电路来控制，编译码器的发送时序由A/D控制电路来控制，而A/D控制电路又受外部控制电路的控制，同样在译码电路中D/A控制电路也受外部控制电路的控制，这样，我们只要向A/D控制电路或D/A控制电路发某种命令即可控制单路编译码器的发送时序和接收时序，从而也可以达到总线交换的目的，但各种单路编译码器对其发送时序和接收时序的控制方式都有所不同。像有些编译器就有两种方式：一种是编程法，即

34、给它内部的控制电路输入一个控制字，令其在某某时隙干什么工作，另一种是直接控制，有两个控制端，我们定义为FSX和FSR，要求是周期性的FSX和FSR，并且它的周期和PCM的采样周期相同，都为125S，这样，每来一个FSX，CODEC就输出一个PCM码，每来一个FSR，CODEC就从外部输入一个PCM码。在PCM编译码器中，有众多专用芯片可共选用，其接口要求基本相同：采用8KHz采样速率，主时钟是2048KHz，提供编译码的串行接口方式。PCM编译码主要有下列重要技术指标：1、量化信噪比(S/N)2、频响特性3、交调特性4、动态范围等ZS-9004程控交换实验系统采用TP3067集成芯片作为PCM

35、编译码器，系统中有4路相同的编译码电路PCM1、PCM2、PCM3和PCM4，分别对用户801804从用户接口模块发送的模拟信号进行PCM编码，然后送入中央控制器；同时分别对用户801804接收的PCM数字信号进行译码，还原后的模拟信号送入相应的用户接口电路。图2.9.2为PCM1的编译码电路框图，其他3路的电路图，可类比获得。在PCM编译码单元中，由收、发两支路组成，在发送支路上发送信号经U502A放大进入U501中进行PCM编码，编码的主时钟信号为VI2048，其信号频率为2048KHz；编码输出为DX3；FSX3为编码输出的帧脉冲信号，其信号频率为8KHz，编码之后的结果送交换模块进行交

36、换处理。在接收支路中，DR3是来自交换模块中的PCM信号，在接收帧同步脉冲FSR3(8KHz)与接收主时钟VI2048(2048 KHz)的作用下，送入U501中进行PCM译码，译码之后的模拟信号经放大器U502B缓冲输出，输出到用户接口模块中。1、TP501：发送模拟信号测试点2、TP506：PCM发送码字3、TP503：PCM抽样时钟4、TP504：PCM接收码字5、TP505：PCM译码抽取时钟6、TP502：接收模拟信号测试点7、TP507：PCM编码器输入/输出时钟图2.9.3为用户801和用户802交换方框图。图2.9.4为PCM1的编译码电路原理图。四、实验内容1准备：实验以用户

37、801和用户802通过时分交换建立电路链路为例说明实验过程。在用户接口一和用户接口二分别接入话机；接通电源，按键进入实验九PCM编解码实验。2建立用户801和802的通话链路，并保持用户间的通话状态。3用存储示波器同时测量TP505、TP507的波形，以TP505作同步，观测TP3067芯片的PCM采样频率与帧同步信号之间的对应关系。4用示波器在TP501观测用户801的发模拟信号。5用示波器测量TP505的PCM编码帧同步波形，正常时为8KHz周期脉冲信号。6编码码字观察：用存储示波器同时测量TP505、TP506的波形，以TP505作同步，则TP506为用户801的PCM的编码信号(由8b

38、it组成，8KHz采样，码率为64KHz/s)。用户801发不同的拨号音，观测对应的模拟发和数字发信号的变化。7用户801的发数字信号经时分交换送至用户802的数字收。在TP604观测其波形。8在TP602观测用户802的PCM译码波形，并与TP501的模拟发信号比较。五、实验报告1画出主要测试点的波形。2总结在PCM电路设计中电路增益的设计方法和设计原则。 实验七 时分交换和T接线器一、实验目的1熟悉时分交换的基本原理与实现方法。2通过时分交换通话实验，熟悉时分交换网络的工作过程。二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话机 二部三、实验原理

39、和空分交换情况类似，时分交换实现可选择与交换功能的供用户进行通话的信号传输路由。但在时分数字交换机中，一路话音不再像空分交换那样独占一条空间分割的物理线路实体，而是采用时间分割的方式，仅占用一条物理线路实体(称为PCM时分复用总线)上的特定时间片(或称时隙)，常称之为逻辑信道。电路框图见图2.10.1所示，它是由两大部分组成，即话路部分和控制部分，话路部分包括交换网络，用户电路、出中继电路、入中继电路、收号器、音信号发生器以及话务台或信号设备等；控制部分是一台计算机，它包括中央处理器，存储器和输入、输出设备。在ZS-8004程控交换实验系统中时分交换网络和CPU处理单元由中央控制器的FPGA通

40、过编程实现。 在时分交换中，用户的PCM编码占不同的时隙，每一个用户所占用的时隙是固定的，PCM系统发送端发出的信息到接收端接收均在同一时隙内传输，为了实现通信，要求时隙能变换，即能把信息从一个时隙变换到另一个时隙，称为时分接线器。在交换机系统中，设置了数字交换网络来实现时隙的交换，使发送端的信息用某一时隙发送，而在接收端在另一时隙接收信息。如图2.10.2所示。 空分交换单元有两种控制方式：输出控制和输入控制。1输出控制在时钟控制下，输入复用线上各个时隙的内容依次写入话音存储器的各个单元。如果需要在输入复用线上的第j个时隙输出，则可在控制存储器的第j个单元写入i，由于控制存储器是顺序读出，当

41、第j个输出时隙到达时，读出第j个单元的内容i。再将i作为话音存储器的读出地址，取出第i个单元的内容a在TSj输出；就实现了时隙交换。2输入控制当输入TSi到来时，读出控制存储器第i个单元的内容j，以此作为话音存储器的写入地址，于是在话音存储器第j个单元中写入了TSi中的内容a。话音存储器是顺序读出，当输出TSj到来时，就读出第j个单元的内容a，从而完成了所需的时隙交换。时分接线器是时分数字交换机的交换网络构成部件，主要有以下几种：（1）单输入端T型接线器(单输入端型时分接线器)。在一条PCM总线上对时隙进行交换。（2）多输入端T型接线器(多输入端型时分接线器)。借助多条PCM总线对时隙进行交换

42、，有总线交换的功能。（3）S型接线器(空间型时分接线器)。在多条PCM总线间按时隙进行交换，不改变信息的时隙。 本实验采用单输入端T型接线器实现时隙交换。四、实验步骤1准备：在用户接口一和用户接口二分别接入话机；接通电源，按键进入实验十时分交换和T接线器实验。2建立用户801和802的通话链路，并保持用户间的通话状态。3在数字中继通信电路模块中，用示波器观测PCM时分复用总线信号波形。观测时以TPB03发帧指示做同步，发帧信号在TPB01观测。4分别比较观测用户801的PCM信号时隙和用户802的PCM信号时隙。5分别接入用户803和用户804，观测分析他们的时隙。五、实验报告1. 画出本实验

43、系统时分交换网络的电路框图，并分析工作过程。2. 说明用户801804分别占用的时隙，并画出观测到的信号波形。实验八 人工服务实验一、实验目的1掌握人工交换的原理与实现方法。2增强对电话通信交换的感性认识。二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 二台2. 20MHz双踪示波器 一台3. 电话机 三部三、实验原理实验系统是由四路用户接口电路、控制电路、发话接线柱、收话接线柱等组成，其中话路单元由用户电路，人工服务台等组成。人工转接过程中，首先主叫拨服务台号码，然后告知话务员欲与哪路用户通信，接着等待话务员操作。话务员得知被叫用户号码后，首先检测被叫当前是否空闲，若被叫正忙，话务员语音通告主

44、叫后向主叫送忙音；若被叫空闲，则向被叫送振铃音向主叫送回铃音，等待被叫摘机，此时话务员可以退出此次接续。在本实验系统中，话务员只需向系统指明被叫即可，其他工作由后台程序完成。四、实验内容1实验准备：在用户接口和人工服务台分别接入话机；接通电源，按键进入实验十二人工服务实验。2主叫用户摘机，拨服务台号码“114”，请求人工服务。3服务台振铃，与主叫通话。4话务员获取用户的人工转接要求，拨打被叫用户的号码。5若被叫取机，主、被叫通话，话务员退出监视；若被叫久不摘机，话务员与主叫通信，主叫挂机后话务员退出监视。6主、被叫挂机。五、实验报告1、画出本次实验电路方框图，写出人工转接的操作步骤。2、考虑本系统人工转接的实现过程。实验九 电话会议实验一、实验目的了解电话会议的工作过程二、实验设备1ZS-9004程控交换实验系统 一台2. 电话机 四部三、实验原理由于办公室和员工可能相隔千里，对于许多公司来说，要将每个人都聚集到一个房间是不切实际的，电话会议可使多组人员(从几个到几百个)通过电话进行沟通。电话会议通过会议系统将人们连接到一起，会议系统实际