信道复接与分接全解

1、北京交通大学毕业设计（论文）开题报告 通信原理实验 电子信息工程学院 学生： 学号： 指导老师：王根英 日期：2015年11月16日 上课时间：星期一第五节 通信原理实验第7页 实验六自定义帧结构的帧成形及其传输 一、实验前的准备 (1) 预习帧成形及其传输电路的构成。 (2) 熟悉附录b和附录c中实验箱面板分布及测试孔位置；定义相关 模块跳线的状态。 (3) 实验前重点熟悉的内容： 1) 明确PCM30/32路系统的帧结构。 2) 熟悉PCM30/32路定时系统。 3) 明确PCM30/32帧同步电路及工作原理。 思考题 1) 本实验中数字复接的帧结构由几个时隙组成？分别是什么内 容？ 本实

2、验中数字复接的帧结构由4个时隙组成。分别是帧同步 时隙、话路时隙、开关信号时隙、特殊码时隙。 2) 本实验中的帧定位码是什么？其作用是什么？ 本实验中的帧定位码是11100100,作用是能够使接收端通过 对帧同步码的检测，确定每帧的起始位置，从而能正确地进行分 路。 3) 但实验中帧结构由几个比特组成？每路信号的速率是多少？ 本实验中每个时隙由8个比特组成，一个帧结构共32个比特 每路信号的速率是 64kbps, 帧的速率是256kbps。 二、实验目的 (1) 加深对PCM30/32系统帧结构的理解。 (2) 加深对PCM30/32路帧同步系统及其工作过程的理解。 (3) 加深对PCM30/

3、32系统话路、信令、帧同步的告警复用和分用过程 的理解。 三、实验仪器 (1) ZH5001A通信原理综合实验系统 (2) 20M Hz双踪示波器 四、基本原理 在PCM30/32路数字传输系统中,每个样值均编8位码，一帧分为32个 时隙,通常用TS0TS3侏表示,其中30个时隙用于30路话音业务。TS0 为帧定位时隙，用于接收分路做帧同步用。TS1TS15寸隙用于话音业务， 分别对应第1路到第15路的话音信号。TS16时隙用于信令信号传输，完 成信令的接续。TS17TS31时隙用于话音业务,分别对应第16路到第30 路话音信号。 在通信系统原理实验箱中,信道传输上采用了类似TDM勺传输方式、

4、 定长组帧、帧定位码与信息格式。实验电路设计了一帧共含有4个时隙， 分别用TS0TS3表示。每个时隙含8比特码。其帧结构如图51所示。TS0 时隙为帧同步时隙，本同步系统中帧定位码选用8位码,这8位码是 11100100。应注意到,这7位码与实际中的PCM30/32路系统基群帧同步码 不同,它用是能够使接收端通过对帧同步码的检测，确定每帧的起始位置， 从而能够正确地进行分路。TS1时隙用来传输话音信号，实验箱中的一路 电话信号的传输就是占用该时隙的;TS2时隙为开关信号，复用输入信号的 状态是通过8位跳线开关来设定的，跳线插入为1,跳线拔出为0;TS3时隙 用来传输特殊码序列，特殊码序列可以通

5、过跳线开关进行选择，共有4种 码型可以选择。TS0TS3复合成一个256kbps数据流,在同一信道上传输。 复用模块主要由帧同步码的产生、开关信号的产生、话音信号时隙的 复用、特殊码时隙的复用及PCM言号的传输电路组成，分接模块主要由同 步码检出、同步调整、接收定时系统、接收时隙分接电路组成。复接器系 统定时用于提供统一的基准时间信号，分接器的定时来自同步单元恢复的 接收时钟，在同步单元的控制下，分接器的时钟信号与复接器的时钟信号 保持正确的相位关系，即保持同步。首先从接收信号中检测帧同步码，利 用帧同步码检测输出脉冲来进行同步调整， 同步调整的目的是为了使收发 定时系统同步，从而使接收定时系

6、统能够正确地将接收信号进行分路。当 系统进人同步状态后，则形成了接收端定时信号，此时的接收定时信号完 全与发送端信号同步。因此，分接单元可以把输人信号正确地分为多路支 路数字信号，从而可以从分接单元恢复出原始的支路数字信号，在通信系 统原理实验系统中，复接模块用一片现场可编程门阵列(FPGA芯片来完 成。在该芯片内部还构造了一个 m序列发生器，为便于观测复接信号波形， 通过跳线开关SWB02M-SELO M-SELI)可以选择4种m序列码型。m序列 码型可以在TPBO1 佥测点观测。错码产生器可以通过跳线开关 SWB02(E_SELOE_SELI)设置4种不同信道误码率，便于了解在误码环境 下

7、，接收端帧同步过程和帧同步系统抗误码性能， 从而加深对假同步和假 失步形成过程的理解。 TPU07 UB01 厂 rI Jib. h h i ：TPB01 :TEBOG : 践路躺码模块七 确 WLOESHD I UBH V _ | I I 系城疋吋 同步 PCM ADfCM 系统宦时 KB01 i DB I DK8 桃 线 序列 f LEDO | * I.ED7 ! PCM AD KN IE书 04 I TPB03 ； 错码指示 !* rj-, :I PB05 : M_SELO|mSM,SEI.l SW B 02 K.SELO 跳线器 F_SEI.l SW B02 图52宣接/解复接橈块原理

8、粧闍 在实验电路图5-2中，各测试点的定义如下。 发送m序列输出。 TPB01发端插入错码指示。 TPB02复接器输出信号。 TPB03复接器输出时钟。 TPB04分接m序列支路输出。 TPB05 分接收端帧同步指示。 TPB06发端帧同步指示。 TPB07发端帧同步指示。 五、实验内容 实验前的准备工作，首先是将解复接模块内的输人信号和时钟选择 跳线开关KB01、KB02设置为LOOP（自环）位置。在这种情况下，复接 模块和解复接模块直接相连，不经过线路编码。再将复接模块内的工作 状态选择跳线开关SBW02勺m序列选择跳线开关 M_SEL0 M_SEL拔下， 这时，m序列发生器输出产生 m序

9、列全0。将错码选择跳线开关E_SELO E_SEL1拔下，这种情况不在传输帧中插人误码。总之，实验的初始条件 是复接、分接直接相连；m序列为全0;传输无误码。 1.发送传输帧结构观察 用示波器同时观测复接模块的发送帧同步指示测试点 TPBO7与复接 模块的数字复接信号测试点 TPB03的波形，观测时用TPB07作同步。数 字复接信号的帧结构应与图5-1相同。画出TPB07的波形和TPB03数字 复用信号波形，注意两者之间的对应关系。 2Cnani ICOHHf i転伽 OS1102E DlGlIW. OKZHlMCOM TPB07与 TPB03波形 上方接近于标准方波的是发送帧同步指示 TPB

10、07的波形，下方为接收 处TPB03的波形。可以看到有很好的同步。 1、帧定位信号的测量。在TPB03测试点波形中，找到帧定位信号所占用 的时隙，画图标出帧定位字所占时间位置。 帧定位信号 从波形中可以明显看出帧定位信号 11100100。 1、帧内话音数据观察。找出帧内话音信号的位置，在图中标出话音数据 所占时间位置。由于话音信号的随机性，无法看到清晰的信号， 只要确定 其位置即可。 帧内话音数据 6 1、帧内开关信号观测。找到帧内开关信号在帧结构中的位置。调整跳线 开关SWBO上短路器，就可以改变开关信号的状态，在TPB03测试点波形 中可以看到开关信号状态的变化，由此可以找到开关信号在帧结构中的位 置，并可以观测到开关信号状态变化情况。 帧内开关信号 通信原理实验第8页 由图可以看出，当我们改变开关的跳线帽时，帧内开关信号也随之