载波机技术手册(MD2000D型)讲解

1、MD-2000D 数字电力线载波机用户手册四川绵阳梦达电子设备有限责任公司目 录第一章 主要性能特点1第二章 主要技术指标21 系统参数22 送支路参数23 接收支路参数34 微机交换单元35 电话接口单元36 数字终端47 电源48 安全性和可靠性59 环境条件5第三章 功能单元简介61 数字处理技术 DSP62 频率搬移73 语音数据复接器单元74 发信调制单元75 功率放大电路说明86 高频接口单元87 接收滤波单元88 收信解调单元99 电话接口单元电路910 电源单元10第四章 设备组成111 机柜112 单元插箱结构113 母板排列134 出线方式13第五章 安装调试14第六章 数

2、字单元操作说明15发信调制频率置位表19收信解调频率置位表22 MD-2000D型数字电力线载波机用户手册第一章 主要性能特点 MD-2000D型数字电力线载波机是四川绵阳梦达电子设备有限责任公司采用综合技术集成创新思想而研制出的新一代数字多路电力线载波机。它广泛应用于330KV及其以下的高压输电线上传输语音、图像和数据等业务。能满足电力调度自动化日益发展的需要，非常适应各地自动化及通信调度等业务。 该设备在研制过程中大量地吸取了当前国内外通信产品的最新技术，广泛地采用新器件、新技术。在整个音频处理部分以DSP为核心，使得产品的可靠性、性价比都有较大的提高，使得产品在线路上开通顺利，维护方便。

3、 1、音频部分采用DSP处理技术，语音压缩、TCM调制等先进技术，使得在4KHz的带宽内可同传6路语音和数据。 2、导频及AGC部分由DSP处理完成。AGC电平自适应调节范围高达60dB。由DSP分别完成粗调和细调，全程净衰耗调节静差0.5dB,速度快,精度高。 3、话路口线路频响自适应均衡，与1KHz相比，端对端幅频特性衰耗1dB。 4、话路、数据可灵活配置，数据速率可现场设置。 5、可实现远程维护。 6、传输调制方式：频分双工载波抑制单边带。基本载波频带4KHz，与现有电力线载波机频率方案一致。便于同现有的电力线载波机组网。 7、采用TCM网形编码调制，最大限度地利用信道允许带宽，最高通信

4、速率可达28.8kbps。 8、采用STDM（统计时分复用），包长30ms，充分利用了有限的速率，保证压缩话音和图像等实时业务的传输。 9、采用符合ITUG.732.1建议的MP-MLQ（多脉冲最大相似性量化），高质量低比特率话音压缩技术，可根据需要进行压缩编码速率选择（6.3、4.8kbps）。它的MOS值均大于3.5分，达到传输质量要求。在10-3 误码情况下尚有足够的清晰度和可懂度。 10、任一数据通道都可以连接低速压缩图像终端。 11、可以根据信道的信噪比改变传输速率，在最坏时保证一定的通道数和质量，在信道干扰小时，又可充分利用传输速率扩大通道数。 12、多种话音接口：FXO、FXS、

5、4WE/M、热线。 13、复用继电保护。 14、独特的再生中继下话路功能。 15、频率可调。 16、多功能微机交换系统：采用模块化、EPLD和单片机技术、可提供8门二线用户和2门四线用户。 17、模块化设计，结构紧凑，美观大方，安装维护方便。第二章 主要技术指标1 系统参数工作方式 频分双工载波抑制单边带三次调制（FDM-SSB） 网形编码调制（TCM）载频范围 40500 KHz频带宽度 4 KHz标称线路衰减 40 dB最大线路衰减 70 dB标称输出阻抗 不平衡 75 （可选择平衡 150 ）音频传输带宽 0.3 3.8 KHz音频通路衰耗 / 频率失真 优于 GB7255 1998 中

6、的相关建议谐波失真 - 40 dBm0近远端串音 - 50 dBmop固有杂音 - 55 dBmop频率配置 本机收发频带最小间隔 0B 本机发发频带最小间隔 3B通道容量 6 路（话音和数据可灵活配置）总数码率 28.8 24 19.2 14.4 kbps (通过编程设置) 2 送支路参数标称载波功率 5w / +37dBm 10w / +40dBm 20w / +43dBm （外线端）回波损耗 10 dB并机分流损耗 1.5 dB乱真信号抑制 符合GB / T7255 1998 建议 3 接收支路参数最低接收电平 -33 dBm选择性 符合GB / T7255 1998 AGC 范围 50

7、dB 精度 0.5 dB 4 微机交换单元话音输入 二线额定输入电平 0 dBr / 600 四线额定输入电平 - 3.5 dBr / 600话音输出 二线额定输出电平 - 7dBr / 600 四线额定输出电平 -3.5 dBr / 600用户容量 二线用户 8 门 4 WEM 接口 2 门话机种类 DP / DTMF 兼容接口种类 4 WEM 接口 二线用户接口 二线环路中继接口 5 电话接口单元不使用交换系统时，可配置为 FXO、FXS、热线接口。交换机侧参数 直流环阻 摘机 250 ，挂机 5M 17 Hz至55Hz 交流电阻 10 K 交流铃流检测 20 至 110VRMS，25Hz

8、 至 55Hz 电话机侧参数 直流环阻 2 K 向话机馈送电压 48 V. DC， 18 mA6 电话接口单元语音 / 传真通道速率 4.8 kbps 6.4K bps ( 通过编程设置 )语音 / 传真端对端时延 120 ms ( 带回波抑制 )语音 / 传真通道突发错误校正 以 CRC 方式 G, 723 不良帧 插入 语音 / 传真通道随机误码校正 汉明码 ( 31、26 ）语音通道接口方式 4 WEM （ 四线电平可编程设置 ）数据接口方式 支持 V.24 / RS 232 接口数据通道速率 300 / 600 / 1200 / 2400 / 4800 / 9600 / 19200 b

9、ps ( 通过编程设置 )数据端对端时延 60 ms7 电源交流 220 V20%直流 - 48V2015 %（ 正极接地 ）功耗 满负荷 150 W8 安全性和可靠性安全性 符合 GB / 7255 1998建议MTBF 30000 H9 环境条件正常运行 温度范围 - 5 至 + 55 相对湿度 95 %第三章 功能单元简介1 数字处理技术 DSP 我们生活在一个数字化的时代，信息高速公路即是以数字化为背景的。而以高速高位数字信号处理器（DSP）为基础的实时数字信号处理技术，作为数字化最基本的基础技术，正在迅速崛起并得到广泛应用。 简单地说，采用数字技术有以下几个主要优点： a. 可程控

10、不必更改硬件配置，只需升级所使用的软件，即可改变相应的功能，适应不同的任务。 b.稳定性好 与以电阻，电容和运放为基础的模拟电路想比，数字电路基本不受温度的影响，而且使用年限更宽 c. 一致性好 由于不象阻容元器件受误差，性能的影响，数字系统具有无限可重复性，当设计完成，其指标即是确定可知的。d. 易实现自适应算法 通过复杂的运算，可根据外部环境的变化作出相应的改变，如回波抵消，噪声消除等。 e. 大规模集成 易于实现小型化，而且功能更强，功耗更小，性价比更高。在本机中即大量采用了DSP器件来完成核心的任务，主要表现如下：1.1 语音复接器中 a. 话音压缩 由于采用了高质量低比特率语言压缩技

11、术，在速率4.8Kbps时达到传输质量要求，因此可以在标准的载波通道（4KHz）内提供多达5路的话音传输，为电力线扩容提供了一个最佳的选择。 b. STDM低开销异步数据复接 c. 自适应均衡1.2 收发信机中 a. 对AGC的全程控制 通过对信号超采样滤波，得到导频信号，然后判断其阀值，自动计算并达到粗调35dB,细调35dB的目的。在正常情况下，一秒内可全部调完。其特点是调节速度快，调节精度高，稳定可靠。 b. 导频的产生 通过差分数字振荡器算法，由DSP内部产生导频。其特点是具有与晶振相同的稳定性，可轻易达到10-6。再经过超采样恒相滤波器，产生纯净正弦波输出。 c. 滤波 通过无限冲击

12、响应滤波器算法（IIR）， 在发送和接收端都通过低通滤波处理，可去掉基带外的高频干扰，保持频谱纯洁。 2 频率搬移发信调制采用三级调制，第一级载频是128 KHz，第二级载频是456 KHz，第三级载频是624+4n KHz，n=1，2 ， 115，调制后的下边带为有用边带。收信解调采用二次解调，第一级载频为 168+4n KHz，n=1，2， 115。第二级载频为128KHz。 （a）发信调制 （b）收信解调3 语音数据复接器单元语音数据复接器单元主要完成语音音频信号的抽样压缩编码及数据的复接，然后通过 TCM 编码调制，形成音频基带信号。4 发信调制单元发信调制单元主要是把数字单元送来的音

13、频基带信号、收信解调送来的导频信号及保护信号汇接后，进行三级调制，变成线路频谱。 由 N2、N4、N5 完成三级调制。由D1、D2、D3、D4 产生三级调制所需载频。第一级载频为128 KHz，直接由主板 1024 KHz 分频而产生，第二级载频 456KHz 由D2锁相环产生，第三级载频曲6281084KHz由D4产生。三级调制后的双边带信号经有源低通滤波器 N7、N8 滤出上边带后取胜40500 KHz的下边带频谱。第三级载频的计算公式为 f = 130 + 456 + f 线路中心频率。5 功率放大电路说明前置放大级由1V1、1V2及相应外围电路组成，驱动放大级由V1、V2、V3、T2等

14、组成，功率放大级由V4、V5、V6、V7组成，V8、R20等组成模拟量监测，R21和V15组成发光指示，R19、C10组成电流负反馈，V9 V14组成限幅器，保护功放免受损害。6 高频接口单元高效接口单元由方向滤波与不等差接网络等组成方向滤波采用二节眼孔耦合电路，在40 500 KHz传输频带内可以通过组合电容跳线实现所需的线路频谱带通滤波器。它由5 个可变组合电容和二只电感组成，电路结构简单、调试方便。差接网络由两个变压器和平衡元件组成,完成本机收发信号隔离的作用。7 接收滤波单元 接收滤波单元由AGC粗调固定衰耗器和带通滤波器组成,主要完成接收信号频谱的选择。和固定衰耗器Z1、Z2、Z3由

15、收信解调根据线路衰耗情况，由DSP自动控制投入或退出。带通滤波器由7只电感、7只电容等器件组成，通过改变电感器及电容器的焊点，再微调电感器的电感量，可获得40500 KHz范围内任一信道的带通滤波器。8 收信解调单元收信解调是把高频线路频谱通过二级解调，还原成音频基带信号。它主要包括二级解调、DSP处理、载频及勤务电话部分。收信解调第一次解调载频繁 f = 130+ f 线路中心频率9 电话接口单元电路 1R2、1R1、1R3 组成限流过压保护，1D1、1D2、1V2 等组成脉冲整形电路及驱动电路，摘机时绿灯亮，1N1 为单列直插二次集成电路，完成向话机提供馈电（IC02 或者提供直流假负载，

16、模拟摘机），IC03话音放大由1N2和一些相应外围电路组成，使话音符合通话要求。E线处理部分由1D3、1V14 和其它外围电路组成。E线接地时，红灯亮，振铃继电器1K1动作。本电话接口有热线电话功能，插针在 a b 位置，用作用户延伸，a c 位置即为热线电话。请注意使用。10 电源单元 本单元电源电压经两级转换而成，第一级将交流220V或直流220V变换成直流 - 48V，第二级将本机或外供 -48V电压变换成整机所需要的各种电压，V1、V2是外供 -48V与交流变换出-48V的比较门，实现交流220V与-48V同时供电，面板上V19、V15分别指示直流或交流工作。 AC/DC选用TCP48

17、4或日本电源公司ZWS/5048开关电源模块。 -48V经N4输出+5V，选用的开关电源模块如PP25485， 具有完善的保护功能，提高了电源可靠性。 N3为铃流发生器，输出75V / 25HZ电压，供接口交换系统振铃用，该模块具有完善的过流、过压保护。 N2产生+12V电压，向M340和通路提供电源，PP254812，开关电源模块具有过流过压保护。 AC/DC输出的-48V，作为功放电源。 -35V由T1串联稳压产生，各电压均有指示灯。 第四章 设备组成1 机柜 本设备的机柜设计为宽19、高 2m符合国际标准的机柜。机柜的外形尺寸为2000mm540mm540mm（高宽深）。本机柜可装入多套

18、系统以及各种配套设备，做到一柜多机使用。本机柜具有新颖美观、外形挺拔、操作方便、重量轻等优点。机柜前门镶嵌有玻璃门，可方便地监测设备的工作状态，门上配有精制的把手和门锁，而侧门和后门则装有快锁，使开启十分方便。机柜后部两侧装有线缆走线槽，各分层间装有电源插座板、隔板、托架，方便设备的安装及使用。机柜的顶部装有交流风机，通风散热性能良好。 底部装有万向滚轮，搬运容易，且有固定螺栓，也可固定机柜，防止滑动。2 单元插箱结构MD-2000D型数字电力线载波设备主要由 7U主单元插箱和1U语音数据复接单元组成，并配有宽19、高2m的机柜。本设备的设计采用积木式结构，分层模块插板方式。2.1传输单元MD

19、-2000D型数字电力线载波设备的结构设计采用国际标准IEC297。传输单元7U插箱的外形简洁明快，使用方便，并具有良好的通用性。7U插箱功能独立，既可上架，也可独立使用。插箱设计采用全封闭板金结构，四周开有通风散热孔，并在外表面喷塑。具体尺寸如图。前面板有各种指示灯、液晶，而开关、触摸按键则在面板内，以避免误动。为方便用户操作使用，前面板内还贴有简单操作使用说明。引出、引入线均在插箱后部。 这样设计既美观，也方便整个系统连接。传输单元外形图MD-2000D型数字电力线载波设备主单元的基本结构型式设计为标准19宽、7U高的插箱，插箱的外形尺寸为482mm310mm352mm（宽高深） 。插箱由

20、面板、左右侧板、上下导轨板、盖板和支架、散热器等几部分组成。印制整件沿上下导轨板上直接冲压成的导轨插入，通过国际流行的6032弯式接插件与母板连接，从而实现各整件的功能。插箱还备有固定件，以防止印制整件在运输过程中造成损坏。整个插箱由两个横插整件和七个竖插整件组成，设计紧凑，结构坚固，能完成所有设计功能。面板设计布置上，从人机工程学的原则出发，根据电气性能要求，遵循人的视觉和右手操作原则，将指示灯和液晶安装在左上部，开关和触摸按键则安装在右下部。面板为下翻式，装有松不脱螺钉，便于开启。在与外部的连接上全部采用接插件，操作方便。 传输单元整件布置图2.2 复接器单元语音数据复接器的基本结构型式设

21、计为标准19宽，1U高的插箱。面板为覆膜铝板，装有液晶和触摸按键。在与外部的连接上全部采用接插件，且引出、引入线均在插箱后部。插箱装有独立上架安装件，既可装入任何19标准机柜，也可装入任何19标准龙门架。若不装上架安装件，插箱则能作为台式机箱单独使用。语音数据复接器外形图2.3 印制整件 印制整件中印制板尺寸为220mm144. 5mm1.6mm（长宽厚）。印制整件与母板的连接采用6032/64线弯式插头、座，前面配有两个助拔器，指示灯装有灯座，以保证指示灯整齐有序。3 母板排列 母板位于插箱后半部，连在上下导轨板上，用以完成各印制整件的互通。从插箱后面看其出线及布置如18页图。4 出线方式4

22、.1 音频话路（包括FXO、FXS、自动盘），高频外线，-48V直流电源，保护地，4WEM等出线位于插箱后部上端的出线端子板上。此端板的后面还装有音频保护，高频保护，直流保险丝等保护器件。其接线图如19页图。4.2 数据线出口 异步数据线出口直接在数字单元的后面板上。 （1）Data1端口 1脚：连接到6、4脚 2脚：RX（来于数字单元） 3脚：TX（到数字单元） 4脚：连接到6、1脚 5脚：信号地 6脚：连接到1、4脚 7脚：RTS 8脚：CTS 9脚：空 （2）Audio/digitical channels 端口配专用数据电缆时，两个DE9pzs 插头出线口 1、4、6、9脚：空 2脚：

23、RX（来于数字单元） 3脚：TX（到数字单元） 5脚：地 7脚：RTS 8脚：CTS （3）用于网管的RS232端口 1脚：连接到6、4脚 2脚：RX（来于数字单元） 3脚：TX（到数字单元） 4脚：连接到6、1脚 5脚：信号地 6脚：连接到1、4脚 7脚：连接到8脚 8脚：连接到7脚 9脚：空第五章 安装调试 MD-2000D 数字电力线载波机适应于330KV及其以下的高压输电线路上开通载波通信。机器到现场后，首先应检查机器的外观有没有由于运输而造成 损坏，如有应详细检查机器内部电路板上器件有没有机械性损坏。检查无误后，如条件许可，可将两端机用假线在机房连通，加电试验。机器在上线路前，应确保

24、外线畅通，可以用电平振荡器和选频电平表在两端机房的高频电缆上进行通道测试，然后根据线路的长短和电级等级粗略判断线路通道的良好状况。确保线路无误后，将高频电缆接入载波机的高频外线端。载波机的保护地应可靠接地，接上交流220V，直流 -48V或直流220V（订货时特别申明后，才配备），检查无误后，可同时将电源面板上的直流或交流开关闭合。如果是单端机打开，此时接收滤波板上的总告警指示灯应全红色，如果对端站的机器也打开，此时面板上亮着的指示灯应呈绿色。表明载波机两端基本连接通。打开监测主菜单，选择观察MuXT、MuXR、AMP、MPLL、FHF、RHF、AGC等参数，证实载波机当前的工作状态情况。观察

25、数字单元的EQM，误码率等指标，如果EQM在0200H7000H，误码率小于10-6 ，重新连接次数不再增加，表明两端站数字单元已同步。这时，可以接上所需要的音频外线。 本机话路电话接口和微机自动盘供选择，音频外线通过带缆直接连接到出线端子板上。如果要使用数字单元的4WEM口上其它传输设备或交换设备，可用8芯水晶头，一头接数字单元的RJ45音频出口，一头插出线端子板相应的4WEM口插座，在出线端子板上就可以得到相应的话路。语音压缩速率必须一致，应同为4.8Kbit/s，否则话路不通。 本机的数据接口，直接从数字单元后面板上出来，它有两种出口方式，一种是后面板上标有Data1的DE9PZS插座，

26、另一种是RJ45音频插座，它出来的是两路数据，其出脚定义在第四章已详细介绍。在开通数据时，应注意数据的格式，包括起始位，停止位，数据位和奇偶校验位的设置。使DTE和DCE设备相一致。整个机器的远程管理，故障诊断和参数设置可以参阅MD-2000网络管理软件。第六章 数字单元操作说明 数字单元的一些参数，如Modem速率，数据速率，语音压缩速率，主从关系等参数可以通过面板上的操作键来完成。 （1）面板按键说明 MENU键：进入主菜单键 NEXT键：把菜单指针移到下一项键 OK键：确认键 键：增加/减少参数值（或另一状态） SELECT键：选择键 （2）主菜单字符说明 System up：系统设置

27、Control：控制 System test：系统测试 Memory：存储。 （3）主菜单下系统设置（Sytem up）字符说明 GeneralSetup：一般设置 Modemsetup：调制速率设置 VocoderSetup：语言压缩速率设置 Data setup：异步数据速率设置。 （4）例如Modem速率设置按MENU键 Systemup（OK键） Modemsetup（OK键） 按键（选择14.4，19.2，24，28.8中的一项） 按OK键 回到主菜单 按Memory键 Memory下的两项参数选择OK 设置完成。以上每进行一步都用面板OK键加以确认。详细说明见附录：340语音数据复

28、接器技术资料（M版本） 发信调制频率置位表序号线路频率（KHz）2561286432168421142010011101246010011110350010011111454010100000558010100001662010100010766010100011870010100100974010100101107801010011011820101001111286010101000139001010100114940101010101598010101011161020101011001710601010110118110010101110191140101011112011801011

29、000021122010110001221260101100102313001011001124134010110100251380101101012614201011011027146010110111281500101110002915401011100130158010111010311620101110113216601011110033170010111101341740101111103517801011111136182011000000371860110000013819001100001039194011000011401980110001004120201100010142

30、206011000110432100110001114421401100100045218011001001462220110010104722601100101148230011001100492340110011015023801100111051242011001111522460110100005325001101000154254011010010552580110100115626201101010057266011010101582700110101105927401101011160278011011000612820110110016228601101101063290011

31、011011642940110111006529801101110166302011011110673060110111116831001110000069314011100001703180111000107132201110001172326011100100733300111001017433401110011075338011100111763420111010007734601110100178350011101010793540111010118035801110110081362011101101823660111011108337001110111184374011110000

32、85378011110001863820111100108738601111001188390011110100893940111101019039801111011091402011110111924060111110009341001111100194414011111010954180111110119642201111110097426011111101984300111111109943401111111110043810000000010144210000000110244610000001010345010000001110445410000010010545810000010110646210000011010746610000011110847010000100010947410000100111047810000101011148210000101111248