现代交换原理-沈阳理工大学

1、现代交换原理课程设计指导书课程名称：交换原理课程设计 课程编号： 0305A010 实验性质：综合性设计性 学时学分： 2 周 /4 学分 开设学期：第七学期 适用专业：通信工程 编 制 : 黄越 刘猛 姚忠勇 审 核 : 王洪源2007 年 9 月目录1 目的及意义 1.1 实施工程教育 31.2 本课程设计的综合性和设计性 32 设计任务 4.2.1 课程设计具备的实验条件 42.2 课程设计的内容和要求 43 课程考核及报告格式要求 5.3.1 课程考核 53.2 考核与报告 53.3 报告格式要求 64 课程设计参考资料 6.4.1 线路工程器材介绍 64.2JSQ-4000 程控交换

2、机故障与维护 94.2.1 分机用户故障94.2.2 中继故障94.3 数字程控交换机系统参数设置 104.4 基于程控交换实验箱的电子电话机电路设计 154.4.1 电话机原理 154.4.2 双音多频 (DTMF )信号 154.4.3 主板电路164.4.5 TEA1062 集成电路简介184.4.6 通话电路消侧音原理 194.4.7 TEA1062 及其消侧音电路理论设计 201 目的及意义现代交换原理是通信工程专业学生重要的专业课，学生不仅需要掌握数 字程控交换原理方面的基本理论知识，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的 科学研究能力。为培养学生综合运用和独立分析的能力，本课程安排

3、了一次课程 设计，时间为 2 周。要求学生两人一组独立设计，并实际动手安装调试完成。本 课程设计也可作为电子类专业学生的选修课。建议时间安排为：理论设计 -3 天；安装调试 -4 天；故障考核 -1 天；验收 电路 -1 天；总结交流 -0.5 天；写设计报告 -0.5 天。目前已开的课程设计题目有： 安装调试电话机、 电话机中振铃电路设计制作、 拨号电路设计制作、通话电路设计制作等。1.1 实施工程教育沈阳理工大学将人才培养目标定位为培养德智体美全面发展，掌握专业基础 理论、基本知识和基本技能，具有创新精神及以兵工精神为核心的人文精神，具 有较强社会适应能力、 实践能力的高级应用型人才。 人

4、才培养模式定位为： 实施 工程教育，突出工程实践与社会实践。本课程设计使用工程型程控交换机 （深圳桑达公司的JSQ-4000数字程控交换 机和深圳华为公司生产的HJD-256空分制电子程控交换机）作为主要实验设备在 真实工程环境下进行电话安装、配号、调试，具备工程训练特性。通过本实验掌 握电信施工工程的基础知识以及相关的各项操作技术、技能等。在自行开发的程控交换实验箱的基础上可设计电子电话机的振铃电路、拨号 电路、通话电路，实验具有综合性、设计性。培养学生的综合分析能力、实验动 手能力、数据处理以及查阅资料的能力。1.2 本课程设计的综合性和设计性本课程设计的综合性设计性主要体现在以下几个方面

5、（ 1）给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案、选择或制作 仪器并加以实现的实验。开设设计性实验的目的在于激发学生学习的主动性和创 新意识，培养学生独立思考、综合运用知识、提出问题和解决复杂问题的能力。（ 2）实验内容的复合性。涉及到模拟电子技术 、数字电子技术、现代 交换原理、Protel软件应用、高频电子线路、单片机原理等多门课程的 综合知识，能将一门课程中二个及以上的知识点有机结合，或者属于二门及以上 课程的知识点有机结合。（3）实验方法的多元性： 即综合运用两种或两种以上的基本实验方法完成同 一个实验，培养学生运用不同的思维方式和不同的实验原理综合分析问题、解决 问题，掌握

6、不同的实验方法。（4）实验手段的多样性： 综合运用两种或两种以上的实验手段完成同一个实 验，培养学生从不同的角度，通过不同的手段分析问题、解决问题，掌握不同的 实验技能。2 设计任务2.1 课程设计具备的实验条件1台1台1台2台20台20台1台20台2台（1）JSQ-4000数字程控交换机（2）HJD48空分制电子交换机（ 2）综合配线架（ 3）话务台（ 4）交换原理综合实验箱（5）GOS-620双踪示波器（ 6）电话电声测试仪（现有）（ 7）计算机（ 8）服务器2.2 课程设计的内容和要求（ 1）以信息学院为模型，完成一个用户交换机的配置计划，每组完成信息学 院相关办公室 1 门内部电话的安

7、装施工，按照示范演示要求，分别用电话电缆和 楼宇综合布线电缆施工。通过本实验掌握电信施工工程的基础知识以及相关的各 项操作技术、技能等。课程设计报告包括以下主要内容：a. 设计系统结构，给出系统原理介绍。设计用户容量和系统容量。设计用户 编号计划。设计中继线。b. 了解程控交换原理实验系统的电路组成原理， 观察用户线一次呼叫全过程 中传送的各种信号波形并认真分析，加深对程控交换系统原理的理解。c. JSQ 4000交换机话务台服务编程。d. 设计电子电话机的振铃电路、拨号电路、通话电路。3 课程考核及报告格式要求3.1 课程 考核本课程以实践环节为主，根据课程的性质、任务、要求及学习的对象，将

8、课 程内容分两个层次 :综合性工程实验、设计性实验。这两个层次的实验， 只给出实 验任务，由学生自行根据数字程控交换电路原理框图，拟定实验方法和步骤。实 验采用两种方式，第一种方式是在实验室利用硬件电路进行实验，第二种方式是 采用EDA技术手段，使学生学会计算机辅助设计和电子设计自动化的方法。经过 多层次，多方式教学的全面训练后，学生应达到下列要求 :（l ）进一步巩固和加深数字程控交换原理知识的理解， 提高综合运用所学知 识来验证数字程控交换原理的能力。（ 2）能根据需要选学参考书， 查阅手册， 通过独立思考， 深入钻研有关问题， 学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。（3）能

9、正确使用仪器设备，掌握测试原理，熟练运用电子电路仿真软件。（ 4）能独立撰写设计说明，准确分析实验结果，正确绘制数字程控交换原理 实验得出的各类波形图。（5）课前做好预习，准确分析实验结果，正确绘制数字程控交换原理的验证 图形。3.2 考核与报告本课程采用预习报告、实际操作、总结报告综合评定学生成绩。其中预习报 告占 20，实际操作 40%，总结报告 40%。实验成绩分 : 优、良、中、及格、不及 格五级。3.3报告格式要求（1）学校统一印制的“ XXX课程设计”报告封面（2）学校统一印制的“ XXX课程设计任务书”（3）目录（要求：给出一级目录，宋体加粗，四号字，1.5倍行距。）（4） （报

10、告正文部分）：（要求：正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距 一级大标题靠左，加粗。二级大标题靠左，不加粗。）（5）课程设计的内容如下：1. 课程设计目的2. 课程设计题目描述和要求（根据选定的项目来确定课程设计的题目）3. 课程设计报告内容3.1信息学院XX办公室电话安装平面布置图3.2电话号码配置方案3.3程控交换机配置数据3.4振铃电路设计（选做）3.5拨号电路设计（选做）3.6通话电路设计（选做）3.7电话电声性能测试（选做）4. 总结参考书目：（五号，宋体加粗）（1）柴诚敬，刘国维，李阿娜，化工原理课程设计，天津，天津科学技 术出版社，1994年（2） .（要求：五号字，宋体，单

11、倍行距。按作者、书名、出版社、地点、出版时间 格式逐一列出，中间用逗号格开）4课程设计参考资料4.1线路工程器材介绍（1）压线工具（又名卡线刀， 卡接刀，接线刀，卡接工具，卡线工具, 卡刀，卡接枪，卡接钳，卡线枪，卡线钳，卡钳，卡枪，压线工具，夹线刀，夹 线枪，夹线工具，)适用于线缆、模块及配线架的连接作业；卡接式音频接配线及 防护设备特点：a. 操作简单：卡接割线瞬间完成，不用电源。b. .连接快速：卡接工具“咔嚓” 一声，接线工作完成，卡接线径c. 接触可靠：卡接簧片具有高强弹性，接触电阻小于 2mQ，触点反复卡接100 次，接触电仍小于3m，每根线接好后，拉脱力大于 25N (芯线0.4

12、mm。d. 安全可靠：选择过流、过压保护装置，确保无后顾之忧，阻燃塑料模块，性能GB4608-84/FV-0级的要求。e. 走线整齐：上下左右四面走线，整齐有序，标示分明。(2)对号器对号器适用于一般通信电缆 信号电缆在施工 维护过程中芯线排序对号寻找 特定线对的操作.并且在使用过程中还能正确方便地判断电缆芯线是否存在断线 混线接地等故障.(3) 模块是应用最广泛的连接模块，也是最八卢门八* I' f【11丨丨 佳的语音和低速数据连接模块。它采用了 IDC连接技术，提供线缆最可靠的连接，并且保证最佳的连接性能。这种V模块的中央插入式设计可以方便的提供并联测试、监听、单向和双向隔离，也通

13、过快速跳插线进行快速跳线，提供方便的跳线操作和跳线管理。并且在端接外部进线的模块上可加装保安单元、保安 排和避雷子（气体陶瓷放电管），提供防雷保护，已保护人员及设备的安全。这种 模块上还可以配备表识条，用于表识外线，便于管理。（4）快速接线子适用于中、小功率线路的导线快速连接。免剥线即能使通信线路导通，同时达到UL Category 5（网路线）以上宽频的传 & 输效果它由带卡槽的卡接片及与之有相对位移关系的壳体和 底座构成。它解决了螺钉压接式端子接线操作繁琐的问题。接线时，导线无须拔除绝缘层， 直接将线头插入接线子的接线孔， 经按压或旋压 次性简单动作即可完成连接。故操作简便、快速，

14、而且还能带电操作。其体积只 有指头大小，可广泛应用于各种机电设备、家用电器、配电线路和照明线路中。（5）分线盒分线盒主要用于通讯电缆网的电缆配线与用户皮线的分线交配，是一种用户 分线设备，可用于室内、室外安装。进线电缆接线采用旋转卡夹式气密性接线方法，接续方便，接点接触可靠。 配线接线采用螺进压卡式自剥线接线方法，操作方便，接点接触可靠，并配有大 小双刀，可接续用户皮线和电缆配线。壳体采用合金铝板冷冲模压制作，表面喷 塑处理，抗腐蚀性能优异，电缆进孔采用镀锌管制作，可用热缩管封口。用户皮 线出口配有橡胶护线套，防止沙尘进入。（6）实验研究与思考题1. 了解电信号的分类及电信传输特点。2. 掌握

15、电信号传输的基本过程。3. 掌握电信网的基本构成。4了解架空明线线路的主要器材。掌握杆路建筑的常用方法，要求及标准。5了解杆线建筑施工的要求及标准。 掌握各种避雷式地线的装置要求及标准。 6了解市话线路的维护内容、周期、标准要求。7市内通信电缆的检验、对号及编成全塑电缆的色谱识别。8掌握接线子的接续操作方法。9了解模块卡接排按线子接续的操作方法。4.2JSQ-4000 程控交换机故障与维护4.2.1 分机用户故障用户接口板是交换机中直接与分机用户相连接的唯一接口，每一个用户都有 一个相互独立的用户电路，用户电路采用 SLIC （厚膜电路）+ COMDEG编译码电 路）。如摘机无拨号音，首先在配

16、线架上找到该分机端口（将外线断开后）测试判 断。对于外线侧：用户外线短路或开路、用户话机坏了，都可能造成摘机无拨号 音；对于设备侧：该分机端口参数设置出错（分机设置只许接听时）也会无拨号 音。如话机上不振铃而通话正常，首先在配线架上找到该分机端口（将外线断开 后）测试判断。对于外线侧：用户外线开路、混线或地气大都能造成话机不振铃 或只振一次铃；用户话机振铃电路坏，应更换话机。设备侧：用户板上该端口的 振铃继电器或振铃有关的电路坏了，应更换用户板。如果是整个模块用户均不振 铃，则可能PSU板的0.75A保险熔丝断，须更换相同规格的熔丝或产生铃流的模 块电源，或者更换PSU板。同一模块有几个分机端

17、口取机拨号切不断拨号音 （双音频分机），但脉冲分机 可以切断拨号音，可能是 MCP板上的U29 （29E E010）芯片3坏了。另外，观察电路板上的指示灯或听声音也能判断故障，如呼叫该用户时，继 电器有“吱吱”的颤动声，多半是用户外线间电容太大、线路绝缘不好、话机并 机太多、话机不好等造成。4.2.2 中继故障中继接口是用户交换机与上级局连接的端口，用户与外线电话的联系必须通 过中继接口。经常听到用户反映拨“ 0”后打不出去（无声）或呼叫总机无人应答及无语音 提示（总机有人值班），首先在配线架上判断市话出、 入中继接入交换机是否正常， 如个别出中继端口无拨号音，请向电信局 112 故障台反映。

18、在配线架上将所有入 中继短路，然后拨打入中继引示号或单个入中继号码，如仍可听到回铃音，请与 电信局联系解决。在市话局正常的情况下，上述故障的出现有可能是： （1）中继 板个别端口不好， 更换 3845 芯片或整块中继板。（ 2）交换机侧数据不对， 如中继 数据丢失或该出入中继设置不对。 （3）加载了错误的中继数据 4 。值得一提的是 对使用环路中继的用户交换机出局通话约 1min 就断线（中继释放）现象，一般为 出中继无反极信号，但出中继参数设置为“识别”所致。因本机软件对识别反极 性信号的出中继，如占上出中继 1min 内未收到反极性信号就认为该中继有问题， 不能接通电话而将中继释放，因此如

19、中继线无反极性信号，千万不要将反极性信 号项设置为“识别”。4.3 数字程控交换机系统参数设置按维护台提示方式，进入系统编程。在DOS提示C: >下操作：C :CDJSQJ （回车）C： JSQ> JSQJ （回车）系统即提示“请输入口令”，敲入口令，进入维护台主菜单， 其格式如下：III系统设置 话务记录 端口参数 系统参数 整机维护 退出系统丨II用计算机键盘上的光标移动至系统参数菜单，完成各种操作和设置。 系统参数该栏目子菜单如下：III本局号码I I出局号码I I话务号码I I特服号码I I数字中继I 其它参数 密码长途（1）本局号码JSQ4000 的本局分机号码长度可任意

20、选为 27 位 。本局号码可设 1（不足4位时前面添0），可用PAGEUP/PAGEDOWN®显示已存在的本局号码，设置新 的本局号码请用数字键，任选一本局号码的，回车后出现子菜单。号码字冠02号码级别01号码位数03计费功能关闭1a. 号码字冠与分机弹性编号设置配合使用， 例如：分机弹性编号设为 2008，本 局号码设为：8888，号码字冠选为： 02，则该分机实际号码为 8888008。b. 号码级别此项目保留。c. 号码位数可选13位，该位数是指不包括本局号码字头的分机号码位数，如上述分机号 8888008，去掉本局号码字头 8888，则位长为 3 位。d. 计费功能用于选择用

21、户打该号码是否计费。（2）出局号码 出局号码可设为 14 位（ 不足 4 位时，前面添 0） ，可用 PageUp/PageDown键显示已存在的出局号码，设置新的出局号请用数字键。号码选定后，回车后出现子菜单：1组网局向1： 00转发属性：不转拨转发号码转发位数： 00号码级别： 00计费功能：关闭话单格式无中继码1中继类型： DOD释放控制1：主叫1a. 组网局向可选择范围为0014,与中继参数中“组网局向”配合。b. 转收属性用于选择中继是否转发号码,可选择“不转发” 、“中继码”、“全转 发”三种类型,该功能在交换机组网中使用。c. 转发号码 该项在中继码转发时使用,可灵活设置中继码转

22、发时的转发号码 （如出局号码为“ 9”,转发号码为“ 678”,则拨“ 9”出局可转发“ 678” ）。d. 转发位数该项在全转发时使用,可选范围从 0015。e. 号码级别与分机参数中的呼叫权限配合使用,可灵活设置分机的出局权限, 分机若想拨该出局号码出局,首先必须有权占有该号码出局局向,其次分机呼叫 权限不小于该出局号码的号码级别。号码级别与权限对应关系为 00接听、01 内 线、 02市话、 03 国内长途、 04国际长途（如某一出局号码只限于有长途权限的 分机用户使用,则此出局号码的号码级别应为03 级）f. 计费功能用于选择以该号码出局时是否计费。g. 话单格式用于选择话单中是否含中

23、继码。h. 中继类型用于选择中继出局类型，包括 DOD DOD、DOD2i. 释放控制用于选择入中继释放控制方式， 有三项选择， 即“主叫”、 “被叫” 和“互不”。(3) 话务号码光标移至该项，回车后出现：III选择话务号码0000丨用户可任意选择话务台号码，例：输入 1111，则话务台号码为 1111； 输入 0114，则话务台号码为 114。(4) 特服号码号码范围从100199,用“ Page Up”或“ Page Down键选定特服号码，选定后回车即有如下菜单：III分机号码：2000 II特服属性：内部II使用状态：关闭II互控方式：主叫II计费功能：关闭I丨 丨a. 分机号码特服

24、属性选为内部时,拨此特服号码后接通该分机 ( 特服属性为出局时忽略分机号码 ) 。b. 特服属性可选内部或出局。 内部是指本局内部特服分机, 出局是指市话特服。c. 使用状态可选择开启或关闭 .d. 互控方式可选择“主叫”、“被叫”、“互不控制”方式。e. 计费功能选择拨打该特服号是否计费 .(5) 数字中继该项用于选择配置数字中继时的有关参数，光标移至该项回车后，即拉下子菜单。局向设置丨MFC参数Ia. 局向设置 光标移至该项回车后，即拉下“组网局向”选择菜单，可用“ PageUp或“ Page Down键选择组网局向。选定组网局向号码后回车，拉下子菜单， 其中包括有“局号标志 （ 允许不允

25、许 ） ”、“汇接标志 （ 允许不允许 ） ”、“ A6 标志 （ 允许不允许 ） ”、“计费标志 （ 允许不允许 ） ”、“汇接功能 （ 开启关闭 ） ”、“释 放方式（互不/主叫/被叫）”、“测试呼叫（开启/关闭）”、“本局序号（可选00 09）”。b. MFC 参数光标移至该项回车，即出现MFC安装情况示意图。用户可随光标用F1来选择各MFC板上解码器的配置情况，按 F10键确认。（6）其它参数该项参数包括有语音参数和 DTMF参数。a. 语音参数用于选择系统中四路语音信号的开启情况。b. DTMF 参数用于选择各个模块信号音板上 DTMF攵、发码器的使用情况，用户 可任意开启或关闭系统

26、中所用的 DTMF攵、发码器。（7）密码长途用于开启、关闭密码长途帐号。实验研究与思考题1、本局号码与出局号码的区别，请举例说明。2、说明特服功能中转移呼叫的设定3、JSQ4000 数字程控交换机局数据的设置，与加载？4.4基于程控交换实验箱的电子电话机电路设计441电话机原理电话机的构成可见图2.5所示，其中各功能部件的作用如下:电话机的构成受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。旋转式拨号盘（三个参数）：脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。普通：10/S快速：20/s脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间和接通电流的时间之比断/t续=1

27、.6:1 或2:1位间隔：300ms按键式拨号盘与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频 （DTMF信令。振铃器：交铃流、音调振铃器。开关、叉簧：接插件，二、四线绳。双音多频（DTMF信号双音多频发号方式是将每个号码字均用两音频信号的组合标志，09共10个号码字，最多要用20种音频频率信号，为了节省起见，国际电极电话咨询委员 会（CCITT）经过认真的研究之后，于1969年规定了表2-1所示的频率组合，仅使 用八种不同的音频信号，称为两个四中取一 2 （1/4） m f 方式，每个数字从 两组分开的四个频率中各取一个组成。 在按键盘上按一个键，就会有一个高频（H） 信号和一个低频（L）信号同时产生并

28、发送到电话线上。如果只有一种频率信号，或 者是两个高频信号，或者是两个低频信号，电话局的交换机都将判断为错误而不 予计数。DTM信号对频率防卫度（偏差）小于士 1.5 %，要求每一数码的持续时 长大于40ms。由于增加了 *、井和A B C、D按键，使用户申请程控电话新业务的操作较转盘式号盘电话机简便得多，并使电话机的功能增多。用音频发号取代 脉冲发号，还可以延长用户线，以及避免了由于脉冲失真引起的错误。赏盘频率(Hz)高频雅©)ilz(Ci)H、(CJ1209133614771533低.频群厶g)697123ALt iRt)770456BL. g)E52789C941*0aD双音多

29、频(DTMF)信号的频率组合443主板电路主板由极性保护电路、脉冲拨号电路、DTMF拨号电路、防并机盗打电路、来电显示电路、启动电路、振铃电路、线路电流检测电路、线路电压检测电路等部分构成，它可作为课程设计的平台RING1N41480 01UF/1I：M0.01UF/103D101-D1041N4001X4Q107A42102/500VC2DV2.2UF/250V2.2UF/250V'0.1UFHKS启动9014摘机l.022UF90VI-I_(22UF/35V1UF/50V.:81N4004X4丁1300:818V/0.5W10KA42R10410KR127 120-150A92/2

30、N540包K 3.0V/0.5W11N4148IMJt 1匕1N4148""* TIP *1220K330K100K1220K3M34-100K£ 1N4148f1N41480.022250V【-444振铃参考电路包含有一电压调节电路及一振铃产生电路。电压调节电路根据一振铃输入信 号而输出一电压信号。振铃产生电路根据前述电压信号，输出一振铃声。当振铃 输入信号的电压值超过一设定值时，前述电压信号的电压值约略等于一固定值， 而当振铃输入信号的电压值不超过前述设定值时，前述电压信号的电压值约略等 于振铃输入信号的电压值£>/-2HS T-比;in理so

31、#<VIMUBX 4vnw&oijr*2?Vngr亠100 kCio：+J?30aUr*=" 1軾/50V呻MoorObFZD301SR302D305R305C304445 TEA1062集成电路简介TEA1062是飞利蒲公司生产的专用电话集成电路， 为双极型，片内包含通话所 需的全部电路及拨号接口电路，最低工作电压为1.6V o管脚排列如下：1脚：正 线路脚，进入该脚的最大电流不得大于 140mA最高电压不能超过12V; 2脚： 送话放大器增益调节脚；3脚：送话放大器增益调节脚； 4脚：受话放大器输出 脚；5脚：受话放大器增益调节脚；6脚：送话放大器反相输入脚；7脚：

32、送话放 大器同相输入脚；8脚：稳流器脚；9脚：负线路脚；10脚：受话放大器输入脚； 11脚：双音多频信号输入脚；12脚：静噪输入端；13脚：正电源去耦脚；14脚: 稳压器去耦脚；15脚：自动音量调节控制输入脚；16脚：直流电阻调节脚。低直流线路电压，工作低至1.6V（不包括极性保护）。可用固定电阻调节的稳 压器。对外部电路提供限流的供电电源。平衡高阻抗输入（64k Q）用于动圈式，电磁式或陶瓷送话器。不平衡高阻抗输入端（32K Q ）用于驻极体送话器。具有可信 音的DTMF言号输入。用于脉冲或DTMF发号的静噪输入。可适应各种类型受话器 的接收放大器。送受话放大器的放大倍数调节范围大。线路损耗

33、补偿由线路电流 决定（送话和受话放大器）。增益控制适应交换机电源。可调节直流线路电压。（详 见附件：TEA1062 DATA SHEETLN巨U迴GAS1 巨AGC巨REGW巨vccGAR乜MUTEwc- TJI M-UC+ 10IRSTAB T1062各脚电压如下表:管脚1脚2脚3脚4脚5脚6脚7脚8脚电压5V1.9V1.9V1.8V1.8V1.8V1.8V0V管脚910脚111213141516脚脚脚脚脚脚脚电压0V1.35V0V0V3.6V1.9V0.7V0.7V446通话电路消侧音原理在使用电话机过程中讲话人听到自己的声音，称为侧音(Side Tone )。侧音可以通过以下几条途径传输到发话人自己的耳中：空气传声；电路传声；手柄传声；骨导传声。几乎所有的自动电话机都设置有消侧音电路用以消除电路传声的侧音，只是 侧音掩蔽评定值各有不同。国家对此有严格的规定标准：0公里电话线时侧音掩蔽评定值大于