Лабораторная работа 3

Многоканальные телекоммуникационные системы

Лабораторная работа №3 | назад

Лабораторное занятие по теме: «Регенератор»
... 1 Цель работы.

Целью работы является изучение работы регенератора с полным восстановлением временных соотношений.
...2 Подготовка к работе.

2.1 Изучить теоретический материал изложенный в разделе 1.8 «Регенерация сигналов».
2.2 Изучить структурную схему, принцип работы и назначение основных узлов лабораторного макета.
... 3 Теоретические сведения.

Процесс регенерации цифрового сигнала состоит в опознавании переданных кодовых символов, восстановлении в соответствии с опознанными символами формы, амплитуды и временного положения импульсов и пробелов в регенерируемом сигнале и передаче их на вход следующего регенерационного участка. Опознавание кодовых символов осуществляется методом однократного отсчета, заключаемся в сравнении уровня регенерируемого сигнала с эталонным пороговым уровнем (порогом опознавания) в момент опознавания. Если в момент опознавания уровень сигнала превышает порог, то принимается решение о том, что на вход регенерационного участка был передан импульс, если не превышает –пробел. В процессе опознавания кодового символа, которому соответствует импульс положительной полярности, регенерируемый сигнал сравнивается с положительным пороговым уровнем, отрицательной полярности – с отрицательным пороговым уровнем.
В результате воздействий помех и наличия различных дестабилизирующих факторов на регенерационном участке при регенерации возникают ошибки, представляющие собой неверно опознанные отдельные кодовые символы, и временные флуктуации, представляющие собой неверное восстановление импульсов и пробелов по временному положению. Соответственно качество передачи цифрового сигнала характеризуется коэффициентом ошибок, равным отношению числа ошибочно регенерированных кодовых символов к общему числу регенерационных кодовых символов, и величенной временных флуктуаций, равной отношению смещения временного положения регенерированных импульсов от тактовых точек к длительности тактового интервала. Для получения максимальной вероятности верного опознавания абсолютное значение обоих пороговых уровней в регенераторе выбрано одинаковым и равным половине амплитуды импульса, регенерируемого в условиях полного отсутствия помех и дестабилизирующих факторов на регенерационном участке.
...4 Описание лабораторного макета.

Схема лабораторного макета приведена на рисунке 9.1 и состоит из :
Рисунок 9.1 Схема лабораторного макета.
- Корректирующий усилитель (К) – предназначен для коррекции импульсов, искаженных на предыдущем участке кабеля, и усиление их до величены, обеспечивающей надежную работу решающего устройства;
- Разделяющее устройство (РУ) – предназначено для разделения положительных и отрицательных компонентов сигнала, действующего на выходе корректирующего усилителя, с последующим изменением знака отрицательной компоненты так, что на выходах разделяющего устройства действуют два положительных сигнала;
- Пороговое устройство (ПУ) – происходит сравнение полученного из РУ сигнала с пороговым напряжением и ограничение по минимуму на уровне этого порога;
- Схема умножения (&) – происходит перемножение кодовой последовательности со стробирующими импульсами;
- Формирователь импульсов (ФУ) – на его выходе образуются импульсные последовательности, одна из которых представляет собой последовательность положительных, а другая – инвертированных отрицательных регенерированных импульсов;
- Объединяющее устройство (ОУ) – объединяются сигналы, сформированные в ФИ, с учетом знака и усиливаются по мощности, образуя на выходе ОУ регенерированный сигнал;
- Выпрямитель (В) – выпрямляет откорректированную последовательность импульсов цифрового сигнала;
- Узкополосный фильтр выделителя тактовой частоты (ФВТЧ) – на его выходе образуется квазигармоническое колебание тактовой частоты;
- Линия задержки (ЛЗ) – предназначена для того, чтобы строб-импульс попал на середину регенерируемого импульса;
- Формирователь строб-импульсов (ФСИ) – с его помощью из квазигармонического сигнала формируются стробирующие импульсы для управления схемой умножения.

...
... 5 Методические указания к выполнению работы.
5.1. Для запуска программы откройте папку Regenegator и запустите файл Regenerator.exe

5.2. Прочитайте пункт меню «Методические указания»

5.3. Прочитайте пункт меню «Теория»

5.4.Выберите пункт «Допуск» и ответьте на вопросы теста (всего 5 вопросов). Повторите данный пункт, если Вы набрали меньше 4-х правильных ответов . Приведите скриншот с результатом тестирования.

5.5 Выберите пункт «Выполнение», зарисуйте структурную схему регенератора.

Приведите временные диаграммы сигнала в 14-ти точках схемы.

5.6 Нажмите кнопку «С ошибкой». Приведите временные диаграммы сигнала в 14-ти точках при регенерации сигнала с ошибкой. Объясните появление ошибки.

5.7 Выберите пункт «Защита».

Студенты с нечетным номером варианта (последняя цифра студенческого билета) решают задачи варианта №1, с четным номером варианта – задачи варианта №2. Формулы для решения задач и информацию для решения можно найти в верхней строке меню, пункт «Помощь». Дробная часть в задачах №2 и №3 отделяется запятой.

Приведите решение задач и скриншоты с результатами решения.

6. Содержание отчета.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
..- Название лабораторной работы;
.- Цель работы;

- Скриншот с результатом допуска к лабораторной работе
.- Структурную схему регенератора;
- Осцилограммы в каждой точке схемы при регенерации без ошибки и с ошибкой, с пояснением причины возникновения ошибки.
- Анализ полученных результатов и выводы по проделанной работе;

- Решение задач пункта «Защита» и скриншоты с результатами решения

7 Контрольные вопросы.
1. Назначение регенератора?
2. Классификация регенераторов?
3. Поясните отличие регенераторов прямого и обратного действий.
4. Как влияет на структуру регенератора число уровней цифрового линейного кода?
5. Каким образом в регенераторах осуществляется тактовая синхронизация?
6. Укажите причины, приводящие к появлению ошибок на выходе регенератора и фазовому дрожанию цифрового сигнала.
7. Как влияет число регенерационных участков на коэффициент ошибки ЦЛТ?
8. Для чего используется глаз-диаграмма?
9. Что понимают под помехоустойчивостью регенератора?

наверх

назад