現(xiàn)代交換實驗指導(dǎo)書

1、 實驗一 程控交換系統(tǒng)模塊實驗一、實驗?zāi)康?、全面了解用戶線接口電路功能（BORST）的作用及其實現(xiàn)方法。2、了解電話號碼雙音多頻信號在程控交換系統(tǒng)中的作用，觀測電話機發(fā)送的DTMF信號波形。3、掌握PCM編譯碼器在程控交換機中的作用。4、熟悉一次正常呼叫的傳送信號流程。二、實驗儀器1、 LT-CK-02E程控交換試驗箱一臺；2、 電話機兩臺；3、 數(shù)字示波器一臺；4、 數(shù)字萬用表一臺。三、實驗內(nèi)容1、 熟悉用戶線接口電路；用萬用表觀測TP301、TP302、TP303在摘掛機時的工作電平。2、 用示波器觀察并測量DTMF信號的波形，在用戶線接口電路的輸入端進行測量，即在甲方一路用戶線接口電路

2、的測量點TP301與TP302進行測量。3、 測量PCM編譯碼電路TP304、TP305、TP307及TP308的各點波形。4、 以甲方一路主叫與甲方二路被叫為例，根據(jù)一次正常呼叫的傳送信號流程，測量線路各點波形。了解信號在交換過程中的傳輸特性。四、實驗注意事項1、使主機實驗箱加電處于正常工作狀態(tài)，并嚴格遵循操作規(guī)程。2、 在測量DTMF信號測量點TP301或TP401時，示波器接頭的另一接地線接到TP302或TP402上。3、在進行PCM實驗時，觀測各測量點波形時，示波器探頭不能亂碰到其它測量點。4、有一點需注意，PCM編譯碼電路中，在沒有外加信號輸入時，PCM編碼電路還是有輸出的，此時該芯

3、片對輸入隨機噪聲進行編譯碼，一旦有信號輸入，它會立即對輸入信號進行編碼。五、實驗原理接口電路實驗原理：1、 用戶接口電路工作原理 用戶電路也可稱為用戶線接口電路（Subscriber Line Interface CircuitSLIC）。任何交換機都具有用戶線接口電路。根據(jù)用戶電話機的不同類型，用戶線接口電路（SLIC）分為模擬用戶接口電路和數(shù)字用戶接口電路兩種。 模擬用戶線接口電路應(yīng)能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去都是采用晶體管、變壓器（或混合線圈）、繼電器等分立元件構(gòu)成。在實際中，基于實現(xiàn)和應(yīng)用上的考慮，通常將BORSHCT功能中過壓保護由外接元器件完成，編解碼器部分另

4、單成一體，集成為編解碼器（CODEC），其余功能由集成模擬SLIC完成。 在布控交換機中，向用戶饋電，向用戶振鈴等功能都是在繩路中實現(xiàn)的，饋電電壓一般是-60V，用戶的饋電電流一般是20mA30mA，鈴流是25Hz,90V左右，而在程控交換機中，由于交換網(wǎng)絡(luò)處理的是數(shù)字信息，無法向用戶饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務(wù)就由用戶線接口電路來承擔(dān)完成，再加上其它一些要求，程控交換機中的用戶線接口電路一般要具有B（饋電），R（振鈴）、S（監(jiān)視）、C（編譯碼）、H（混合）、T（測試）、O（過壓保護）七項功能。圖1-1為模擬用戶線接口功能框圖。模擬用戶線接口電路的功能可以歸納為BORSCHT七種功

5、能，具體含義是：a) 饋電（B-Battery feeling）向用戶話機送直流電流。通常要求饋電電壓為48伏或24伏，環(huán)路電流不小于18m A.b) 過壓保護（OOvervoltage protection）防止過壓過流沖擊和損壞電路、設(shè)備。c) 振鈴控制（RRinging Control）向用戶話機饋送鈴流。d) 監(jiān)視（S-Supervision）監(jiān)視用戶線的狀態(tài)，檢測話機摘機、掛機與撥號脈沖等信號以送往控制網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)。e) 編解碼與濾波（C-CODEC/Filter）在數(shù)字交換中,它完成模擬話音與數(shù)字編碼間的轉(zhuǎn)換。通常采用PCM編碼器（Coder）與解碼器(Decoder)來完成,，

6、統(tǒng)稱為CODEC。相應(yīng)的防混疊與平滑低通濾波器占有話路（300Hz-3400Hz）帶寬，編碼速率為64kb/s。f) 混合（HHyhird）完成二線與四線的轉(zhuǎn)換功能，即實現(xiàn)模擬二線雙向信號與PCM發(fā)送，接收數(shù)字四線單向信號之間的連接。過去這種功能由混合線圈實現(xiàn)，現(xiàn)在改為集成電路，因此稱為“混合電路”。g) 測試（TTest）對用戶電路進行測試。2、用戶線接口電路:在本實驗系統(tǒng)中，用戶線接口電路選用的是AM79R70。它包含向用戶話機恒流饋電、向被叫用戶話機饋送鈴流、用戶摘機后自行截除鈴流，摘掛機的檢測及音頻或脈沖信號的識別，話音信號的2/4線混合轉(zhuǎn)換，外接振鈴繼電器驅(qū)動輸出。AM79R70用戶

7、電路的雙向傳輸衰耗均為1dB，供電電源為+ 5 V和5 V，AM79R70還將輸入的鈴流信號放大以達到電話振鈴工作的要求。其各項性能指標(biāo)符合郵電部制定的有關(guān)標(biāo)準。鈴流發(fā)生器饋電電源模擬用戶線過壓保護電路測試開關(guān)振鈴繼電器饋電電路混合電路編碼器解碼器低通平衡網(wǎng)絡(luò)低通發(fā)送碼流接收碼流(編碼信號)ab測試總線振鈴控制信號用戶線狀態(tài)信號圖1-1 模擬用戶線接口功能框圖1、電路的基本特性A、 向用戶饋送鈴流B、 向用戶恒流饋電C、 過壓過流保護D、 被叫用戶摘機自截鈴E、 摘掛機檢測F、 音頻或脈沖撥號檢測G、 振鈴繼電器驅(qū)動輸出H、 話音信號的2/4線轉(zhuǎn)換I、 無需耦合變壓器2、用戶線接口電路主要功能

8、內(nèi)部電源穩(wěn)壓電路輸入控制譯碼二/四線接口摘機檢測饋電與平衡電路話音通道傳輸振鈴控制控制信號1控制信號2狀態(tài)指示語音發(fā)送支路語音接收支路振鈴控制/電話接口1）、 向用戶話機供電，AM79R70可對用戶話機提供恒流饋電，饋電電流由VBAT以及VDD供給。具體如下：A、 供電電源VBAT采用-48V；B、 在靜態(tài)情況下（不振鈴、不呼叫），-48V電源通過繼電器靜合接點至話機；C、 在振鈴時，-48V電源通過振鈴支路經(jīng)繼電器動合接點至話機；D、 用戶掛機時，話機叉簧下壓，饋電回路斷開，回路無電流流過；E、 用戶摘機后，話機叉簧上升，接通饋電回路（在振鈴時接通振鈴支路）回路。2） 、M79R70內(nèi)部具有

9、過壓保護的功能，可以抵抗TIPRING端口間的瞬時高壓，如結(jié)合外部的壓敏電阻保護電路，則可抵抗250V左右高壓。3） 、振鈴電路可由外部的振鈴繼電器和用戶電路內(nèi)部的繼電器驅(qū)動電路以及鈴流電源向用戶饋送鈴流：當(dāng)繼電器控制端 (RC端) 輸入高電平，繼電器驅(qū)動輸出端 (RD端) 輸出高電平，繼電器接通，此時鈴流源通過與振鈴繼電器連接的15端 (RV端) 經(jīng)TIPRING端口向被叫用戶饋送鈴流。當(dāng)控制端 (RC端) 輸入低電平或被叫用戶摘機都可截除鈴流。用戶電路內(nèi)部提供一振鈴繼電器感應(yīng)電壓抑制箝位二極管。4） 、監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化即檢測摘掛機信號，具體如下：A、 用戶掛機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出

10、低電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“閑”；B、 用戶摘機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出高電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“忙”；C、 用戶若撥電話號碼為脈沖撥號方式時，該用戶狀態(tài)輸出端應(yīng)能送出撥號數(shù)字脈沖?；芈窋嚅_時，送出低電平，回路接通時送出高電平（注：本實驗系統(tǒng)不選用脈沖撥號方式，只采用DTMF雙音多頻撥號方式）；5）、 在TIPRING端口間傳輸?shù)脑捯粜盘枮閷Φ仄胶獾碾p向話音信號，在四線VR端與VX端傳輸?shù)男盘枮槭瞻l(fā)分開的不平衡話音信號。AM79R70可以進行TIPRING端口與四線VTX端和RSN端間話音信號的雙向傳輸和2 / 4線混合轉(zhuǎn)換。6）、 AM79R70可以提供用

11、戶線短路保護：TIP線與RING線間，TIP線與地間，RING線與地間的長時間的短路對器件都不會損壞。7）、 AM79R70提供的雙向話音信號的傳輸衰耗均為40dB。該傳輸衰耗可以通過AM79R70用戶電路的內(nèi)部調(diào)整，也可通過外部電路調(diào)整8）、 AM79R70的四線端口可供話音信號編譯碼器或交換矩陣使用。呼叫處理與信號傳輸實驗原理：用戶線用戶線主叫用戶被叫用戶呼叫信號撥號音信號號碼信號回鈴音信號話音信號忙音信號掛機信號振鈴信號應(yīng)答信號掛機（先掛方）（用戶線信號）摘機掛機摘機圖1-7 一次正常呼叫傳送信號的流程圖六、實驗步驟1、 分別在摘機和掛機時用萬用表測量TP301,TP302，TP303的

12、電壓值；2、 選擇空分交換，一位同學(xué)將甲方二路用戶摘機，聽到到撥號音后按電話單機上的任意鍵并保持，另一位同學(xué)對本接口電路的測量點進行觀察并記錄波形。 3、 電話單機不工作時，即不發(fā)送DTMF波形時，再測量上述各測量波形。4、 測量TP304、TP305、TP307及TP308的各點波形。A、 測量并分析PCM編譯碼電路各測量點的波形；B、 將甲方一路與甲方二路按正常呼叫接通，建立正常通話后，通過話機輸入話音信號或雙音多頻信號。在各收發(fā)測量點進行觀察測量。C、 各測量點波形說明如下：TP304：甲方一路PCM模擬話音信號輸入TP307：甲方一路PCM數(shù)字信號輸出TP308：甲方一路PCM數(shù)字信號

13、輸入TP305：甲方一路PCM模擬話音信號輸出七、實驗報告要求1、 畫表寫出TP301,TP302，TP303在摘掛機時的電平，并簡述這三個測試點的意義。2、 畫出接收DTMF過程測量點在有、無信號狀態(tài)的波形，并作簡要的分析與說明。3、 畫出PCM編譯碼電路各測量點的波形，并注明它是在何種狀態(tài)下測試到的波形。4. 畫出一次完整的電話接續(xù)的程序流程圖。實驗二 程控交換系統(tǒng)交換實驗一、實驗?zāi)康?、 通過實驗掌握程控交換中空分交換網(wǎng)絡(luò)交換的基本原理與實現(xiàn)方法。2、 通過實驗掌握程控交換中時分交換網(wǎng)絡(luò)交換的基本原理與實現(xiàn)方法。3、 熟悉T接線器的兩種工作方式。二、實驗內(nèi)容1、 利用自動交換網(wǎng)絡(luò)進行兩部

14、電話單機通話，對工作過程進行觀測。2、 觀測MT8980的時分交換功能，用甲方一路呼叫乙方二路，比較接續(xù)成功前后觀測TP307和TP608的波形。3、 了解數(shù)字時分接線器的編程方法。三、實驗儀器1、 LT-CK-02E程控交換試驗箱一臺；2、 電話機兩部；3、 數(shù)字示波器一臺。四、實驗原理時分交換網(wǎng)絡(luò)基本原理：電路框圖見圖2-4所示，它是由兩大部分組成，即話路部分和控制部分，話路部分包括交換網(wǎng)絡(luò)，用戶電路出中繼電路，入中繼電路，收號器，信號音發(fā)生器以及話務(wù)臺或信號設(shè)備等；控制部分則是一臺計算機，它包括中央處理器，存儲器和輸入、輸出設(shè)備。圖2-4 交換網(wǎng)絡(luò)組成方框圖 T接線器原理：時間接線器又稱

15、時分接線器或簡稱T接線器。它的任務(wù)是實現(xiàn)一條母線上不同時隙的交換。例如；根據(jù)電話交換要求，需把TS2的話音信號交換到TS8，或把TS10的信號搬移到TS3，等等。為了實現(xiàn)時隙交換必須設(shè)置一話音存貯器SM（SpeechMemory），以便母線的每幀信號以時隙為單位存貯在該存貯器而后再根據(jù)電話交換的要求，在不同時隙讀出它所需要的語聲(編碼)信號。話音存貯器的單元數(shù)是與PCM母線一幀的時隙數(shù)相等。它的字長與一時隙所含比特數(shù)相等，即等于8位。有時為了進行奇偶校驗加入一校驗位(P)。這時每單元的字長成為9位。為了正確控制時隙交換還需要一控制存貯器CM（ControlMemony），其單元數(shù)也等于一幀的時

16、隙數(shù)，但是每單元字長是由SM的地址數(shù)量來確定。CM的每個字也可設(shè)奇偶校驗位(P)。CM的作用是提供SM的讀出或?qū)懭氲刂贰４送?，還需要一只計數(shù)器以產(chǎn)生對SM寫入或讀出的地址。 T接線器是由SM、CM和計數(shù)器三者組成。根據(jù)SM的工作方式不同，T接線器可分為“順序?qū)懭?、控制讀出”和“控制寫入、順序讀出”兩種類型。它們完成時隙交換的功能是完全一致的。 1、“順序?qū)懭?、控制讀出”T接線器這種T接線器的結(jié)構(gòu)如圖2-6所示，從圖可知它利用計數(shù)器以對SM產(chǎn)生寫入地址，計數(shù)器又受時鐘控制。當(dāng)TS0時計數(shù)器讀數(shù)為零，使得輸入母線的TS0信息(八位碼)寫入SM的第0號單元。當(dāng)TS1時記數(shù)器讀數(shù)為1，于是TS1的信息

17、寫入第一號單元。依此類推，輸入母線的TS31信息寫入第31單元。假設(shè)輸入、輸出母線均為PCM基群復(fù)用線，在下一時隙時計數(shù)器讀數(shù)回零，于是開始第二幀信息的順序?qū)懭?。如此方式一幀又一幀地循環(huán)，它把輸入母線各時隙的信息按順序不斷寫入SM的相應(yīng)單元中。既然SM是按順序?qū)懭?，那么它的讀出就不應(yīng)按順序讀出。顯然，順序?qū)懭朐夙樞蜃x出就不可能獲得時隙交換。所以它應(yīng)按照交換要求有控制地到適當(dāng)單元去讀出所需時隙內(nèi)容。不過，交換要求會因用戶需求而異，經(jīng)常在變，所以控制讀出又稱為。“隨機讀出”。CM的每個單元內(nèi)容都是由CPU中央處理器根據(jù)交換要求來填寫對應(yīng)SM的讀出地址。CM的讀出則總是按順序讀出，即TS0時讀CM的

18、0號單元，TS1時讀CM的l號單元等等。這樣一來，SM每時隙的讀出地址是由CM的相應(yīng)單元的內(nèi)容來控制。只需修改CM內(nèi)容就可改變時隙交換的結(jié)果。不過，在某用戶通話過程中，其相應(yīng)的CM內(nèi)容應(yīng)保持不變，以保證話音接續(xù)穩(wěn)定進行。圖2-6中假設(shè)母線的時隙為32，實際上母線往往經(jīng)過高度復(fù)用，其每幀時隙數(shù)可能為256、512、甚至1024，為了加深對T接線器進行時隙交換原理的理解，現(xiàn)舉例說明。 如圖2-6所示的T接線器，例如要求輸入線話音信號的時隙：29、30、31的信號分別交換到輸出線的時隙l、5、3中，試填寫SM和CM的有關(guān)內(nèi)容。圖2-6 “順序?qū)懭?、控制讀出”T接線器 這里假設(shè)時隙29、30、31的編

19、碼信號分別用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示，它們按順序?qū)懙絊M的第29、30和31單元中。 根據(jù)交換要求，在時隙1要求讀出原時隙29的話音信息，而這信息已存于SM的第29號單元，所以必須在CM的第一號單元填寫29，即SM的讀出地址。這樣一來，由于CM總是按順序讀出，即在TS1時CM讀出1號單元的內(nèi)容，這個內(nèi)容“29”是作為SM的讀出地址。于是話音存貯器SM第29號單元內(nèi)容|TS29|在TS1時被讀出并送到輸出母線，顯然|TS29|信息已搬移到輸出母線TS1中去了。圖2-7 T接線器順序?qū)懭?、控制讀出工作舉例 同理，CM的第5號單元應(yīng)填寫“30”，第3號單元應(yīng)填寫“31”。這些數(shù)據(jù)

20、都是作為相應(yīng)時刻SM的讀出地址，整個結(jié)果如圖2-7所示。不過，圖中是用十進制填寫，實際實驗時CPU中央處理器總是用二進制填寫的。輸入母線的話音信息按順序?qū)懭隨M進行暫存，而后再按交換要求在CM控制下讀 到輸出母線去。話音在SM中暫存時間最短為一個時隙(3.9ps)，最長不會超過一幀 (125ps)。例如，要求TS3信息交換到TS4，那么它在TS3時刻寫入，而在TS4時刻便讀出。這時寫入和讀出只相差一個時隙。又如，要求TS7的信息交換到TS6，那么它在TS7時刻寫入，須等到下一幀的TS6才能讀出，這時寫入和讀出大約相差一幀時間。2、“控制寫入、順序讀出”T接線器 圖2-8 “控制寫入、順序讀出”

21、T接線器“控制寫入、順序讀出”有時稱為“隨機寫入、順序讀出”。這種接線器的結(jié)構(gòu)如圖2-8所示。這時輸入母線的各時隙信號不是按順序?qū)懭隨M，而是根據(jù)交換的要求在CM控制下隨機寫入，而后在計數(shù)器控制下順序讀出。所以CM各單元所存貯的是SM的寫入地址，計數(shù)器則提供SM的讀出地址。CM各單元的內(nèi)容是由計算機(處理機)按照時隙交 換的要求寫入的，CM的讀出總是按時隙順序讀出。即TS0讀出CM的的0號單元。TS1讀出CM的1號單元等等。為加深理解，仍以上述數(shù)據(jù)為例，即輸入母線TS29、TS30、TS31的話音信息經(jīng)T接線器分別交換到輸出母線的TS1、TS5、TS3中，顯然，這時入線TS29、TS30、TS

22、31的信息(用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示)應(yīng)分別寫到SM的第l、5、3號單元，使得SM按順序讀出時，他們便自然地插到TS1、TS5和TS3中去。為達到上述目的需要依靠CM來控制寫入。由于TS29的信息要求寫入SM的第1號單元，所以CM的第29號單元應(yīng)填寫數(shù)碼“1”。因而，在TS29時就能使得輸入母線的信息|TS29|寫入SM的1號單元。依同理，CM的30號單元應(yīng)填寫數(shù)碼“5”、第3l號單元填寫數(shù)碼“3”，全部情況如圖2-8所示 五、 實驗步驟1、在空分交換方式下進行實驗，仔細觀察并記錄主叫用戶和被叫用戶的通信流程。下面列出本實驗各信號測量點： 空分交換網(wǎng)絡(luò)輸入信號測量點： T

23、P304 ：甲方一路電話信號發(fā)送波形 TP404 ：甲方二路電話信號發(fā)送波形 TP504 ：乙方一路電話信號發(fā)送波形 TP604 ：乙方二路電話信號發(fā)送波形 話音信號傳輸時，有發(fā)送話音信號波形，不通話時，無波形。 空分交換網(wǎng)絡(luò)輸出信號測量點 TP305 ：甲方一路電話信號接收波形 TP405 ：甲方二路電話信號接收波形 TP505 ：乙方一路電話信號接收波形 TP605 ：乙方二路電話信號接收波形 同樣當(dāng)有話音信號傳輸時，有接收話音信號波形，否則無波形。2、進入時分交換方式用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。比較接續(xù)成功前后TP307和TP308的波形。3、用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。話路接通

24、后，用雙蹤示波器觀察TP607和TP04的波形，采用直流耦合，TP04觸發(fā)；4、用雙蹤示波器觀察TP608和TP04的波形，采用直流耦合，TP04觸發(fā)；5、觀測時分交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)成功前后TP202和TP203的波形六、 實驗報告1、 畫出空分交換系統(tǒng)自動交換網(wǎng)絡(luò)的電路框圖，并分析工作過程。2、 簡單畫出時分交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)成功前后TP202和TP203的波形，根據(jù)示波器觀測結(jié)果，說明甲1路話音分配在第幾個時隙。3.根據(jù)本次實驗要求，說明時分交換收發(fā)數(shù)字編譯碼PCM信號的流程。實驗三 SOPHO1000型程控交換機綜合設(shè)計實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^對程控交換系統(tǒng)的綜合設(shè)計，提高對課程所學(xué)知識的運用能力。二、實驗儀器SOPHO S程控交換機一臺，及相應(yīng)電路板快；三、實驗內(nèi)容以實驗室的SOPHO S程控交換機為基礎(chǔ)設(shè)計一個系統(tǒng)，要求：200門電話，79個數(shù)字終端，8%的中繼，音頻信號收發(fā)各0.6%。附：系統(tǒng)邊界一般格式：10XXYYe