另外補充資料-程控交換機原理實驗-

1、 程控交換原理實驗程控交換原理實驗 多媒體課件多媒體課件進入課件2課件目錄課件目錄空分交換實驗空分交換實驗 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹 程控交換系統模塊實驗程控交換系統模塊實驗 交換機參數設置實驗交換機參數設置實驗 交換狀態(tài)與顯示實驗交換狀態(tài)與顯示實驗 數字時分交換實驗數字時分交換實驗 數字中繼接口實驗數字中繼接口實驗 綜合設計實驗綜合設計實驗 系統管理實驗系統管理實驗 多媒體課件按鈕使用說明多媒體課件按鈕使用說明3一般表示上一頁 一般表示下一頁 表示返回本實驗首頁一般表示圖形鏈接 一般表示返回剛剛瀏覽的那一頁表示返回總目錄其他文字鏈接不作說明多媒體課件按鈕使用說明多媒體課件按鈕使用說明

2、4 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹一、一、實驗系統框圖實驗系統框圖用戶接口用戶接口信 令 信 號 產 生 單 元信 令 發(fā) 生器用戶接口用戶接口中 央處 理器記 發(fā)器話 路交 換控 制器數 據 交換鍵 盤液 晶通 信口時 分 交 換單 元空 分 交 換單 元時 序 產 生 單元外線接口模 擬 中 繼 接 口數 字 中 繼 處 理 單 元總總 線線總總 線線總總 線線數 字 中 繼 接 口總總 線線總總 線線5 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹二、二、系統結構說明系統結構說明硬件主要分為以下幾個部分：1、用戶接口：該設計中采用的四路模擬用戶接口；2、外線接口：作為用戶交換機和局用交換機相連；3

3、、電源輸入模塊：產生整個實驗箱所需要的各種電壓的工作電源；4、中央處理器：由MSC-51系列的單片機實現，主要實現人機界面的管理；5、記發(fā)器：由MSC-51系列的單片機實現，實現信令的管理；6、話路交換控制器：由MSC-51系列的單片機實現，完成對時分交換單元和 空分交換單元的控制；7、空分交換單元：實現模擬話路的交換；8、時分交換單元：實現數字話路的交換；9、來電顯示單元：實現DTMF主叫識別的接收和發(fā)送；10、信令信號產生單元：產生信令音和程控實驗系統的工作時鐘；11、數字處理單元：完成數字中繼協議處理、幀同步碼的插入和提取、位時 鐘的提取。6 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹三、用戶接口

4、三、用戶接口 接口是交換機中唯一與外界發(fā)生物理連接的部分，為了保證交換機內部信號的傳遞與處理的一致性，任何外界系統原則上都必須通過接口與交換機內部發(fā)生關系。下面講述的是模擬用戶接口，它完成了BORSCHT功能。 模擬用戶接口使用的接口芯片是AM79R70，以及運放電路和PCM編解碼芯片TP3067。甲方一路和甲方二路合用一個DTMF解碼芯片MT8870，乙方一路和乙方二路合用另外一個MT8870，作為撥號識別芯片。模擬用戶接口的硬件框圖如下：AM79R70放 大 電 路放 大 電 路PCM 編 解 碼TP3067S1S4DC4C1ENB開 關TIPRING振 鈴摘 機去 時 分交 換 單元去

5、空 分 交 換 單 元DTMF 解 碼MT8870記 發(fā) 信 令CID7 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹四、外線接口四、外線接口這部分框圖如下：外 線接 口橋電路橋電路二四轉換振 鈴 檢 測記 發(fā)器交 換網 絡 外線鈴流經過橋電路后產生振鈴信號，提供給記發(fā)器單元。記發(fā)器通過檢測該信號獲知是否有外線打入。外線話音信號經過橋電路后，由二四轉換電路轉換為模擬話音輸入信號，經過放大以后接入到程控交換網絡。 這部分具體電路參見原理圖，這里簡要介紹一下功能的實現：電路模擬摘機通過兩個三極管實現，當PICKUP為高電平時，BG702導通，于是BG701導通，外線電路接入到內部電路。 8 實驗系統結構介紹實

6、驗系統結構介紹四、外線接口四、外線接口 同時，由于內部電路的阻抗低，線路上電流增大，此時交換機會接通話路。外線電路就入到內部電路后，被分為話音輸入和話音輸出兩個部分。 話音輸入部分是指送給用戶的話音。話音輸入信號通過一個運算放大器后接入到內部交換網絡的RI部分。話音輸出部分是指用戶送往外線交換網的話音信號。話音輸出信號來自內部交換網的TI信號，該信號通過兩級放大接入到外線交換網，其中BG703，BG704構成了一個復合達林頓管。達林頓管特點是等效電流大，放大系數高，而且等效輸入阻抗亦很高。 由于外線話音為模擬信號， 只能進入空分交換網絡進行話路的交換。撥打外線時交換方式自動調變到空分交換狀態(tài)。

7、9 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹五、中央處理器五、中央處理器這部分框圖如下：MSC-51液 晶鍵 盤串 口CPLD和 記 發(fā) 器 、交 換 控 制 器數 據 交 換交 換 方 式 指示 燈中央處理器由MSC-51系列的單片機實現，主要實現的功能如下：1、管理人機界面，主要是鍵盤和液晶，以及交換方式指示燈；2、串口通信：實現后臺管理軟件的數據交換；3、參數設置和系統管理：可以修改參數從而改變系統的運行，同時管理記發(fā)器和話路交換控制器的工作。中央處理器、記發(fā)器、話路交換控制器之間的數據交換通過CPLD實現。10 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹六、記發(fā)器六、記發(fā)器這部分框圖如上圖所示MSC-5

8、1串口CPLD數據交換用戶/外線接口指示撥號DTMF譯碼選擇MT8870MT8870MT8888地址譯碼。記發(fā)信令產生記發(fā)信令選擇去用戶模塊片選監(jiān)控信令11 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹六、記發(fā)器六、記發(fā)器 記發(fā)器由MSC-51系列的單片機實現，實現以下功能：1、信令管理：記發(fā)器從CPLD中讀入監(jiān)控信令，經過判斷和處理后產生相 應的記發(fā)信令，再由CPLD輸出到相應的用戶單元；2、收號：記發(fā)器通過讀MT8870收取用戶的撥號；3、CID功能：記發(fā)器都過讀寫MT8888實現DTMF的收與發(fā)。MT8870和 MT8888的片選都由CPLD產生；4、DTMF撥號話路選擇：由于是兩路用戶接口共用一個

9、MT8870解碼，所 以記發(fā)器必須選擇哪一路DTMF信號送入MT8870；5、串口通信：實現空分中繼通話的信令傳輸；6、用戶/外線接口指示。12 話路交換控制器由MSC-51系列的單片機實現，完成以下功能：1、完成對時分交換模塊和空分交換模塊的控制；2、接收來自中央處理器的二次開發(fā)程序下載指令，并實現二次開發(fā)程序 的片外運行。 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹七、話路交換控制器七、話路交換控制器這部分框圖如下：MSC-51CPLD數據交換時分交換單元MT8980SRAM地址譯碼片選空分交換單元MT881613 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹八、空分交換單元八、空分交換單元 空分交換由MT88

10、16實現。MT8816是一款模擬開關矩陣芯片。各用戶接口的話音輸入信號（VR）和輸出信號（VT）接入到MT8816的相應輸入和輸出端口。MT8816在話路交換控制器的控制下，選擇將哪兩個模擬話路連接，實現話路的的交換。撥打外線必須使用空分交換方式。14 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹九、時分交換單元九、時分交換單元這部分框圖如下：PCM編解 碼TP3067CPLD4.096MHzPCM編解 碼TP3067PCM編解 碼TP3067PCM編解 碼TP3067時 分 交換 單 元MT8980DXADXBDXCDXDDRADRBDRCDRDC2048、 F8R、 F8TC2048、 F8R、 F8

11、T1VT1VR2VT2VR3VT3VR4VT4VR話 路 控 制 器 接 口15 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹九、時分交換單元九、時分交換單元 時分交換單元實際上就是一個T接線器，這部分核心器件是MT8980。 TP3067是一款A-law的PCM編解碼的芯片。編碼時，將輸入的話音信號VT轉換位PCM信號輸出（DX），解碼時，將輸入的PCM信號（DR）轉換為話音信號輸出VR。在進行PCM編解碼需要的時鐘同步信號，幀同步信號由CPLD產生。 所有的PCM信號都接入MT8980，MT8980執(zhí)行話路交換控制器發(fā)出的指令，完成時隙的交換。MT8980所需的時鐘信號，也由CPLD產生。16 實驗系

12、統結構介紹實驗系統結構介紹十、來電顯示單元十、來電顯示單元這部分框圖如下：DTMF編解碼MT8888外線接口橋電路放大放大S1S4DC4C1ENB開關用戶接口用戶接口記發(fā)器這部分電路的功能是實現DTMF CID，包括CID的發(fā)送和接收。DTMF的編碼和解碼是用一塊芯片MT8888來實現。接收的CID信號來自外線，通過橋電路整流以后的饋線信號，經過濾波，放大以后送到MT8888的解碼單元。MT8888接收到正確的DTMF信號以后，給記發(fā)器發(fā)一個中斷信號，記發(fā)器收到中斷信號以后，通過讀取MT8888的相關寄存器得到CID信息。當記發(fā)器需要發(fā)送CID時，它通過寫MT8888相關寄存器，命令MT888

13、8發(fā)出對應的DTMF波形。該波形經過放大以后，通過多路模擬開關選擇送到各用戶接口。由于本系統采用單片MT8888設計，所以同時只能有一路送CID， DTMF波形的輸出選擇就通過記發(fā)器控制開關實現。關于DTMF的CID的通信協議這里不作描述，這部分內容可以參閱相關文檔。17 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元 CPLD作為系統的一個控制和傳輸核心部件，承擔著以下工作：1、各處理器之間的數據交換；2、地址譯碼和片選產生；3、各種信令音(撥號音、忙音、應答音和鈴流等等)的產生和輸出控制；4、時分交換所需各種同步信號的產生。 CPLD和其他各部分的接口在上面各

14、部分的框圖中已經得到體現，這 里就不再給出電路部分的框圖。 18 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元下面給出的是CPLD的內部結構框圖： U 1 0 1接 口U 1 0 2接 口U 1 0 3接 口信 令 和同 步 信號 產 生B u f f e rC L KR S T各部分功能如下：1、CPU接口：這部分實現與各個CPU的異步讀寫接口、地址譯碼以及相關控制端口的輸出。這些控制端口包括記發(fā)信令的選擇、運行狀態(tài)指示等等；2、Buffer模塊：各個CPU之間的數據交換通過Buffer來實現；3、信令音和同步信號的產生：該模塊產生信令音和用于時分交換所需各種

15、同步信號。19 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元1、人工交換單元：TP305、TP405、TP505、TP605：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路模擬話音接收端；TP304、TP404、TP504、TP604：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路四線接口發(fā)送端。2、來電顯示電路：TP901：外線DTMF來電顯示信號輸入端；TP902：當MT8888C檢測到有效的DTMF信號輸入時，MT8888C產生的中斷信號；TP903：甲方一路DTMF來電顯示信號發(fā)送端；TP904：甲方二路DTMF來電顯示信號發(fā)送端；TP905：乙方一路DTMF來電顯示信

16、號發(fā)送端；TP906：乙方二路DTMF來電顯示信號發(fā)送端；GND ：地線測試腳。20 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元3、外線電路：TP701、TP702：外線二線模擬話音測試點；TP703：模擬摘掛機電平指示，此測試點為高電平時處于模擬摘機狀態(tài)、此測試點為低電平時處于模擬掛機狀態(tài)；TP704：模擬話音發(fā)送端；TP705：模擬話音接收端。4、信令信號產生單元：TP02：時分交換芯片幀同步時鐘； TP06：撥號音信號；TP03：TP3067幀同步時鐘； TP07：忙音信號；TP04：回鈴音信號； TP08：PCM編譯碼位時鐘；TP05：鈴流控制信號；

17、GND：接地信號。 21 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元5、模擬電話接口模塊：TP301、TP302、TP401、TP402、TP501、TP502、TP601、TP602：四路電話模擬二線接口；TP303、TP403、TP503、TP603：四路電話的摘掛機狀態(tài)測試點；TP306、TP406、TP506、TP606：四路電話四線接口接收端測試點；TP307、TP407、TP507、TP607：四路電話的PCM編碼輸出測試點；TP308、TP408、TP508、TP608：四路電話的PCM譯碼輸出測試點；TP309、TP509：DTMF譯碼有效狀態(tài)

18、測試點。話機號碼設置分別為：甲方一路8700，甲方二路8701，乙方一路8600，乙方二路8601。22 實驗系統結構介紹實驗系統結構介紹十一、信令信號產生單元十一、信令信號產生單元6、數字中繼接口：TP801：本地位時鐘測試點；TP802：本地幀同步測試點；TP803：位時鐘提取測試點；TP804：幀同步提取測試點；TP805：中繼接收HDB3正極性信號；TP806：中繼接收HDB3負極性信號；TP807：中繼發(fā)送HDB3正極性信號；TP808：中繼發(fā)送HDB3正極性信號；TP809：數字中繼處理器ST總線發(fā)送端；TP810：數字中繼處理器ST總線接收端；TP811：插入幀同步和信令的ST總

19、線接收測試點；TP812：HDB3三極性碼輸出測試點；TP813：HDB3三極性碼輸入測試點。23一.程控交換系統模塊實驗實驗一實驗一 用戶線接口模塊實驗用戶線接口模塊實驗 實驗二實驗二 信令信號的產生與觀測信令信號的產生與觀測 實驗三實驗三 雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測實驗四實驗四 話路話路PCMPCM編譯碼編譯碼 實驗五實驗五 呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程 實驗六實驗六 二二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試 實驗七實驗七 用戶終端電話信號電平調整用戶終端電話信號電平調整24二.交換機參數設置實驗實驗八實驗八 系統

20、時間參數設置系統時間參數設置 實驗九實驗九 話機參數設置話機參數設置 25三.交換狀態(tài)與顯示實驗實驗十實驗十 信號交換方式與狀態(tài)顯示信號交換方式與狀態(tài)顯示 26實驗十一實驗十一 空分交換的過程與分析空分交換的過程與分析 實驗十二實驗十二 模擬中繼接口實驗模擬中繼接口實驗 四.空分交換實驗27五.數字時分交換實驗實驗十三實驗十三 時分交換網絡基本原理時分交換網絡基本原理 實驗十四實驗十四 數字時分（數字時分（T T）接線器編程方法）接線器編程方法 實驗十五實驗十五 局內數字交換實驗局內數字交換實驗實驗十六實驗十六 時間調度表與事件調度時間調度表與事件調度 28六.數字中繼接口實驗實驗十七實驗十七

21、 幀同步插入與提取幀同步插入與提取 實驗十八實驗十八 信令插入與提取信令插入與提取 實驗十九實驗十九 信令與話音的混合傳輸信令與話音的混合傳輸 29七.綜合設計實驗實驗二十實驗二十 新服務功能及編程調試新服務功能及編程調試 實驗廿一實驗廿一 程控交換系統指標測試程控交換系統指標測試實驗廿二實驗廿二 系統聯調綜合實驗系統聯調綜合實驗實驗廿三實驗廿三 來電顯示的接收和發(fā)送來電顯示的接收和發(fā)送 實驗廿四實驗廿四 仿真電話及信令狀態(tài)監(jiān)視仿真電話及信令狀態(tài)監(jiān)視 實驗廿五實驗廿五 外線接口實驗外線接口實驗 30八.系統管理實驗實驗廿六實驗廿六 話務監(jiān)視實驗話務監(jiān)視實驗實驗廿七實驗廿七 計費實驗計費實驗實驗

22、廿八實驗廿八 程控交換原理程控交換原理 31圖1-1模擬用戶接口功能框圖過壓保戶電路低通測試開關振鈴繼電器饋電電路混合電路平衡網絡低通領流發(fā)生器饋電電源測試總線振鈴控制信號用戶狀態(tài)信號 編碼器 解碼器發(fā)送碼流接收碼流編碼信號PBL38710TP306732 AM79R70內部電路方框圖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內部電源穩(wěn)壓電路電話接口控制信號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33v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗34一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗一、實驗目的一、實

23、驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、了解用戶模塊AM79R70的主要性能與特點；2、熟悉用AM79R70組成的用戶線接口電路；3、用示波器分別觀測TP301、TP302、TP303在摘掛機時的工作電平。1、全面了解用戶線接口電路功能（BORST）的作用及其實現方法；2、通過對用戶線接口電路的學習與實驗，進一步加深對BORST功能的理解。35一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗三、實驗原理三、實驗原理1、用戶線接口電路工作原理用戶線接口電路工作原理 用戶線接口電路（Subscriber Line Interface CircuitSLIC）有時也可以簡稱為用戶電路，在本實驗指導書中兩者為同

24、一概念。任何交換機都具有用戶線接口電路。根據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字用戶接口電路兩種。模擬用戶線接口電路應能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去一般采用晶體管、變壓器（或混合線圈）、繼電器等分立元件構成。在實際中，基于實現和應用上的考慮，通常將BORSHCT功能中過壓保護由 外接元器件完成，編解碼器部分另單成一體，集成為編解碼器（CODEC），其余功能由集成模擬SLIC完成。36一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗三、實驗原理三、實驗原理 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的，饋電電壓一般是-60V

25、，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，由于交換網絡處理的是數字信息，無法向用戶饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務就由用戶線接口電路來完成，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七種功能，具體含義是： a）饋電（B-Battery feeling）向用戶話機送直流電。通常要求饋電電壓為48伏或24伏，環(huán)路電流不小于18 mA；37一、用戶線接口

26、模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗三、實驗原理三、實驗原理b）過壓保護（OOvervoltage protection）防止過壓過流沖擊和損壞電 路、設備。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絡和交換網絡；e）編解碼與濾波（C-CODEC/Filter）在數字交換中,它完成模擬話音與數 字編碼間的轉換。通常采用PCM編碼器（Coder）與解碼器(Decoder) 來完成,，統稱為CODEC。相應的防混疊與平滑低通濾波器占有話路 （300Hz-3400Hz）帶寬，編

27、碼速率為64kb/s；f）混合（HHyhird）完成二線與四線的轉換功能，即實現模擬二線雙向 信號與PCM發(fā)送，接收數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，現在改為集成電路，因此稱為“混合電路”；g）測試（TTest）對用戶電路進行測試。38一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗三、實驗原理三、實驗原理2 2、用戶線接口電路、用戶線接口電路: :1）電路的基本特性 圖1-2 在本實驗系統中，用戶線接口電路選用的是AM79R70集成芯片。 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

28、繼電器驅動輸出；H、話音信號的2/4線轉換；I、無需耦合變壓器。 AM79R70用戶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。其各項性能指標符合郵電部制定的有關標準。39一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗四、實驗步驟、實驗步驟1、通過電源線接通電源，打開實驗箱電源開關，準備好電話機開始 實驗；2、“甲方一路”接上話機，分別摘機和掛機，在摘機和掛機時用萬用表 測量TP301,TP302，TP303的電壓值；3、“甲方一路”分別摘機和掛機，利用示波器觀察TP306的波形。注 意，此時示波器設為直流耦合，探針衰

29、減設為1；4、通過鍵盤和液晶顯示，選擇時分交換方式，“甲方一路”呼叫“甲方 二路”，利用示波器觀察TP301的波形。示波器推薦設置：交流耦 合，電壓因子設為100mV，時基設為500uS。探頭衰減設為1；5、實驗結束，關掉實驗箱電源開關，整理實驗數據，制作實驗報告。40一、用戶線接口模塊實驗一、用戶線接口模塊實驗五、實驗結果五、實驗結果1、畫出本次實驗的電路方框圖，敘述其工作過程；2、填表寫出TP301,TP302，TP303在摘掛機時的電平，并簡述這三個測試點的意義；TP301TP302TP303摘機前摘機后摘機前摘機后摘機前摘機后 電 平(V)摘機時的波 形3、理解AM79R70通過C1、

30、C2兩根控制線完成有鈴流信號的摘掛機檢測和沒有鈴流信號的摘掛機檢測原理。分別畫出主、被叫摘掛機檢測的程序流程框圖。41v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果二、二、信令信號的產生與觀測信令信號的產生與觀測42二、二、信令信號的產生與觀測信令信號的產生與觀測一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、用萬用表測量各測量點撥號音、忙音、回鈴音及鈴流控制信號的電壓。2、用示波器測量各測量點撥號音、忙音、回鈴音及鈴流控制信號的波形；3、各測量點說明如下：1、了解常用的幾種信令信號音和鈴流發(fā)生器的電路組成和工作過程；2、熟悉這些信號音和鈴流信號的技術要求。TP04：回鈴音信號 TP0

31、6：撥號音信號TP05：鈴流控制信號 TP07：忙音信號43二、信令信號的產生與觀測二、信令信號的產生與觀測三、實驗原理三、實驗原理 在用戶話機與交換機之間的用戶線上，要沿兩個方向傳遞語言信息。但是，為了實現一次通話，還必須沿兩個方向傳送所需的控制信號。比如，當用戶想要通話時，必須首先向交換機提供一個信號，能讓交換機識別并準備好有關設備，此外，還要把指明呼叫的目的地的信號發(fā)往交換機。當用戶想要結束通話時，也必須向交換機提供一個信號，以釋放通話期間所使用的設備。除了用戶要向交換機傳送信號之外，還需要交換機向用戶傳送信號，如交換機要向用戶傳送關于交換機設備狀況，以及被叫用戶狀態(tài)的信號。由此可見，一

32、個完整電話通信系統，除了交換系統和傳輸系統外，還應有信令系統。 用戶向交換機發(fā)送的信號有用戶狀態(tài)信號（一般為直流信號）和號碼信號（地址信號）。交換機向用戶發(fā)送的信號有各種可聞信號與振鈴信號（鈴流）兩種。 44二、信令信號的產生與觀測二、信令信號的產生與觀測三、實驗原理三、實驗原理 各種可聞信號：一般采用頻率為500Hz（或者450Hz）的交流信號（本實驗箱采用500Hz交流信號）。例如： 撥號音：（Dial tone）連續(xù)發(fā)送的500Hz信號； 回鈴音：（Echo tone）1秒送，4秒斷的5秒斷續(xù)的500Hz信號； 忙音： （busy tone）0.35秒送，0.35秒斷的0.7秒斷續(xù)的50

33、0Hz信號； 催掛音：連續(xù)發(fā)送響度較大的信號與撥號音有明顯區(qū)別。 振鈴信號（鈴流）一般采用頻率為25Hz，以1秒送，4秒斷的5秒斷續(xù)方式發(fā)送。 撥號音由U201（EPM3256）產生，頻率為500Hz，幅度在2V左右。測量點為TP06； 回鈴音由U201（EPM3256）產生，為1秒通、4秒斷的重復周期為5秒的信號。測量為TP04 忙音由U201（EPM3256）產生，為0.35秒通，0.35秒斷的重復周期為0.7S 的500Hz的信 號，測量點為TP07； 鈴流控制信號是由U201（EPM3256）產生的25Hz方波經RC積分電路后形成。鈴流信號送入AM79R70后，需要向用戶振鈴時通過AM

34、79R70的功率提升，向用戶送出鈴流，完成振鈴，它的測量點為TP05。45二、信令信號的產生與觀測二、信令信號的產生與觀測四、實驗步驟、實驗步驟1、通過電源線接通電源，打開實驗箱電源開關，準備好電話機開始實驗；2、用示波器觀察各種信令信號輸出波形： TP04：回鈴音信號。示波器推薦設置：直流耦合，電壓因子設為500mV，時基設為 0.5mS，探頭衰減設為10； TP05：鈴流控制信號。此時必須用甲方二路呼叫甲方一路。示波器推薦設置：交流耦合， 電壓因子設為500mV，時基設為10mS，探頭衰減設為10； TP06：撥號音信號。示波器推薦設置：直流耦合，電壓因子設為500mV，時基設為 0.5m

35、S，探頭衰減設為10； TP07：忙音信號。示波器推薦設置：直流耦合，電壓因子設為500mV，時基設為0.5mS， 探頭衰減設為10。3、將兩部話機分別接在甲方一路和乙方一路上；4、甲方一路呼叫乙方一路，用示波器觀察TP301的波形。示波器推薦設置：交流耦合，電壓 因子設為100mV，時基設為500uS，探頭衰減設為1；5、實驗結束關掉電源，整理實驗數據，完成實驗報告。46二、信令信號的產生與觀測二、信令信號的產生與觀測五、實驗結果五、實驗結果1、認真畫出實驗過程各測量點波形，并進行分析；點擊 見測量點波形2、畫出電路組成框圖；3、對在實驗過程中遇到的其它情況作出記錄，并進行分析；4、畫出主、

36、被叫用戶各種信號音順序輸出的程序流程框圖。測 試 點波 形TP04 回鈴音信號TP05 鈴流控制信號TP06 撥號音信號TP07 忙音信號47DTMF接收器原理框圖高頻組帶通濾波器低頻組帶通濾波器過零檢測器過零檢測器 碼 變 換 鎖 存 與 緩 沖 輸 入 電 路 信 號 輸 入48雙音多頻實驗系統原理圖來自第一路的DTMF信號輸入來自第一路的DTMF信號輸入來自CPU控制輸入來自CPU控制輸入開關1開關2DTMF電路8870D01D02D03D04至 中央處理單元CPU49雙音多頻實驗系統原理圖來自第一路的DTMF信號輸入來自第一路的DTMF信號輸入來自CPU控制輸入來自CPU控制輸入開關3

37、開關4DTMF電路8870D01D02D03D04至 中央處理單元CPU50v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測51三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、了解電話號碼雙音多頻信號在程控交換系統中的發(fā)送和接收方法；2、熟悉該電路的組成及工作過程；3、觀測電話機發(fā)送的DTMF信號波形；4、觀測DTMF信號的接收工作波形和譯碼顯示。1、用示波器觀察并測量發(fā)送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

38、的測量點TP301與 TP302進行測量；2、用示波器觀察并測量DTMF信號接收的波形，在MT8870電路輸入 端TP304 ，其中，TP309為DTMF譯碼有效狀態(tài)測量點。52三、實驗原理三、實驗原理三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測 DTMF接收器包括DTMF分組濾波器和DTMF譯碼器，其基本原理如圖3-1所示。DTMF接收器先經高、低群帶通濾器進行fL /fH區(qū)分，然后過零檢測、比較，得到相應于DTMF的兩路fL、fH信號輸出。該兩路信號經譯碼、鎖存、緩沖，恢復成對應于16種DTMF信號音對的4比特二進制碼（D1D4）。它完成典型DTMF接收器的主要功能

39、：輸入信號的高，低頻組帶通濾波、限幅、頻率檢測與確認、譯碼、鎖存與緩沖輸出及振蕩，監(jiān)測等，具體說來，就是DTMF信號從芯片的輸入端輸入，經過輸入運放和撥號音抑制濾波器進行濾波后，分兩路分別進入高，低頻組濾波器以分離檢測出高、低頻組信號。 如果高，低頻組信號同時被檢測出來，便在EC0輸出高電平作為有效檢測DTMF信號的標志；如果DTMF信號消失，則EC0即返至低電平，與此同時，EC0通過外接R向C充電，得到CI，GT。 53三、實驗原理三、實驗原理三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測 若經tGTP延時后,CI、GT電壓高于門限值VTst時，產生內部標志，這樣，該電

40、路在出現EC0標志時，將證實后的兩單音送往譯碼器，變成4比特碼字并送到輸出鎖存器，而CI標志出現時，則該碼字送到三態(tài)輸出端D01D04，另外，CI信號經形成和延時，從CID端輸出，提供一選通脈沖，表明該碼字已被接收和輸出已被更新，如若積分電壓降到門限VTst以下，使CID也回到低電平。 需要指出，一片8870芯片可以對兩路用戶電路進行號碼檢測接入，為了不影響電路的正常工作，則由模擬開關來接通或斷開DTMF信號，模擬開關的第二個作用是它對話音信號進行隔離，阻止話音信號進入8870芯片，防止誤動作的發(fā)生，在實際應用中，一片8870可以至多接入檢測16路用戶電路的DTMF信號，此時，采取排隊等待方式

41、進行工作。當然，在具體設計這方面的電路時，可要全面考慮電路的設計，使之能正常工作而不出現漏檢測現象。原理圖一,原理圖二 54四、實驗步驟、實驗步驟1、通過電源線接通電源，打開實驗箱電源開關，準備開始實驗；2、在甲方一路和乙方一路接上電話單機；3、打開實驗箱電源開關，按“開始”鍵，進入主菜單，然后通過按上、下方向鍵選擇 交換方式子菜單，在按確認進入交換方式菜單，選擇空分交換；4、一位同學將甲方二路用戶摘機，聽到到撥號音后開始撥打號碼，即按電話單機 上的任意鍵，此時液晶屏上將顯示所撥的號碼，同時譯碼指示燈的D0、D1、 D2、D3組成的二進制碼（8421）顯示的是MT8870的譯碼值。其中另一位同

42、學 對有關電路的測量點進行觀察并記錄波形，測量點有： TP401：示波器推薦設置：交流耦合，電壓因子設為100mV，時基設為500uS。 探頭衰減設為1； TP404：示波器推薦設置：交流耦合，電壓因子設為500mV，時基設為500uS。 探頭衰減設為1； TP309：示波器推薦設置：直流耦合，電壓因子設為2.0V，時基設為500uS。 探頭衰減設為1。5、實驗結束關掉電源開關，整理實驗數據完成實驗報告。三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測55五、實驗結果五、實驗結果1、畫出DTMF接收電路的電原理圖，并能簡要分析工作過程； 2、畫出接收DTMF過程測量點在有、

43、無信號狀態(tài)的波形，并作簡要的分析與說明；3、將實際所測得的譯碼結果填入下表（填一路即可）。 三、三、雙音多頻（雙音多頻（DTMFDTMF）接收與檢測）接收與檢測點擊點擊 見相關測試點波型見相關測試點波型（僅供參考）（僅供參考）56 圖4-1甲一路PCM編譯碼框圖用戶接口電路PCM編碼PCM譯碼數字程控交換網絡去中繼接口TP304TP305TP307TP30657v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果四四、話路、話路PCMPCM編譯碼編譯碼58四四、話路、話路PCMPCM編譯碼編譯碼一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、掌握PCM編譯碼器在程控交換機中的作用；2、熟悉單

44、片PCM編譯碼集成電路TP3067的電路組成和使用方；3、觀測TP3067各測量點的工作波形。1、測量、觀察并分析PCM編譯碼電路各測量點的波形；2、熟悉并掌握PCM編譯碼電路的工作原理。59三、實驗原理三、實驗原理 由于四路數字電話編譯碼電路的原理圖都是一樣的，因此只對其中一路進行說明。圖4-1就是甲方一路的PCM編譯碼電原理框圖。圖4-2 就是甲方一路PCM編譯碼數字信號波形圖：FSXBCLKXDX編譯碼8KHz幀同步信號輸入編譯碼2.048MHz主時鐘輸入編譯碼PCM數字信號輸出DR譯碼PCM數字信號輸入TP07TP02TP307TP308TP801TP802圖圖4-2 甲方一路甲方一路

45、PCM編譯碼數字信號波形圖編譯碼數字信號波形圖四四、話路、話路PCMPCM編譯碼編譯碼60四、實驗步驟、實驗步驟1、打開實驗箱電源開關，在甲方一路和甲方二路接上電話機；2、在鍵盤上按“開始”鍵，進入主菜單，然后通過按上、下方向鍵選擇交換方式子菜 單，在按確認進入交換方式菜單，選擇時分交換，此時時分交換工作指示燈亮起3、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。在人工交換單元甲一路、甲二路各收發(fā)測量點（TP304、 TP305、TP404、TP405）進行觀察測量；4、測量并分析PCM編譯碼電路各測量點的波形，各測量點波形說明如下： TP304：甲

46、方一路PCM模擬話音信號輸入； TP305：甲方一路PCM模擬話音信號輸出； TP307：甲方一路PCM數字信號輸出； TP308：甲方一路PCM數字信號輸入。 TP307、308測試推薦設置：交流耦合，電壓因子設為500mV，時基設為2uS。探 頭衰減設為10；5、實驗結束關閉電源開關，整理實驗數據完成實驗報告。四四、話路、話路PCMPCM編譯碼編譯碼。61五、實驗結果五、實驗結果1、畫出各測量點的波形，并注明它是在何種狀態(tài)下測試到的波形。2、寫出對實驗電路的改進措施，有何體會。點擊 見測試點波形。四四、話路、話路PCMPCM編譯碼編譯碼 TP307 TP308 頻 率波形62 用戶線用戶線

47、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摘機掛機振鈴信號應答信號掛機（先掛方）摘機一次正常呼叫傳送的信號的流程圖五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程63停撥號音掛機處理送忙音應答接續(xù)掛機處理送忙音主叫先掛處理被叫先掛處理輸入輸入狀態(tài)輸入信息輸入信息輸入信息振鈴通話輸入信號收第一位中途掛機超時被叫掛機主叫掛機超時主叫先掛被叫先掛轉收號狀態(tài)轉空閑狀態(tài)轉聽忙音狀態(tài)轉通話狀態(tài)轉空閑狀態(tài)轉聽忙音狀態(tài)主叫空閑狀態(tài)鎖定狀態(tài)v 圖5-2 一次正常呼叫狀態(tài)分析圖五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程64v實驗目的v實驗內容

48、v實驗原理v實驗步驟v實驗結果五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程65一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、熟悉一次正常呼叫的傳送信號流程；2、了解信號在交換過程中的傳輸特性。1、以甲方一路主叫與甲方二路被叫為例，根據一次正常呼叫的傳送信 號流程，測量線路各點波形；2、了解信號在交換過程中的傳輸特性。五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程66三、實驗原理三、實驗原理五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程 如圖5-1 所示，為一次正常呼叫傳送信號的流程圖，其中振鈴信號、應答信號、催掛信號均有信令產生單元

49、的CPLD提供，框圖顯示了正常呼叫狀態(tài)下的信號傳送流程； 如圖5-2 所示，為一次正常呼叫的狀態(tài)分析，分三個階段分析了呼叫的各種狀態(tài)，包括輸入信號、振鈴、通話三個階段。67四、實驗步驟、實驗步驟1、打開電源，將交換工作方式設置在空分交換進行實驗，此時空分交換工 作LED202指示燈亮起；2、甲方一路和甲方二路分別接上電話機，甲方一路作為主叫呼叫甲方一路；3、用示波器測量TP304、TP305各點在接續(xù)的不同階段的波形。 TP304：甲方一路模擬話音信號輸出 K301：1-2相連接時，話音正常輸出； 2-3相連接時，可調節(jié)電位器W301，使話音信號的放大輸出。 TP305：甲方一路電話信號輸入。

50、4、將交換工作方式設置在時分交換，此時時分交換工作指示燈LED203亮 起，重復步驟3；5、實驗結束關掉電源，整理實驗數據完成實驗報告。五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程68五、實驗結果五、實驗結果1、根據測試的實驗數據，現象與波形。寫出分析的結果與實際測量的是 否一致；2、寫出本次實驗的心得體會，以及對本次實驗的改進意見；3、畫出一次完整的電話接續(xù)的程序流程圖。五、五、呼叫處理與線路信號的傳輸過程呼叫處理與線路信號的傳輸過程點擊點擊 見測試點波形（僅供參考）見測試點波形（僅供參考）說明：說明：TP304,TP305在接續(xù)的不同階段的波形在接續(xù)的不同階段的波形 未

51、通話前：信號各種控制音未通話前：信號各種控制音 通話時：話音通話時：話音DTMF信號信號69用戶線接口TRTR用戶話機TRTR發(fā)送支路接收支路用戶話機TRTR發(fā)送支路接收支路交換網絡接口圖6-1圖6-2圖6-370v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試71一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、熟悉二/四線變換電路的工作原理；2、了解回波的定義；3、了解回波產生的原因及其對通信的影響。1、通過主叫與被叫的摘、掛機操作，了解話音信號的TR、T、R等功 能的具體作用；2、觀察用戶模塊二/四線變換輸出的來話（TP3

52、05）與去話（TP304） 的回波現象；3、在測量點TP304與TP305測量回波電平。六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試72三、實驗原理三、實驗原理1、二 / 四線變換電路 在實驗系統中，用戶線端口采用二線制，即發(fā)送與接收的話音信號在一條共用的線對（TR）中傳輸，而交換網絡端口采用四線制，即發(fā)送與接收的話音信號分別在獨立的線對（T）與（R）中傳輸。因此，用戶線與交換網絡之間需加上二線制與四線制的變換電路，如圖6-1所示： 對二/四線變換的要求為： 1）將二線電路轉換成四線電路； 2）信號由四線收端到四線發(fā)端要有盡可能大的衰減，衰減越大越好； 3）信號由二線端到四線

53、發(fā)端和由四線收端到二線端的衰減應盡可能 小，越 小越好； 4）應保持各傳輸端的阻抗匹配。 六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試73三、實驗原理三、實驗原理2、回波返損實驗 什么叫回波？ 從接收支路泄漏到發(fā)送支路的話音信號稱為回波。在理想的二/四線變換器中，TR、T、R三個端口的阻抗完全匹配，此時接收信號只進入用戶話機，而不會泄漏到發(fā)送支路，如圖6-2所示。在實際的二/四線變換電路中，TR、T、R三個端口的阻抗不完全匹配，這時候就會有一小部分接收信號漏入發(fā)送支路，導致收后重發(fā)，即二次發(fā)送或多次發(fā)送，造成用戶在聽筒中聽到自己講話二次或多次回聲的現象，如圖6-3中虛線所示。

54、回波產生的主要原因是由于二/四線變換電路各個端口的阻抗不匹配。在實際電路中，一方面因為用戶電話單機的生產廠家很多，指標不盡相同，所以造成用戶線端口阻抗不同；另一方面用戶電話單機到交換機距離不等而引起阻抗不匹配，許多原因導致了二/四線網絡各個端口阻抗的失配，從而產生回波。六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試74三、實驗原理三、實驗原理 二/四線變換電路用來完成二線端口（TR）與四線端口（T）、（R）的轉換如圖6-2所示。它由AM79R70的內部電路實現。回波產生后，講話人在話機中，將聽會聽到自己講話的回音。回音延遲時間與發(fā)送支路到接收支路之間的信號傳播距離有關，回波對通

55、信的影響是有條件的，一般來講當時延越長，回波對通信的危害也越大。當通信時延大于50ms時，人耳就可以明顯感覺到回波的存在，從而影響通信雙方的通話質量。對回波的控制通常有以下三種方法來處理：A、加接收支路到發(fā)送支路之間的回波損耗，使從接收支路泄漏到發(fā)送支 路的話音信號盡量損耗。B、回波抑制法。C、回波抵消法。六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試75三、實驗原理三、實驗原理 二/四線變換器電路抑制回波的能力可用回波返損（又稱對端損耗）來表示。 回波返損10lg (接收信號電平/回波信號電平 )（dB） 回波返損越大，表示從R端漏到T端的信號電平越低，二/四線變換電路抑制回

56、波的能力越強。 回波不能一概以好壞來區(qū)分，在某些場合下，還需要有回波存在，例如在音響設備電路中，一般還人為加入一些時延以產生回波，從而在音響效果上產生一種振鳴感。而在市話網中，由于通信信道時延較短，我們并沒有感覺到回波的存在。本實驗電路中，由于用戶模塊AM79R70內部電路已經加入回波抑制電路。所以我們在做實驗時，主叫與被叫在通話時，只能從主觀上仔細感受到是否有回波的存在。六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試76四、實驗步驟、實驗步驟1、接通實驗箱電源，打開開關準備實驗，甲方一路和乙方一路接上電話機；2、以乙方一路主叫與甲方一路被叫為例，兩用戶進行通信； 測試音的加入

57、：用音頻信號發(fā)生器輸出峰峰值為1V的正弦信號，接在主叫用戶的 用戶電路（TR）端口測量點TP504上，此時主叫用戶乙方一路話機處于靜音狀態(tài) （不發(fā)送話音信號）；3、被叫用戶接收信號電平測試：被叫用戶甲方一路接收支路，即R端口信號電平在 TP305進行測試，記錄其峰峰值；4、被叫用戶回波電平測試：在被叫用戶的用戶電路發(fā)送支路即T端口測量點TP304測 試回波電平，記錄其峰峰值。將實驗步驟3中的峰峰值除以實驗步驟4中測量所得的 峰峰值，則該比值的分貝數即為2/4線變換電路或用戶線接口電路的回波相對損耗 值，稱為回波返損值。注意：注意：這時測量的是被叫用戶線接口電路的回波返損值；測試過程中，首先思路

58、要清 晰，關系要明確。其次注意示波器量程設置、檔位關系；5、實驗結束關閉電源，整理實驗數據完成實驗報告。六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試77五、實驗結果五、實驗結果1、畫出本次實驗電路方框圖，并能說出其工作過程；2、畫出各測量點在各種情況下的波形圖，填下表： 點擊見波形六、二六、二/ /四線變換與回波返損測試四線變換與回波返損測試測 試 點TP504TP305TP304波 形峰峰值（V）回波返損值3、說明什么叫回波，它是怎樣產生的。在通話過程中有什么危害？回波抑制能力如何表示，抑制回波的措施有哪些？78七、用戶終端電話信號電平調整七、用戶終端電話信號電平調整隔離電

59、路放大/衰減 用 戶 接 口 電 路隔離電路放大/衰減T語音R接收電平調整電路發(fā)送電平調整電路 信 號 選 擇 器語音U301U303TRTP306TP304TP305U304U303U304忙音信號入撥號音信號入回鈴音信號入控制信號輸入79v實驗目的v實驗內容v實驗原理v實驗步驟v實驗結果七、七、用戶終端電話信號電平調整用戶終端電話信號電平調整80一、實驗目的一、實驗目的二、實驗內容二、實驗內容1、了解用戶模塊AM79R70話路傳輸損耗產生的原因；2、熟悉話路傳輸電平的調整方。七、七、用戶終端電話信號電平調整用戶終端電話信號電平調整通過改變發(fā)送和接收增益電阻，以調節(jié)話路的傳輸電平。81三、實

60、驗原理三、實驗原理 圖7-1是甲方一路用戶信號傳輸方框圖，其它幾路用戶電路相同。 由圖7-1可知：U303A的作用是將用戶接口電路與PCM編碼電路進行隔離， U305（4052）為模擬開關，可對忙音、撥號音、回鈴音及話音信號進行選擇。 下面以甲方用戶第一路為例說明其基本原理：甲方一路用戶電路由用戶接口模塊U301 （AM79R70）、U303A（TL082）、U305及相應的跳線器、電位器等元件組成，通過T、R線與交換機相連。U301完成用戶摘機檢測、饋電、2/4線變換、振鈴等功能。U301的話音發(fā)送支路經運放U303放大輸出。在話音接收支路，接收的信號經運放U303放大輸入到U301中，在這