通信原理課程設計

1、 4/4通信原理課程設計 目錄 1引言 1.1用戶接口電路簡介 (3) 1.2 課程設計的目的 (3) 1.3 課程設計內容 (3) 1.4 課程設計要求 (4) 2電路工作過程 2.1 用戶接口電路功能 (4) 2.2 PBL38710芯片功能及使用 (5) 2.3 PCM編譯碼器TP3067 (6) 3. 用戶線接口電路原理 3.1 用戶線接口電路原理 (7) 4心得體會 (9) 1.引言 1.1. 用戶接口電路 用戶電路也可稱為用戶線接口電路。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，用戶接口電路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在實現上的最

2、大壓力是應能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，基于實現和應用上的考慮，通常將BORSCHT 功能中過壓保護由外接元器件完成，編譯碼器部分另外單成一體，集成為編譯碼器（CODEC）,其余功能由集成模擬SLIC完成。 用戶電路的作用是實現各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路(SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根據交換機制式和應用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數字交換機來說，目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數字話機，數據終端(或終端適配器)連接的數字用戶線電路(DLC)。 1.2 課程設計目的

3、 1、全面了解用戶電路的功能及其實現方法 2、熟悉用戶電路接口電路PBL38710和PCM編譯碼集成電路TP3067的電路組成和使用方法。 3、掌握模擬用戶接口電路和PCM編譯碼器在程控交換機中的作用，進一步加深對用戶模塊七個功能BORSCHT的理解。 1.3課程設計內容 利用PBL38710和PCM編譯碼TP3067組成用戶接口電路，完成用戶電路的七項功能。 1.4課程設計要求 1、熟悉用戶接口電路的原理。 2、利用PBL38710和PCM編譯碼TP3067組成用戶接口電路。 3、在老師的指導想，要求獨立完成課程設計的全部內容，并按要求編寫課程設計，能正確闡述和分析設計和實驗結果。 2.電路

4、工作過程 2.1 用戶接口電路功能 模擬用戶線電路是適應模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能有: 饋電(Battery feed): 交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電； 過壓保護(Overvoltage Protection): 防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機。 振鈴(Ringing)：向被叫用戶話機饋送鈴流。 監(jiān)視(Supervision)：借助掃描點監(jiān)視用戶線通斷狀態(tài)，以檢測話機的摘機，掛機，撥號脈沖等用戶線信號，轉送給控制設備，以表示用戶的忙閑狀態(tài)和接續(xù)要求。 編解碼(CODEC)：利用編碼器和解碼器(CODEC),濾波器，完成話音信號的模數與數模交換，以與數字交換機的數字

5、交換網絡接口。 混合(Hybrid)：進行用戶線的2/4線轉換，以滿足編解碼與數字交換對四線傳輸的要求。 測試(Test)：提供測試端口，進行用戶電路的測試。 這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞(BORSCHT)代表。對于模擬程控交換機，不需要編解碼功能；而在數字程控交換機中，除某些特定應用的小型交換機利用增量調制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。 數字用戶線電路是為適應數字用戶環(huán)境而設置的接口，它主要用來通過線路適配器(LAM)或數字話機(SOPHO-SET)與各種數據終端設備(DTE)如計 算機，打印機，VDU,電傳相連。 模擬用戶線接口功能框圖 2.2 PBL38710芯片功能

6、及使用 用戶線接口電路選用的是PBL38710。PBL38710是2/4線厚膜混合用戶線接口電路。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，用戶線是否有話機的識別，語音信號的2/4線混合轉換，外接振鈴繼電器驅動輸出。PBL38710用戶電路的雙向傳輸衰減均為-1db,供電電源為+5V和-5V，PBL38710還將輸入的鈴流信號放大以達到電話振鈴工作的要求，即達到+75V的有效值。其各項性能指標符合郵電部制定的有關標準。 2.2.1 向用戶話機供電，PBL38710可對用戶話機提供恒流饋電，饋電電流由VBAT以及VDD供給。恒定

7、的電流為25 mA。當環(huán)路電阻為2 K時，饋電電流為18 mA。供電電源VBat采用-48 V；在靜態(tài)情況下（不振鈴、不呼叫），-48 V 電源接點至話機；用戶掛機時，話機叉簧下壓饋電回路斷開，回路無電流流過；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）； 2.2.2 PBL38710內部具有過壓保護功能，可以抵抗保護TIP-RING端口間的瞬時高壓，如結合外部的熱敏與壓敏電阻保護電路，則可保護250 V左右高壓； 2.3.3 振鈴電路可由外部進行控制； 2.2.4 監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化即檢測摘掛機信號。用戶掛機時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出低電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示

8、用戶“閑”；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“忙”； 2.2.5 在TIP-RING端口間傳輸的語音信號為對地平衡的雙向語音信號，在四線VR端與端傳輸的信號為收發(fā)分開的不平衡語音信號。PBL38710可以進行TIP-RING端口與四線VR端和端間語音信號的雙向傳輸和二/四線混合轉換； 2.2.6 PBL38710可以提供用戶線短路保護：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； 2.2.7 PBL38710提供的雙向語音信號的傳輸衰耗均為-1dB。該傳輸衰耗可以通過PBL38710用戶電路的內部調整，也可通過

9、外部電路調整； 2.2.8 PBL38710的四線端口可供語音信號編譯碼器或交換矩陣使用。 2.3 PCM編譯碼器TP3067 其實電路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序還是可由外部電路來控制的，編譯碼器的發(fā)送時序由AD控制電路來控制，而AD控制電路還是受外部控制電路的控制，同樣在譯編碼器把模擬信號變換成數字信號的規(guī)律一般有二種，一種是律十五折線變換法，它一般用在PCM24路系統(tǒng)中，另一種是A律十三折線非線性變換法，它一般應用于PCM30/32路系統(tǒng)中，這是一種比較常用的變換法，模擬信號經取樣后就進行A律十三折變換，最后變成8位PCM碼頭，在單路編譯碼器中，經變換后的PCM碼是在一個時隙中被發(fā)送出去

10、，這個時序號是由AD控制電路來決定的，而在其它時隙時編碼器是沒有輸出的，即對一個單路編譯碼器來說，它在一個PCM幀里只在一個由它自己的AD控制電路決定的時隙里輸出8位PCM碼，同樣在一個PCM幀里，它的譯碼電路也只能在一個由它自己的DA控制電路決定的時序里，從外部接收8位PCM碼。 模擬信號經過編譯碼器時，在編碼電路中，它要經過取樣、量化、編碼。到 底在什么時候被取樣，在什么時序輸出PCM碼則由AD控制來決定。同樣PCM碼被接收到譯碼電路后經過譯碼低通、放大。最后輸出模擬信號到話機，把這兩部分集成在一個芯片上就是一個單路編譯碼器，它只能為一個用戶服務，即在同一時刻只能為一個用戶進行A/D及D/

11、A變換。 CVT-CK 數字程控交換實驗系統(tǒng)實驗指導書 碼電路中DA控制電路也受外部控制電路的控制，這樣，我們只要向AD 控制電路或DA控制電路發(fā)某種命令即可控制單路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序號，從而也可以達到總線交換的目的，但各種單路編譯碼器對其發(fā)送時序和接收時序的控制方式都有所不同。像有些編譯器就有二種方式，一種是編程法，即給它內部的控制電路輸進一個控制字，令其在某某時隙干什么工作，另一種是直接控制，這時它有兩個控制端，我們定義為FS和FSr，要求FS和FSr是周期 ，性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都為125S，這樣，每來一個FS X 其中codec就輸出一個PCM碼，每來一個

12、FSr，其codec就從外部輸入一個PCM 碼。 在本實驗設計系統(tǒng)的PCM編譯碼電路中的器件為美國國家半導體公司的TP3067。如圖： 由上述電路分析可知，PCM編譯碼電路所需的工作時鐘頻率為2.048 MH，FS、 窄脈沖。本實驗設計系統(tǒng)PCM編譯碼電路原理圖如圖所示。FS幀同步信號為8 KH Z PCM編解碼電原理圖 3.用戶線接口電路原理 3.1 用戶線接口電路原理 為簡單和經濟起見，反映用戶狀態(tài)的信號一般都是直流信號，當用戶摘機時，用戶環(huán)路閉合，在用戶線上有直流電流流過。主叫摘機表示呼叫信號，被叫摘機，則表示應答信號。當用戶掛機時，用戶環(huán)路斷開，用戶線上的直流電流也斷開，因此交換機可以

13、通過檢測用戶線上直流電流的有無來區(qū)分用戶狀態(tài)。 TP14-TP24-TP34-TP44 TP13-TP23-TP33-TP43 TP12-TP22-TP32-TP42 TP11-TP21-TP31-TP41 由于4個用戶線接口電路的測量點相同，即： TP14：振鈴控制信號輸入，高電平有效。即工作時為高電平，常態(tài)為低電平。 TP13：摘掛機狀態(tài)檢測測量點。掛機：TP13=低電平；摘機：TP13=高電平。 TP12：通信時有接收話音波形：摘機后撥號前有450 Hz撥號音信號；不通信時則此點無波形。 TP11：通信時有發(fā)送話音波形；撥號時有瞬間DTMF波形；不通信時則此點無波形。 當用戶聽到450 Hz撥號音信號時，用戶開始撥電話號碼，雙音多頻號碼檢測 電路檢測到號碼時通知CPU進行處理，CPU命令450 Hz撥號音發(fā)生器停止送撥號音，用戶繼續(xù)撥完號碼，CPU檢測主叫所撥被叫用戶的號碼后，立即向被叫用戶送振鈴信號，提醒被叫用戶接聽電話，同時向主叫用戶送回鈴音信號，以表示線路能夠接通，當被叫用戶摘機時，CPU接通雙方線路，通信過程建立。一旦接通鏈路，CPU即開