2 Digit lis t vkˆzlę vonalak sz mìtûgèpes szimul ciûja. TartalomjegyzÈk

2

Digit·lis t·vkˆzlĘ vonalak sz·mÌtÛgÈpes szimul·ciÛja

TartalomjegyzÈk 1.

ALAPISMERETEK ÷SSZEFOGLAL¡SA............................................................................................ 3 1.1. A REGENERATÕV ISM…TLė Fė FUNKCI”I ! ¡LTAL¡NOS ELVEK ............................................................... 3 1.2. A M…RENDė OBJEKTUM, A FEL‹GYELETES REGENER¡TOR ISMERTET…SE ............................................. 4 1.2.1. A regener·tor elhelyezkedÈse a PCM rendszerben............................................................... 4 1.2.2. A VVB-30 betÈtben elhelyezett regener·tor feladatai ............................................................ 5 1.2.3. A mÈrendĘ regener·tor felÈpÌtÈse.......................................................................................... 7 1.2.3.1. 1.2.3.2. 1.2.3.3.

1.2.4. 1.2.4.1. 1.2.4.2.

2.

VÈtelir·ny:...................................................................................................................................... 8 Ad·sir·ny....................................................................................................................................... 9 A vonali kÛdolÛ ·ramkˆri megvalÛsÌt·sa ....................................................................................... 9

A regener·tor mĦszaki jellemzĘi (specifik·ciÛ) .................................................................... 12 T·p·ramell·t·s............................................................................................................................ 12 Jel·ramkˆri csatlakoz·sok........................................................................................................... 12

A M…R…S MĥSZEREI: ....................................................................................................................... 14 2.1. A 7702-ES DIGIT¡LIS ¡TVITELI ANALIZ¡TOR .................................................................................... 14 2.1.1. A Gener·toron be·llÌthatÛ funkciÛk: ..................................................................................... 14 2.1.2. A VevĘegysÈg (Receiver) be·llÌt·sai:................................................................................... 15 2.1.3. MinĘsÈgmÈrÈs ...................................................................................................................... 16 2.1.3.1. 2.1.3.2. 2.1.3.3. 2.1.3.4.

2.2. 2.3.

Threshold..................................................................................................................................... 17 Sz·ml·lÛ funkciÛk........................................................................................................................ 17 Jitter mÈrÈs funkciÛ ..................................................................................................................... 18 Phase Hits ................................................................................................................................... 18

PHILIPS PM3394 DIGIT¡LIS OSZCILLOSZK”P ................................................................................. 20 WANDEL UND GOLTERMANN PRT-1 PCM REGENERATOR TESTER ................................................... 22

3.

A M…R…S KONFIGUR¡CI”JA .......................................................................................................... 23

4.

M…R…SI FELADATOK ....................................................................................................................... 28

Fel¸gyeletes PCM regener·tor vizsg·lata

3

1. Alapismeretek ˆsszefoglal·sa

1.1.

A regeneratÌv ismÈtlĘ fĘ funkciÛi ! ·ltal·nos elvek

A szab·lyos jelalakkal rendelkezĘ impulzusok a k·bel frekvenciaf¸ggĘ csillapÌt·sa Ès konstanst·l eltÈrĘ fut·si-idĘ karakterisztik·ja kˆvetkeztÈben eltorzulnak. Amplit˙dÛjuk csˆkken, szÈlessÈg¸k nÈh·ny bit idĘrÈsnyire szÈth˙zÛdik. Az ·thall·sok tov·bbi jelalak v·ltoz·st hoznak lÈtre. A hibamentes ·tvitel ÈrdekÈben impulzusregener·ciÛra van sz¸ksÈg, melynek sor·n az impulzust szab·lyos alakra kell vissza·llÌtani, Ès gondoskodni kell a szab·lyos idĘzÌtÈsrĘl. Az idĘzÌtÈshez sz¸ksÈges inform·ciÛt az ·tvitt jelsorozatbÛl nyerik.

1.1. ·bra. Egy regener·tor-szakasz felÈpÌtÈse Az ilyen tÌpus˙ ismÈtlĘ·ramkˆrˆket regeneratÌv ismÈtlĘnek nevezz¸k. BlokksÈm·j·t az 1.1. ·br·n mutatjuk be, melyen a fĘ funkciÛkat is felt¸ntett¸k. A kiegyenlÌtĘ ·ramkˆr a k·belen ·thaladt Ès torzul·st szenvedett jelet felerĘsÌti Ès amplitudÛ korrektorok segÌtsÈgÈvel olyan alakra form·lja, hogy a megfelelĘ idĘpillanatban egyÈrtelmĦen el lehessen dˆnteni jelenlÈtÈt vagy hi·ny·t. Kˆzben megtˆrtÈnik a zaj elnyom·s·hoz sz¸ksÈges s·vkorl·toz·s is. IdĘzÌtÈs: sz¸ksÈges az impulzus ismÈtlĘdÈsi frekvenci·val pontosan megegyezĘ frekvenci·j˙ idĘzÌtĘjel elĘ·llÌt·sa is. A vonali kÛdol·s ut·n a jel teljesÌtmÈnysĦrĦsÈg spektruma nem tartalmazza a diszkrÈt Ûrajel frekvenci·t, Ìgy nÈgyzetes detektor segÌtsÈgÈvel kaphatÛ meg ez a komponens. Az idĘzÌtÈs elĘrehatÛ, mivel az ·bra szerinti 3-as ponton ·llÌtjuk elĘ az idĘzÌtĘjeleket, s az idĘzÌtÈs teljes, mivel nemcsak az ismÈtlĘdÈsi idĘt, hanem az impulzus szÈlessÈgÈt is az idĘzÌtĘjel hat·rozza meg.A 2048 kbitps sebessÈgnek megfelelĘen az impulzus ismÈtlĘdÈsi idĘ 488 ns, az impulzus szÈlessÈg 244 ns. A dˆntÈs Ès regener·l·s ˙gy tˆrtÈnik, hogy a regener·tor meghat·rozott idĘpillanatokban mint·t vesz a bejˆvĘ jelbĘl, s ezt egy meghat·rozott szinttel ˆsszehasonlÌtja. Amennyiben a bejˆvĘ jel nagyobb ennÈl a dˆntÈsi szintnÈl, a regener·tor !1#-et ad ki, ha kisebb, !0#-t ad ki. A bipol·ris (+1, 0, -1) ·tvitel miatt kÈt dˆntĘ Ès regener·lÛ ·ramkˆrt kell alkalmazni.

4

Digit·lis t·vkˆzlĘ vonalak sz·mÌtÛgÈpes szimul·ciÛja 1.2.

A mÈrendĘ objektum, a fel¸gyeletes regener·tor ismertetÈse

1.2.1.

A regener·tor elhelyezkedÈse a PCM rendszerben

1.2. ·bra. 30/32 csatorn·s PCM primer multiplex ˆsszekˆttetÈs vonali berendezÈsei


5

A 1.2. ·br·nak megfelelĘen a k·beles, PCM rendszerben a fel¸gyelet nÈlk¸li regener·torok meghat·rozott t·vols·gonkÈnt helyezkednek el. Az ismÈtlĘk kˆzti t·vols·g ·ltal·ban 1,5-3.5 km. Ezek sorbakapcsol·s·val alakul ki az ismÈtlĘ l·nc, amely ˆsszekˆti a vÈg·llom·sokat. A fel¸gyeletes regener·tor (FREG) a vonalvÈgzĘdĘ betÈt (VVB) rÈszÈt alkotja.

1.3. ·bra. 30/32 csatorn·s PCM vÈg·llom·s felÈpÌtÈse

1.2.2.

A VVB-30 betÈtben elhelyezett regener·tor feladatai

A 2,048 Mbitps sebessÈgĦ k·beles vonalszakasz mindkÈt ·tviteli ir·ny·ban: a k·bel illesztÈse a 75 ohmos digit·lis interfÈszhez; a t·vt·pl·l·s beiktat·s·nak biztosÌt·sa

6


VÈtelir·nyban: a k·belcsillapÌt·s automatikus kiegyenlÌtÈse 0...36 dB tartom·nyban idĘzÌtĘjel elĘ·llÌt·sa a bejˆvĘ impulzusoknak megfelelĘ ˙j impulzusok elĘ·llÌt·sa Ad·sir·nyban: az interfÈsz k·bel csillapÌt·s·nak kiegyenlÌtÈse 0...6 dB tartom·nyban a 75 ohmos digit·lis interfÈsz illesztÈse a k·belhez fenntart·si Ès riaszt·si jelek feldolgoz·sa

Fel¸gyeletes PCM regener·tor vizsg·lata 1.2.3.

A mÈrendĘ regener·tor felÈpÌtÈse

1.4. ·bra. Regener·tor blokkv·zlata

7

8


1.5. ·bra. A tesztelĘ dobozba beszerelt regener·tor A regener·tor blokkv·zlat·t a 1.4. ·bra mutatja, melynek alapj·n nÈzz¸k meg az egyes ·ramkˆri egysÈgek funkciÛit:

1.2.3.1.

VÈtelir·ny:

Bemeneti fokozat Ès automatikus k·belkiegÈszÌtĘ (ALBO) A k·beloldalrÛl az LV jelĦ csatlakozÛn ·t bejˆvĘ jel egy transzform·torra jut, amely a szimmetrikus k·belt a regener·tor aszimmetrikus ·ramkˆrÈhez illeszti, tov·bb· egyen·ram˙ lev·laszt·sra szolg·l. Az automatikus k·belkiegÈszitĘ v·ltoztathatÛ korrektor·nak szab·lyoz·s·t diÛd·k ·ltal kÈpviselt ellen·ll·s vÈgzi. A diÛd·k dinamikus ellen·ll·s·t a kiegyenlÌtendĘ jelbĘl nyert ·rammal lehet be·llÌtani.

ErĘsÌtĘ Ès kiegyenlÌtĘ fokozat Az automatikus szab·lyoz·s miatt a szÈless·v˙ erĘsÌtĘ ·llandÛan a 36 dB-es k·belcsillapÌt·snak megfelelĘ jelszintet kap. A sz¸ksÈges jelalak elÈrÈsÈhez impulzuskiegyenlÌtĘ h·lÛzatot alkalmaznak. Az ˙ n. !szem" mÈrĘponton 1V cs˙ cstÛ1 cs˙ csig nagys· g˙ szem mÈrhetĘ.

Cs˙ csdetektor Ès DC erĘsitĘ A cs˙ csdetektor kimenetÈn a !szem# · mplitudÛj· val ar· nyos egyenfesz¸ ltsÈget kapunk. Ezt a fesz¸ ltsÈget erĘsÌti fel a DC erĘsÌtĘ, majd egy referencia jelhez hasonlÌtja. A k¸ lˆ nbsÈgi fesz¸ ltsÈg vezÈrli az automatikus k· belkiegÈszÌtĘ beavatkozÛ elemÈt, a diÛd· t. Az · ramkˆ r ˙ gy van kikÈpezve, hogy a 0....36 dB csillapÌt· startom· nyban a szem alakja Ès a regener· tor zajvÈdettsÈge kˆ zel · llandÛ marad.


9

DˆntĘ ·ramkˆr A dˆntÈst NOR kapukbÛl kialakÌtott inverterek vÈgzik. A kapuk egyik bemenetÈre a v·gott Ès nÈgyszˆgesÌtett jel, a m·sik bemenetÈre pedig a 2,048 MHz-re hangolt krist·lyszĦrĘ segÌtsÈgÈvel elĘ·llÌtott, majd differenci·lt Ûrajel ker¸l. Az Ûrajel f·zisa ˙gy van be·llÌtva, hogy a dˆntÈs Èppen a szem kˆzepÈn jˆjjˆn lÈtre. A bipol·ris ·tvitelnek megfelelĘen kÈt ellen¸temĦ dˆntĘ ·ramkˆr van.

R-S flip-flop; vÈgfokozat A dˆntĘ ·ramkˆrˆk egy-egy R-S t·rolÛt hajtanak meg. A beÌr·st a dˆntĘ ·ramkˆr, a tˆrlÈst pedig az Ûrajel vÈgzi. A t·rolÛk kimenetÈn 244 ns szÈles impulzus jelenik meg. A bipol·ris impulzussorozat elĘ·llÌt·s·hoz sz¸ksÈg van egy ellen¸temĦ kapcsolÛ ·ramkˆrre Ès egy transzform·torra. A regener·lt impulzussorozat a FREGki jelĦ 75 ohmos interfÈsz pontra ker¸l.

1.2.3.2.

Ad·sir·ny

Bemeneti fokozat Az interfÈsz felĘl bejˆvĘ jel a FREGbe jelĦ csatlakozÛrÛl az elĘlapmegszakÌtÛn ·t egy transzform·torra jut, amely a 75 ohmos elĘÌrt lez·r·st biztosÌtja.

Bipol·ris-unipol·ris ·talakÌtÛ Egy IC-vel megvalÛsÌtott vonali vevĘ referenciafesz¸ltsÈge (+⁄R, -UR) ˙gy van be·llÌtva, hogy az interfÈsz k·bel 0...6 dB csillapÌt·sa esetÈn a bipol·ris jelet az elĘÌrt szÈlessÈgĦ TTL impulzusokk· alakÌtja ·t. K¸lsĘ vezÈrlĘjel hat·s·ra a megfelelĘ csatlakozÛk b·rmelyikÈre adott logikai !0# szint a vonali vevĘt letiltja.

VÈgfokozat A bipol·ris impulzussorozat vissza·llÌt·s·hoz egy ellen¸temĦ kapcsolÛ·ramkˆrre van sz¸ksÈg, amely transzform·toros kimenetĦ. Az LA kimeneti csatlakozÛn megjelenĘ impulzusok amplitudÛja az ellen¸temĦ vÈgfokozat kollektorkˆrÈbe kapcsolt egy-egy ellen·ll·s segÌtsÈgÈvel ·llÌthatÛ be.

1.2.3.3.

A vonali kÛdolÛ ·ramkˆri megvalÛsÌt·sa

A 1.6.a ·br·n t¸ntetj¸k fel egy AMI vonali kÛdolÛ ad·si ir·ny·t. Az unipol·ris PCM jel az Ûrajellel egy¸tt egy …S kapura ker¸l. Az Ûrajel csak 244 ns-ig teszi lehetĘvÈ az …S kapu nyit·s·t, Ìgy a kimenetÈn m·r RZ impulzusok ·llnak elĘ. Ez a jel jut a polarit·sv·ltÛra. A T flip-flop a bemenĘ jel lefutÛ ÈlÈre ·tv·lt Ès v·ltakozva az …1 Ès E2 jelĦ …s kaput kÈszÌti elĘ nyit·sra. Ezek kimenete vezÈrli az ellen¸temĦ tranzisztoros erĘsÌtĘt, amelynek kimenetÈn kapjuk az AMI jelet. Ez egy tov·bbi erĘsÌtĘ ut·n jut s vonalra.

10


1.6. ·bra. Vonali kÛdolÛ


11

A vÈtelir·nyban a vonali jel a "b" ·bra szerint a vevĘ regener·torbÛl egy egyenir·nyÌtÛra jut. Az egyenir·nyÌt·st diÛd·kkal nehÈz megvalÛsÌtani. Ehelyett az ·bra szerinti kÈt kompar·toros megold·st szokt·k haszn·lni. PozitÌv bejˆvĘ jelekre a felsĘ, negatÌv jelekre az alsÛ kompar·tor kimenetÈn jelenik meg "1" .A kˆzˆsÌtĘ VAGY kapu kimenetÈn unipol·ris RZ jeleket kapunk. A biztosabb mĦkˆdÈs elĘsegÌtÈsÈre a kompar·torok kb. 0,7V referenciafesz¸ltsÈget kapnak (egy elĘfeszÌtett diÛda nyitÛ fesz¸ltsÈge), Ìgy a bipol·ris jelek ± 1 Ès 0 ÈrtÈke (>2,3V Ès -<0,7V) hat·rozottabban szÈtv·laszthatÛ. A bipol·ris jelben hibamentes esetben a pozitÌv Ès negatÌv polarit·s˙ impulzusok felv·ltva kˆvetik egym·st, ennek megfelelĘen a kompar·torok kimenetÈn a pozitÌv impulzusok is felv·ltva kˆvetik egym·st. Ezt a tÈnyt fel lehet haszn·lni az ˆsszekˆttetÈs impulzus·tvitelÈnek az ellenĘrzÈsÈre. Egyes berendezÈseknÈl a kompar·torok kimenetÈre az u.n. "bipol·ris hibadetektor" van kapcsolva (az ·br·n szaggatottan jelˆlve) amely kiÈrtÈkeli, hogy h·ny impulzusra esik egy polarit·s tÈvesztÈs. A detektor kimenetÈre indik·lÛ mĦszer kapcsolhatÛ vagy pedig egy megadott hibaar·ny t˙llÈpÈse esetÈn riaszt·s lÈp fel. Az unipol·ris RZ PCM jelnek fontos szerepe van a vÈteli oldalon. A VAGY kapu kimenetÈre egy 2048 kHz-es hangolt kˆrĦ erĘsÌtĘ csatlakozik. A kimenĘ fokozat egy kompar·tor, amelynek kimenetÈn az adÛ·llom·s 2048 kHz-es alaposzcill·tor·nak a jelÈvel teljesen azonos frekvenci·j˙ nÈgyszˆgjel jelenik meg. A dekÛdol·st az egyenir·nyÌtÛ kompar·torok kimenetÈrĘl Ès a 4 elemĦ lÈptetĘ regisztertĘl kapott inform·ciÛk alapj·n egy logikai ·ramkˆr vÈgzi. A vÈteli 2048 kHz elĘ·llÌt·sa ugyan˙gy tˆrtÈnik, mint az elĘzĘ esetben. Ez adja az Ûrajelet a lÈptetĘ regiszternek valamint a logikai ·ramkˆrben idĘzÌti az unipol·ris PCM impulzusok egyes bitjeit. Itt is mÛd van a vonali impulzus·tvitel hibaar·ny·nak az ellenĘrzÈsÈre. Erre lehetĘsÈget ad, hogy a logikai ·ramkˆr eleve figyeli a bipol·ris hibasÈrtÈseket. Minden zÈrusbÛl ·llÛ nÈgyeshez tartozÛ HDB3 kÛdban az utolsÛ bit v·ltakozva ±l. Annak a regisztr·l·s·bÛl, hogy adott idĘegysÈg alatt, illetve az idĘegysÈg alatti bitek sz·m·ra vonatkoztatva h·nyszor nem kˆvetkezik be ez a tˆrvÈnyszerĦsÈg, kˆvetkeztetni lehet az ·tvitel minĘsÈgÈre. A vÈtelir·nyban k¸lˆnˆsen fontos, hogy az unipol·ris PCM jelek helyesen legyenek idĘzÌtve a sz·rmaztatott 2048 kHz-es alapfrekvenci·hoz kÈpest. Az idĘzÌtÈst a 1.6.e ·bra alapj·n kˆvethetj¸k vÈgig. Itt felt¸ntetj¸k a vonali bipol·ris jelet, a kompar·torok kimenetÈn a jelet, a 2048 kHz-es Ûrajelet Ès vÈg¸l az unipol·ris PCM jelet. Az idĘzÌtÈs szempontj·bÛl lÈnyeges, hogy a !C# egyenir·nyÌtott RZ bipol·ris jel, Ès a "B" Ûrajel f·zisban 90∫-al el legyen tolva egym·shoz kÈpest Ezt a rezgĘkˆr hangol·s·val kˆnnyen el lehet Èrni. Õgy az Ûrajel amikor vezÈrli az AMI esetben a "D" flip-flopot vagy a HDB3 esetben a logikai ·ramkˆrt, a "C' jel impulzusainak a kˆzepÈt rˆgzÌti. A mĦkˆdÈs biztosabb lesz Ès a !B# Ûrajel valamint az "A" unipol·ris PCM jel pedig, pontosan f·zisban lesznek egym·ssal. A 1.6.e ·br·ban kˆzˆlt "C" jelform·kbÛl kˆvethetĘ, hogy az RZ PCM jel alapfrekvenci·ja tÈnyleg 2048 kHz Ès amennyiben tˆbb zÈrus is kˆveti egym·st, az ˙jabb impulzusok ˙jra helyes f·zisban gerjesztik a rezgĘkˆrt. A rezgĘkˆr jÛs·ga (Q= 80~100) olyan nagy, hogy ha 15 egym·sut·n kˆvetkezĘ zÈrus is van a jelben, a rezgĘkˆr csillapodÛ rezgÈsei mÈg mindig ·tv·ltj·k a kompar·tort Ès Ìgy a kimenĘ nÈgyszˆgjelben nincs v·ltoz·s. Az RZ PCM jel a vÈtelir·nyban egy jelhelyre·llÌtÛ ·ramkˆrre jut (pÈld·ul egy D flip-flopra) amelyen a vÈteli 2048 kHz-es Ûrajel idĘzÌt. Õgy a kimenetÈn a 100% kitˆltÈsĦ unipol·ris NRZ PCM jel jelenik meg. A 1.6. ·br·ban bejelˆlt¸k a "bin·ris interface" Ès a "primer PCM, vagy 2048 kHz-es bipol·ris interface" pontokat. Ez utÛbbi pontok tekinthetĘk a multiplex berendezÈs ki Ès bemenĘ pontjainak, itt tˆrtÈnik a csatlakoz·s a vonalszakaszhoz vagy a magasabb rendĦ PCM berendezÈsekhez Ès ·tdugaszol·ssal itt van lehetĘsÈg a berendezÈs ad·s-vÈtel oldal·nak a hurokba kˆtÈsÈre, ellenĘrzĘ mÈrÈsek vÈgzÈsÈre. HasonlÛ felÈpÌtÈsĦ a HDB3 vonali kÛdolÛ is, amelynek a v·zlat·t az 1.6.c Ès d ·bra t¸nteti fel. Ad·s ir·nyban az unipol·ris PCM jel elĘszˆr egy nÈgy elemes lÈptetĘ regiszterre jut. A regiszter utolsÛ tagj·rÛl jut a jel 4 bitidĘ kÈsleltetÈssel a vonali kÛdolÛba. Ha a PCM jelfolyam nem tartalmaz legal·bb nÈgy egym·st kˆvetĘ zÈrust, a kÛdol·s folyamata megegyezik az AMI kÛdolÛn·l mondottakkal. Ha egy

12


idĘben a regiszter mind a nÈgy tagj·ban zÈrus van, a VAGY kapu kimenetÈn zÈrus jelenik meg Ès utasÌtja a logikai ·ramkˆrt, hogy a kˆvetkezĘ nÈgy bit helyÈn a megfelelĘ HDB3 kÛdot kell elĘ·llÌtani. A vÈtel ir·nyban a vonali dekÛdolÛ a bipol·ris sÈrtÈsbĘl ismeri fel, hogy melyik nÈgyesek helyÈre kell zÈrust tenni.

1.2.4.

A regener·tor mĦszaki jellemzĘi (specifik·ciÛ)

1.2.4.1.

T·p·ramell·t·s

T·pfesz¸ltsÈgek

± 5V ± 5%

T·p·ramfelvÈtel

1.2.4.2.

+5 V-rÛl max.

100 mA

-5 V-rÛl max.

50 mA

Jel·ramkˆri csatlakoz·sok

Kˆzˆs jellemzĘk bitsebessÈg

2048 kbitps ± 50pp

kÛd

bipol·ris zÈrusra visszatÈrĘ

hull·mforma

nÈgyszˆg, megfelel a CCITT G 703 aj·nl·snak

a pozitÌv Ès negatÌv impulzusok amplitudÛ ar·nya az impuzus kˆzepÈn

0,95...1,05

a pozitÌv Ès negatÌv impulzusok szÈlessÈgar·nya a nÈvleges fÈlamplitudÛn·l

0,95...1,05

Ad·sir·ny kimenet (LA) a jel-cs˙csfesz¸ltsÈg nÈvleges ÈrtÈke

3V

a sz¸net cs˙csÈrtÈke

0 ± 0,3V

terhelÈs

120 ohm

a csatlakozÛ k·bel

hangfrekvenci·s szimmetrikus

Ad·sir·ny˙ bemenet (FREGbe) a jel-cs˙csfesz¸ltsÈg nÈvleges ÈrtÈke

2,37 V


0 ± 2,237V

impedancia

75 ohm

interfÈsz k·bel

koaxi·lis


13

a bemeneti jelek jellemzĘi megegyeznek a kimeneti jelek jellemzĘivel, amelyet azonban az interfÈsz k·bel mÛdosÌthat az interfÈsz k·bel csillapÌt·sa max. 6 dB (f=1MHz-en) a csillapÌt·s frekvenciamenete ¥f szerint.

VÈtelir·ny kimenet (FREGki) a jel-cs˙csfesz¸ltsÈg nÈvleges ÈrtÈke

2,37V


0 ± 2,237 V

terhelÈs

75 ohm

interfÈsz k·bel

koaxi·lis

VÈtelir·ny bemenet (LV) a jel-cs˙csfesz¸ltsÈg nÈvleges ÈrtÈke

3V


0 ± 0,3 V

a bemeneti jelek jellemzĘi azonosak a kimeneti jelek jellemzĘivel, amelyeket azonban a k·bel mÛdosÌthat a regener· tor a k· bel csillapÌt· s· t 0! 36 dB tartom· nyban automatikusan kiegyenlÌti, amennyiben a csillapÌt· s frekvenciamenete megfelel a 0,5...1,3 mm · tmÈrĘjĦ hangfrekvenci· s k· belek · tlagos csillapÌt· s ÈrtÈkeinek impedancia

120 ohm

reflexiÛs csillapÌt· s a 0,1...1,5 MHz frekvenciahat· rok kˆ zˆ tt, Ès a 0...36 dB k· belcsillapÌt· snak megfelelĘ bemenĘ szint tartom· nyban 20 dB szimmetria csillapÌt· s a 0,1...1,5 MHz frekvenciatartom· nyban 43 dB A specifik· ciÛ elĘÌrja mÈg az · thall· si ÈrzÈkenysÈget dB-ben a k· belcsillapÌt· s f¸ ggvÈnyÈben, valamint a kimeneti Ès bemeneti jittertĦrÈst Ès a jitter· tviteli karakterisztik· t a frekvencia f¸ ggvÈnyÈben.

14


2. A mÈrÈs mĦszerei: Schlumberger 7702 Digital Transmission Analyser Wandel u. Goltermann PRTl PCM Regenerator Tester Philips PM 3394 Oscilloscope

2.1.

A 7702-es Digit·lis ¡tviteli Analiz·tor

2.1. ·bra. Schlumberger 7702 Digit·lis ¡tviteli Analiz·tor Az Schlumberger gy· rtm· ny˙ Digit· lis · tviteli analiz· tor, egy Gener· tor Ès egy VevĘ egysÈgbÛl Èp¸ l fel, valamint tartalmaz egy IEC-625 interface k· rty· t is, melyen kereszt¸ l ˆ sszekapcsolhatÛ Ès t· vvezÈrelhetĘ egy IEC interface k· rty· t tartalmazÛ IBM kompatibilis sz· mÌtÛgÈppel. Az Analiz· tor egyar· nt alkalmas 2, 8 vagy 34 Mbitps-os · tviteli sebessÈgĦ vonalak analiz· l· s· ra.

2.1.1.

A Gener· toron be· llÌthatÛ funkciÛk:

CLOCK: a kiadott jel szinkroniz· lhatÛ egy belsĘ vagy egy k¸ lsĘ Ûr· hoz. C1: belsĘ referencia Ûra (2,048 MHZ Ès 8,448MHZ) dF: belsĘ Ûra kis v· ltoz· ssal DF : belsĘ Ûra nagy v· ltoz· ssal EXT: k¸ lsĘ Ûra (50kHz - 36MHZ)


15

BelsĘ Ûra dF lÈpÈskˆ z DF lÈpÈskˆ z 2,048MHz ±200Hz 1Hz ±50kHz 100Hz 8,448MHz ±500Hz 2Hz ±300kHz 1kHz 34,368MHz ±1,5kHz 10Hz ±15kHz 100Hz 2.1. T·bl·zat JITTER: a kiadott jel jitterÈnek be· llÌt· sa Frekvencia : 2Hz - 100kHz; -400kHz; -800 kHZ ig v· ltoztathatÛ. Level: 0.00 UI -tÛl 15,0UI-ig v· ltoztathatÛ PATTERN: a kiadott jelsorozat mint· ja Word: 4, 8, 16 bithossz˙ s· g˙ szavakbÛl Èp¸ l fel a jelsorozat 10

15

17

23

PRBS: a jelsorozat egy · lvÈletlen bitminta 2 -1; 2 -l; 2 -1; 2 -1 bitbĘl. Ext.: kÌv¸ lrĘl beadott bitminta Ricar: n*1000-t kˆ vet n*1111 bit, ahol 2n99999 AIS : folyamatos l-es sorozat CODE: a jelsorozat kÛdol· s· nak be· llÌt· sa Binary: bin· ris kÛd˙ NRZ jel HDB3 ERRORS: a kiadott jel megadott ar· nyban tartalmaz kÛdhib· t. Lehet bin· ris hiba, lehet HDB3 kÛdhiba Ès -3 -4 -4 -5 -5 -6 lehet hib· tlan. Be· llÌthatÛ hibaar· nyok: 10 , 5*10 , 10 , 5 *10 , 10 , 6,25*10

2.1.2.

A VevĘegysÈg (Receiver) be· llÌt· sai:

RATE: a Vizsg· landÛ jelfolyam sebessÈgÈnek megad· sa ( 2,8,34 Mbitps) CODE: a mÈrendĘ kÛdhiba tÌpus· nak be· llÌt· sa Binary errors: bit hibaar· ny mÈrÈse HDB3 errors: kÛd hibaar· ny mÈrÈse PATTERN: a vizsg· landÛ jelfolyam mint· j· nak azonosÌt· sa Word: szÛ tÌpus˙ (4,8 vagy 16 bit-es mint· kbÛl tartalmazza az AIS-t is) Ricar: ricar tÌpus˙ ; (lsd. gener· tor be· llÌt· s· n· l) PRBS: · lvÈletlen jelfolyam GATING: a kapuz· s mÛdj· nak be· llÌt· sa (lehet k¸ lsĘ-, automatikus- Ès kÈzi kapu); A mÈrÈs a kapu nyitvatart· s· nak idĘtartam· ra korl· tozÛdik

16

Digit·lis t·vkˆzlĘ vonalak sz·mÌtÛgÈpes szimul·ciÛja Extemal: k¸ lsĘ jel vÈgzi a kapuz· st; Manual: a mÈrÈs indÌt· s· t Ès z· r· s· t saj· t kezĦleg vÈgezz¸ k; Automatic: egyszeri vagy ismÈtelt mÈrÈs, be· llÌthatÛ kapuidĘvel (n,Û,p,msp)

ERRORS: a hibaar· ny mÈrÈsÈnek be· llÌt· sai -2

-9

Automatic: a hibaar· ny mÈrÈse Ès kijelzÈse 10 Ès 10 kˆ zˆ tt 10% pontoss· ggal Fixed mode: a hibaar· ny mÈrÈse Ès kijelzÈse v· laszthatÛ sz· mÌt· si idĘkˆ zˆ kkel (106 Ès 109 Ûra impulzus kˆ zˆ tt) Monitor m.: ugyanolyan mÈrÈsi mÛd mint a "fixed", de a v· lasztott kapu idĘ alatti legnagyobb hibaar· nyt jelzi ki.

2.1.3.

MinĘsÈgmÈrÈs

A minĘsÈgi mÈrÈsek vÈgrehajt· sa a CCITT G.821-es aj· nl· sa szerint tˆ rtÈnik. Fault indication (FI): (hiba megjelˆ lÈs) felfedi az AIS-t, a jel legal· bb 1ms-ig tˆ rtÈnĘ elvesztÈsÈt, Ès detekt· lja a szinkron keresÈst. AIS kritÈrium: kevesebb mint 3 nulla 512 bitben JelvesztÈs krit.: 330 ȝs-ig nincs · tvitel Errored second (ES): (hib· s m· sodperc) azon m· sodpercek sz· ma melyekben legal· bb egy hiba van. Severely errored seconds (SES): (s˙ lyosan hib· s m· sodpercek) azon m· sodpercek sz· ma -N melyekben a felfedett bit-hibaar· ny 10 , ahol N=3 (CCITT fix ÈrtÈk), N=3 tÛl 6-ig be· llÌthatÛ Unavailable seconds (UVS): (Èrtelmezhetetlen idĘ) az idĘsz· mol· s kezdete a 10 egym· st kˆ vetĘ SES ÈszlelÈsekor kezdĘdik, Ès 10 egym· st kˆ vetĘ SES nÈlk¸ li m· sodperc kezdetÈig tart -M

Degraded minute (DM): azok a percek, ahol a bit hibaar· ny 10 , M=6 CCITT fix ÈrtÈk, vagy 5-tĘl 8-ig be· llÌthatÛ ÈrtÈk. Second with fault indication (SFI): a felfedett hib· s m· sodpercek sz· ma; (minimum egy FI) Number of FI (NFI): a felfedezett hib· k sz· ma Mean residual error rate ( MER or MR): az · tlagos maradÈk hibaar· ny (a hibaar· ny a SES kivÈtelÈvel)


17

k apuz · s

U VS , UV S % ES, ES%

er rors

Ûra Hiba Ès FI Èrz Èk elÈs

Feldolgoz· s FI

s ignal

SE S , SE S % DM, DM% S FI N FI M ER % ES 64

2.2. ·bra. A minĘsÈgmÈrÈs elve

2.1.3.1.

Threshold

A k¸ szˆ bÈrtÈket defini· lni kell az · tlagos jelszint figyelembevÈtelÈvel. A be· llÌthatÛ maxim· lis ÈrtÈk, valamint az · llÌthatÛs· g egysÈge f¸ gg a v· lasztott jitter mÈrÈsi szinttĘl.

Range Max. Thresh. Increment 0,2 0,75 0,05 1,5 0,75 0,05 7,5 3,75 0,25 15 7,5 0,5 2.2. t·bl·zat.

2.1.3.2.

Sz·ml·lÛ funkciÛk

A 7702-es digit· lis · tviteli analiz· tor h· rom sz· ml· lÛ regiszterrel rendelkezik. A regiszterek elnevezÈse: R1; R2; R3. A regiszterekkel a kˆ vetkezĘ jellemzĘk sz· molhatÛk:

Code

R2 R1 - Delta F BIN Binary errors - External errors HDB3 - External errors ERR - HDB3 errors Binary errors BIN - Delta F HDB3 - External errors HDB3 errors ERR - Delta F HDB3 - Binary errors 2.3. t·bl·zat. R3: ebben a regiszterben ˆ sszegzĘdik a kapuidĘ alatt tˆ rtÈnt: szinkron keresÈsek sz· ma (number of sync searches) vonali jel kimarad· s (number of line power interruption). Mindh· rom sz· ml· lÛ egyidejĦleg haszn· lhatÛ a jitter mÈrÈs funkciÛval.

18

Digit·lis t·vkˆzlĘ vonalak sz·mÌtÛgÈpes szimul·ciÛja 2.1.3.3.

Jitter mÈrÈs funkciÛ

Az · tviteli ˙ t vÈgÈn kijˆ vĘ jel jitterÈnek mÈrÈse Ès kijelzÈse. A kijelzÈs tˆ rtÈnhet Norm· l mÛdban vagy Monitor mÛdban egyar· nt. Normal: a mÈrÈsi eredmÈny folyamatos kiÌr· sa Monitor: a mÈrt maxim· lis ÈrtÈk kijelzÈse A mÈrĘegysÈg rendelkezik: NÈgy mÈrÈsi szinttel: 0,2 - 1,5 ! 7,5 - 15 UI KÈt mÈrÈsi frekvencia s·vval: Normal band Expanded band

Mbitps 2 8 34

alsÛ hat·r Expanded Normal 0,2Hz 2 Hz 0,8Hz 8Hz 4 Hz 40Hz

felsĘ hat·r 100kHz 400kHz 800kHz

2.4. t·bl·zat. KÈt HP filterrel melyekre a kˆvetkezĘ v·g·si frekvenci·k jellemzĘek:

Filter 1 Filter 2

2Mbitps 20Hz 18kHz

8Mbitps 20Hz 80kHz

34Mbitps 100Hz 10kHz

2.5. t·bl·zat.

2.1.3.4.

Phase Hits

A mÈrĘmĦszer rendelkezik egy olyan funkciÛval mely kÈpes jelezni a felhaszn·lÛ felÈ abban az esetben ha a mÈrendĘ jel jitterÈnek ÈrtÈke meghaladja a be·llÌtott k¸szˆbszintet (Threshold). A jelzÈs a mÈrĘmĦszer Phase bits kimenetÈn egy TTL szintĦ jelkÈnt jelenik meg Ès hossza a k¸szˆbszint ·tlÈpÈsÈnek idejÈig tart.


2.3. ·bra. 7702 Digit·lis ¡tviteli Analiz·tor mÈrÈsi ˆssze·llÌt·sa

2.4. ·bra. 7702 Digit·lis ¡tviteli Analiz·tor elĘlapi csatlakozÛi

19

20


2.5. t·bl·zat. A 7702 Digit·lis ¡tviteli Analiz·tor elĘlapi kezelĘszervei Az · tviteli analiz· tor ad· si pontj· rÛl a CCITT G.703 interface szabv· ny szerinti · lvÈletlen jelsorozat vagy periodikus szÛsorozat ker¸ l a PCM regener· tor teszter bemenetÈre.

2.2.

PHILIPS PM3394 digit·lis oszcilloszkÛp

2.6. ·bra. PHILIPS PM3394 oszcilloszkÛp


2.7. ·bra. A PHILIPS PM3394 oszcilloszkÛp elĘlapi kezelĘszervei

2.8. ·bra. A PHILIPS PM 3394 oszcilloszkÛp ¸zemelÈs sor·n

21

22

Digit·lis t·vkˆzlĘ vonalak sz·mÌtÛgÈpes szimul·ciÛja 2.3.

Wandel und Goltermann PRT-1 PCM Regenerator Tester

2.9. ·bra. WG PRT-1 PCM-Regener·tor teszter

2.10. ·bra. A PRT-1 Regener·tor Teszter elĘlapi kezelĘ szervei


23

3. A mÈrÈs konfigur·ciÛja Az · tviteli analiz· tor ad· si pontj· rÛl a CCITT G.703 interface szabv· ny szerinti · lvÈletlen jelsorozat, vagy periodikus szÛsorozat ker¸ l a PCM regener· tor teszter bemenetÈre. A teszter nem m· s, mint egy valÛs· gos vonali csillapÌt· skarakterisztik· t (3.1. · bra) Ès fut· si idĘ karakterisztik· t (3.2. · bra) megvalÛsÌtÛ vonalut· nzat, valamint egy vonali additÌv zajgener· tor.

3.1. ·bra. ¡tlagos k·belcsillapÌt·s ÈrtÈkek 0,6mm-tĘl 1,4mm-ig terjedĘ vezetĘ ·tmÈrĘk esetÈn, egyben a vonalut·nzat ·ramkˆr csillapÌt·s referenciagˆrbÈje

24


3.2. ·bra. Fut·si idĘ karakterisztika 1MHz-hez viszonyÌtva A zaj egy s˙ lyozÛ szĦrĘn kereszt¸ lhaladva egy vonali jel teljesÌtmÈnysĦrĦsÈg spektrum· nak alakj· t veszi fel (3.4. · bra.), ez· ltal kˆ zelvÈgi · thall· skÈnt fogja a zavarÛ hat· s· t kifejteni. A vonalut· nzat ut· n kˆ vetkezik a regener· tor 120 ohm-os be-kimeneti illesztettsÈggel, majd az · tviteli analiz· tor bemenete. Az analiz· tor vevĘjÈnek kÈpernyĘjÈn megjelenik a bithibaar· ny ÈrtÈke, amely automatikusan gener· lÛdik. A leolvas· s· n· l figyelembe kell venni, hogy az ÈrtÈk akkor leolvashatÛ, amikor a nagys· grendje hosszabb ideje stabiliz· lÛdott Az egy¸ tthatÛ egy tartom· nyon sztochasztikusan v· ltozik de ez a mÈrÈst sz· mottevĘen nem befoly· solja.

3.3. ·bra. Zaj-gener·l·s norm·l mÛdban


25

3.4. ·bra. Zajforr·s kimenetÈnek teljesÌtmÈnysĦrĦsÈg-spektruma A vonalut· nzat zajgener· tora jel/zaj viszonyban · llÌthatÛ. EzÈrt a jelteljesÌtmÈnyhez, hozz· kell kalibr· lni a zajgener· tor · tlagteljesÌtmÈnyÈt. Ezt egy beÈpÌtett valÛdi effektÌv ÈrtÈket mÈrĘ mĦszer teszi lehetĘvÈ. KÈtfajta kalibr· ciÛrÛl beszÈlhet¸ nk. A manu· lis (MAN) Ès az automatikus (AUTO) kalibr· ciÛrÛl Manu·lis: CALIBRATION kapcsolÛ Int. Prog · ll· sban. Gener· torrÛl 11111111... AMI jelsorozatot adunk. ADJUST potenciomÈterrel hangol· s (a LED-ek ne vil· gÌtsanak). CALIBRATION kapcsolÛ MESSEN · ll· sban. Gener· torrÛl a mÈrĘjel ad· sa. A SIGNAL TO NOISE RATIO be· llÌtÛszervek hiteles ÈrtÈket mutatnak. Figyelem! A CABLE SIMULATION csillapÌt· sbe· llÌtÛ el· llÌt· sa esetÈn a kalibr· ciÛt ismÈtelten el kell vÈgezni!

26


3.5. ·bra. A PRT-1 mĦszer kapcsol·sa !Manual-align" mÈrÈsi ¸zemmÛdban Auto: A CALIBRATION kapcsolÛ AUTO · ll· sban. A gener· torbÛl a mÈrĘjel Èrkezik. A NO CAL LED jelzi az automatikus kalibr· ciÛt. Amikor ez kialszik a berendezÈs hiteles.


3.6. ·bra. A PRT-1 mĦszer kapcsol·sa !auto" mÈrÈsi mÛd esetÈn

27

28


4. MÈrÈsi feladatok 1) ¡ llÌtsa ˆ ssze a mÈrÈs k· belezÈsÈt: a 7702 analiz· tort a PRT-1-el; a PRT-1-et a tesztelendĘ regener· torral (LA Ès LU pontok) az oszcilloszkÛpot a regener· torral (regener· tor szem· br· ja: íOí pont; ezeket a vizsg· landÛ regener· tor elĘlapj· n, azaz fˆ l¸ l tal· lhatÛ meg) kˆ sse ˆ ssze. 2) Vegye fel Ès · br· zolja kˆ zˆ s koordin· ta rendszerben a jel/zaj viszony-hibaar· ny (BER) karakterisztik· t 10dB, 20dB, 30dB, 40dB vonali csillapÌt· sok mellett a 4.1 · b· rhoz hasonlÛan. A mÈrĘjel 2!15-1 PRBS sorozat Ès a jel/zaj be· llÌt· s AUTO ¸ zemmÛdban legyen. 3) IsmÈtelje meg a 2) mÈrÈst ˙ gy, hogy a mÈrĘjel 1000100010001000 szÛsorozat legyen. 4) IsmÈtelje meg a 2) mÈrÈst a=20dB vonali csillapÌt· s mellett, a jel/zaj be· llÌt· s MANUAL ¸ zemmÛdj· ban, · lvÈletlen jelsorozat Ès az adott szÛsorozat esetÈben. 5) Vegye fel Ès · br· zolja a vonali csillapÌt· s f¸ ggvÈnyÈben a jel/zaj karakterisztik· t · lvÈletlen jelek esetÈben, AUTO ¸ zemmÛdban. A bithibaar· ny konstans, pl. 1*10!-5 legyen (Miut· n a konstans bithibaar· ny be· llÌt· sa nehÈzkes a hib· k vÈletlen jellege miatt, a karakterisztik· t a 2) mÈrÈs sor· n kapott karakterisztik· bÛl szerkesztheti meg.). 6) Vegye fel Ès · br· zolja a vonali csillapÌt· s f¸ ggvÈnyÈben a jel/zaj karakterisztik· t adott ismÈtlĘdĘ szÛsorozat, AUTO ¸ zemmÛdban. A bithibaar· ny konstans, pl. 1*10!-5 legyen (Miut· n a konstans bithibaar· ny be· llÌt· sa nehÈzkes a hib· k vÈletlen jellege miatt, a karakterisztik· t a 2) mÈrÈs sor· n kapott karakterisztik· bÛl szerkesztheti meg.). 7) Vegye fel a vonali csillapÌt· s-jel/zaj viszony karakterisztik· t MANUAL Ès AUTO ¸ zemmÛdban is, 2!15-l PRBS vizsg· lÛ jelsorozattal. A bithibaar· ny legyen konstans .1*10!-5 (ld.: 4.2. · bra.)


4.1. ·bra. Bithiba-ar·ny a jel/zaj viszony f¸ggvÈnyÈben, adott regener·tor tÌpus esetÈn

29

30


4.2. ·bra. Jel/zaj viszony, mint konstans bithiba-ar·ny, a vonalut·nzat csillapÌt·sbe·llÌt·s·nak f¸ggvÈnyÈben, adott regener·tor tÌpus esetÈn

2 Digit lis t vkˆzlę vonalak sz mìtûgèpes szimul ciûja. TartalomjegyzÈk

Recommend Documents