宽带数据网基础知识讲座第4讲_数字复接技术.pdf

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1、 中国有线 电视 2 0 0 2(1 5)CHI NA CABLE TELEVI S1 0N 宽 带 数 据 网基 础 知 识讲 座 第 4铹 数 字 复 毖 技 术 口冯传岗，宋 茜(泰州 市广 播电 视局，江 苏泰州2 2 5 3 O O)中图分 类号：T N 9 1 4 3 文献标识码：A 文章编 号：1 0 0 77 0 2 2(2 0 0 2)1 50 0 7 70 3 (上接 第 1 3期)数字复 接 技 术 主 要 是 指 解决 P C M(脉 冲 编码 调 制)信 号 由低 次群到高次群合 成的技术。在频分制 载波 系统 中，高 次群 系统 是 由若 干 个低 次群信号通 过频

2、 谱搬 移 叠加 而 成。如 6 0路 载 波 是 由 5个 1 2路 载波经过频谱 搬移叠加 而成；1 8 0 0路 载波是 由 3 0个 6 0路载波 经过 频谱搬 移叠加而成。在时分制通信 系统 中，为 了扩 大传 输 容量 和 提高 传输 效率，通常需要 将若 干个低 速数 字 信 号合 并成 一 个 高速数字信 号流，以便在 高速宽带信道 中传输。1 P C M复 用与数字复接 的基本概念 1 1 P C M复用 采用 P C M3 0 3 2系统(又 称 基 群 或 一 次群)复 用 的方 法，如 需 要传 送 2 0路 电话 时，可将 1 2 0路 话 音 信 号 分 别 用 8

3、 k H z抽 样，然后 对每个抽样值 编 8位码，数码率 为 8 0 0 081 2 0=7 6 8 0 k b s，由于 每帧 时间 为 1 2 5 t*s，每个 路 时隙 的时 间只有 1 t*s 左 右，这样每个 抽 样值 编 8位 码 的 时 间只 有 实用连 载 提高，实现起来 容易，目前广 泛采用这种方 法提高通信 容量。由于数 字 复 用 是 采用 数 字 复 接 的 方法 来 实 现 的，又称数 字复接技术。1 3 数字 复接原理 数字 复接 系统 由数 字 复接 器 和数 字分 接器 组成，如 图 1 所示。数字复接器 是把两个或 两个 以上 的支路(低 次群)，按 T D

4、 M方式合 并成一个单 一 的高次群 数字 信号设备，它 由定时、码 速调整 和复接单元 等组成。数 字分接器 的功能是 把 已合路 的高 次群数 字信 号，分 解 成原来 的低 次群数 字信 号，它 由帧 同步、定 时、数字 分 接和码速恢 复等单元组 成。1 t*s 时 间，其编码 速度非常 高，对 编码 电路及 元器件 的 速度 和精度要求 很 高，实 现起 来非 常 困难。但 这种 方 法从原理上讲是可行的。这种对 1 2 0 路话音信号直接 编码 复用 的方 法称 P C M复用。1 2 数 字复接 将几个(如 4个)经 P C M复 用后 的数 字信 号(如 4 个 P C M3

5、0 3 2系统)再进行 T O M(时分 复 用方式)，形 成 更 多路 的数 字通信 系统。虽然经过数 字复用后 的信号 的数码率提 高 了，但 是 对每 一个 基群 编码 速 度 并没有 高 次群 低 次 群 图 1 数 字复接 系统方框 图 定时单元 给设备提供 一个统一 的基准时钟。码 速 调整单元把 速率不 同的各 支路 信 号，调 整成 与复 接设 备 定时完全 同步 的数 字信 号，以便 由复 接单 元把 各个 支路信号复 接成一个数字 流。另外 在复接时还需要插 入帧 同步信 号，以便 接收 端 正确 接收 各 支路 信号。分 接设 备 的定 时单元 是 由接收 信 号 中提取

6、 时钟，并 分 送 给各支路进 行分接 用。1 4 数字复接 等级 C C H T已推荐 了两 类 数 字 速率 系 列 和 复接 等 级，77 复 ”梆 数赫 低次群 维普资讯 http:/ 冯传 岗等：数字复接技 术 中国有线 电视 2 0 o 2年第 1 5期 两类数字速 率系列 和数字 复 接等 级分 别如 表 1和 图 2 i 所示。c H 第 路 一 表 1 两类数 字速率 系列 群号 一 次群 二 次 群 三 次群 四次 群 数码率(M b s)1 5 4 4 6 3 1 2 3 2 0 6 4 9 7 7 2 8 话路 数 2 4 2 44=9 6 9 55=4 8 0 4 8

7、 03=1 4 4 0 数 码 率(M b s)2 O 4 8 8 4 4 8 3 4 3 6 8 1 3 9 2 6 4 话路 数 3 0 3 0 4=1 2 0 1 2 04=4 8 0 4 8 0 4=1 9 2 0 图 2 C C 推 荐 的数 字复接等级 2数 字 信 号 的 复 接 数字信号 的复接 分 为按 位 复接、按字 复接 和按 帧 复接 3种方法。按 位复 接 又称 为 比特 复接，即复 接 时 每支 路 依 次 复 接 一 个 比特。图 3(a)所 示 是 4个 P C M3 0 3 2系统 T S 1时隙(C H1话路)的码字情况。图 3 (b)是按位复接 后的二次群

8、 中各支路 数字码排列情 况。按位 复接 方法 简单 易 行，设 备也 简单，存储 器 容量 小，目前被 广泛采用，其缺点 是对 信号 交换 不 利。图 3(c)是按字 复接，对 P C M3 0 3 2系统 来说，一 个 码字 有 8位 码，它是将 8位码 先储存起 来，在规定时 间四个支路 轮 流 复接，这种方法有 利于数字 电话 交换，但 要求 有较 大 的存储 容量。按帧复接是 每次复接一 个支路 的一个帧(一帧 含有 2 5 6个 比特)，这种 方 法 的优 点是 复接 时 不 破 坏原来 的帧结构，有利 于交换，但要 求有更 大的存储 容量。3数字 复接 中的码速 变换 几个低 次

9、群数字 信号复接成 一个高次群 数字信号 时，如 果各个 低 次 群(例 如 P C M3 0 3 2系统)的时 钟是 各 自产 生 的，即使它们 的标 称 数码 率相 同，都是 2 13 4 8 ld a s，但 它们 的瞬时数 码率也可 能是不 同的。因为各 7 8 (a)一 次群(基 群)P C M 3 0 3 2基群(2)P CM 3 0，3 2 群(3)P CM 3 0 3 2基 群(4)l l l l 0 l 0 l l 0 0 l l l l 00 l l l l 0 l 0000 l l l l l (b)二 次 舯(按位 数 字复 接)S P CM 3 0 3 2基 群(1)

10、CH l P CM 3o 32 基群(1)l 0 1 l 0l 0l l l 0 l l 0 0 l l 00 l l 1 0 l l 1 1 0 l 0 11 (C 二 次 佯(按 亨 数宁 复接)图 3 按 位 复 接 与按 字 复 接 示 意 图 个支路 的 晶体 振 荡 器 的振 荡 频 率 不 可 能 完 全 相 同，C C 1 3 T规定 P C M3 0 3 2系统 的瞬时数码率 在 2 0 4 8 k b s 1 0 0 b s，几个低 次群 复接后 的数码 就会 产生 重叠 或 错位。这样 复接合 成后 的数 字 信 号流，在接 收 端是 无 法分接恢 复成原 来 的低 次群

11、 信 号 的。因此，数 码率 不 同的低 次群信号 是不 能 直接 复接 的。为此，在 复接 前 要使各 低次群 的数码率 同步，同时使 复接 后 的数码 率 符合 高次群帧结 构 的要 求。由此 可见，将 几个 低 次群 复接成高次群 时，必 须采取适 当的措施，以调整各低次 群 系统 的数码率 使其 同步，这种 同步 是 系统 与 系统之 间 的同步，故又称 为系统 同步。系统 同步有 同步复接 和异步复接 两种方法。同步 复接是用一 个高稳定 的主时钟来控 制被复接 的几个低 次群，使这 几个低 次群 的码 速统一在 主时钟的频率上，这样就达 到系统 同步 的 目的。这种 同步方法 的缺

12、 点是 主时钟一 旦 出现 故障，相关 的通信 系统将 全部 中断，它 只限于在局部 区域 内使用。异步复接是各 低次群使用 各 自的时 钟。这样，各 低 次群 的 时钟 速率 就 不一定 相 等，因而在复接 时先要进行码速 调整，使各低次群 同步 维普资讯 http:/ 中国有线 电视 2 o 0 2年第 1 5期 冯传 岗等：数 字复接技术 后 再 复 接。不论 同步 复接或异步 复接，都 需要进行 码速变换。虽 然 同步复接 时各低 次群 的数 码 率完 全一 致，但 复 接 后 的数字码序 列 中还 要加 入 帧 同步码、对端 告警 码 等 码 元，这 样数码率就要 增加，因此需要进

13、行码速变换。C C I 3 T规 定 以 2 0 4 8 k b s 为一次群 的 P C M二 次群 的数码率为 8 4 4 8 k b s。按理 说，P C M二 次 群 的数 码 率是 42 0 4 8 k b s=8 1 9 2 k b s。当考 虑 到 4个 P C M 一次群在 复接时插入 了帧 同步码、告警 码、插 入码和插 入标 志码 等码元，这此码元 的插入，使每个基 群 的数码 率 由 2 0 4 8 k b s调整到 2 1 1 2 k b s，这 样 42 1 1 2 k b s =8 4 4 8 k b s。码速调整 后的速率 高于 调整前 的速 率，称正码 速调整。

14、正码 速调整方 框图如 图 4所示。每一个 参与复接 的数码 流都必须经 过一 个 码速 调整 装 置，将 瞬时 数码 率 不 同的数码 流调整到相 同的、较 高 的数码率，然后再 进行 复接。码速调整 装 置 的主 体是 缓 冲存 储 器，支路输入 还 包括一些 必要 的控制 电路。数码流，L 输 出数码率 为 f m=2 1 1 2 Mb s 所谓 正码速调整 就是 因为 f m 而得 名 的。假定缓 存器 中的信 息 原来 处 于半 满状 态，随着 时 间的推移，由于读 出时 钟 大 于写 入 时钟-厂 L，缓 存器 中的信息 势必越来越 少，如 果不采取 特别措施，终将导 致缓存器 中

15、的信息 被取 空，再 读 出 的信 息将 是虚 假 的 信息。为了防止缓存 器 的信 息被 取空，需 要采取 一 些措 施。一旦缓 存器 中的信 息 比特 数 降到 规定 数 量 时，就 发 出控 制信号，这 时控制 门关 闭，读 出时钟被扣除一个 比特。由于没有读 出 时钟，缓 存 器 中 的信 息 就不 能读 出，而这 时信 息仍往缓存 器存入，因此缓存 器 中的信 息 就增加 一个 比特。如 此重 复 下去，就 可 将数 码 流通 过 缓 冲存 储 器 传 送 出去，而 输 出信 码 的速 率 则 增 加 为。图 5中展示 了某 支路输 入码 速率为，在写入 时 输入支路 的数码率 为-

16、厂 L=2 0 4 8 Mb s 1 0 0 b s 速 调整 后 的数 码流 _厂 m (f1)复接 器 插 入 插 入 i i 脉冲；脉冲 i i iI ii i ii i ii j 扣除；扣 除 捅 入 捅 入 丫 Y f 1 I I I I I I I I I I(b)分 接器 图 4正 码 速 调 整 方 框 图 图 5脉 冲 插 入 方 式 码 速 调 整 示 意 图 钟作用下，将信码写 入缓存 器，而读 出时钟 频率 是 ，由于 f m ，所 以缓存器是处 于慢写快读 的状 态，最后 将 会 出现“取空”现象。如果在设计 电路时加入一控 制 门，当缓 冲存储器 中的信息 尚未“取

17、 空”而快 要“取 空”时，就 让它停读 一次。同时插 入一个脉 冲(这是非信 息 码)，以提 高码速率 如 图 中 所示。从 图 中可 以看 出，输 入信码是 以 的速 率写 入缓 存 器，而 读 出脉 冲 是 以 速率读 出，如 图中箭头所示。由于 f m ，读、写 时间差(相位差)越来越小，到第 6个脉 冲 到来 时，与 几 乎 同时 出现，这将 出现没有 写入 却要求 读 出信 息 的情 况从 而造成“取 空”现 象。为 了防止“取 空”这 时就停 读一次，同时插入一个脉 冲(称标志信号脉 冲)，如 图 中虚线所示。何时插 入脉 冲是根据缓 存器 的储存 79 维普资讯 http:/

18、中国有线 电视)2 0 0 2(1 5)CHD A CABLE TELE VI SI ON 彩 电中周故 障的检 修 口周 永胜(重庆工 业高 等专科 学校，重 庆4 x e s o)维护与维修 摘 要：彩 电 中周(中频 变压 器)不 良，通 常可 引起 声像 不 良、跑(飘)台、搜 台不 良等 故 障现 象；中周故 障 的根 源 大 多在 于 中周 内瓷管 电容 因氧化 而引起 的 中周 失谐；中周 故 障通 常可 通过调 节磁 芯、更换 新件、中周代换、拆修、功 能舍 弃等 多种方法进行修 复。关键词：中周；磁 管电容；磁 芯；谐振 频 率；调谐 电压 中图分类 号：T N 9 4 9、

19、7 文献标 识码：A 文章 编号：1 0 0 77 0 2 2(2 o 0 2)l 5 0 0 8 00 3 在 对闭路 电视 系统 及 电教设 备 的实 际 维修 中发 现，彩 电声 像不 良的故 障 中，有很 大一 部分是 由彩电 内 部 的 中周(包 括 图像 中周、A F T 中周 及 伴音 中周)不 良 引起 的。特别是在 使 用环 境 较潮 湿、灰 尘 较 多 的情 况 下，中周故 障更是屡见 不鲜。1 由中周 不 良引起 的故障表现 图像 中周或 A F T中周不 良，一 般会 引起 以下故 障 表 现：(1)原先存 储好 的电视节 目效 果越来越 差，有时通 过 微调键能 改善

20、。(2)全 自动搜 台不 能存 储，或不 能完 全 存储，或存 储 的节 目效 果不佳。(3)半 自动搜 台时不能在 图像 效果最佳 时停止，或 根本不停止。(4)刚切换到某 节 目号 时效 果 良好，但逐渐变 坏 以 至无法 收看(常称作飘 台)，微调后 马上又变坏(如熊猫 C 5 4 P 6，C P U为 P C A 8 4 C 4 4 0)。(5)刚切 换 到某 节 目号 时效 果 良好，但 逐 渐变 坏。经微调并 存储后 可稳定 的正 常收 看，然 而切换 电 台后 再换 回 来 时，又 逐 渐 变 坏(如 熊 猫 C 5 4 L 3，C P U 为 T MP 4 7 C A3 4)。

21、(6)在 自动 搜 台时，测 中放 集 成 电路 A F T输 出端 电压变化 范 围很 小。正 常情 况下，只要 有 电 台信 号 输 入，该 电压有的可在 01 0 V之间变化，有 的可 在 06 V之 间变化。伴 音 中周 不 良，一 般会 引起 伴音 声小、失真、无 声 等故 障现象。2故障原 因分 析 状态来决定 的，可通 过插 入 脉 冲控 制 电路来 完 成。储 存状态 的检 测可通过 相位 比较 器来完成。在接 收端，分接器先将 高次群信码 进行分接，分 接 后 的各支路 信码分别 写入各 自的缓存器。为 了去掉 发 送端插入 的插入脉 冲，首 先要 通过 标 志 信号 检 出

22、 电路 检 出标 志信号，然后 通过 写入 脉 冲扣 除 电路 扣 除标 志 信号。扣除 了标 志信号后 的支路信码 的顺 序与原来 信 码 的顺 序一样，但在 时间间 隔上是 不均匀 的，中间有空 隙如 图 中所示。但 从长 时间来看，其平 均时间 间隔，即平 均码 速 与原支 路信 码 _厂 L 相 同，因此，在 接 收端 要 恢 复原 支路 信码，必 须先 从 图 中 波 形 中提 取 _厂 L时 8 0 钟。脉冲 间隔均匀化 的任务 由锁相 环完成。鉴相器 的 输 入为 已扣 除插入脉 冲的，另一 个输 入端接 V C 0 输 出，经鉴相、低通 和 V C 0后 获得 一 个 频率 等 于时 钟 平均频率 的读 出时钟 ，从 缓存器 中读出信码。参考文献：1 李文 海，等 电信技 术概 论 M 北 京：人 民 邮 电 出版 社 1 9 8 9(未完待 续)收稿 日期：2 0 0 2 一 O 1 2 6 维普资讯 http:/