《现代程控交换技术》实验指导书.docx
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《现代程控交换技术》实验指导书
现代程控交换技术
实验指导书
编写人:
王慧敏
审核人:
朱东弼
延边大学工学院
电子信息通信学科
目 录
一、基础实验部分
实验一用户线接口模块实验……………………………………………………………1
实验二信令信号的产生与观测………………………………………………………4
实验三双音多频(DTMF)接收与检测……………………………………………7
实验四话路PCM编译码…………………………………………………………………9
实验五呼叫处理与线路信号的传输过程…………………………………………11
实验六二/四线变换与回波返损测试………………………………………………14
实验七空分交换的过程与分析………………………………………………………18
二、选做实验部分
实验八模拟中继接口实验……………………………………………………………20
实验九时分交换网络基本原理………………………………………………………22
实验十局内数字交换实验……………………………………………………………24
实验十一信令插入与提取……………………………………………………………29
三、创新实验部分
实验十二程控交换系统指标测试…………………………………………………31
实验十三计费实验……………………………………………………………………35
实验一用户线接口模块实验
一、实验目的
1.全面了解用户线接口电路功能(BORST)的作用及其实现方法;
2.通过对用户模块电路学习与实验,进一步加深对BORST功能的理解。
二、实验仪器及材料
1.程控交换实验箱一台
2.电话单机二~四台
3.示波器一台
三、预习要求
1.预习用户线接口电路的作用。
2.预习用户线接口电路的实现方法。
四、实验内容
1.用户线接口电路工作原理
用户线接口电路(SubscriberLineInterfaceCircuit—SLIC)有时也可以简称为用户电路,在本实验指导书中两者为同一概念。
任何交换机都具有用户线接口电路。
根据用户电话机的不同类型,用户线接口电路(SLIC)分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
模拟用户线接口电路应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击,过去一般采用晶体管、变压器(或混合线圈)、继电器等分立元件构成。
在实际中,基于实现和应用上的考虑,通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成,编解码器部分另单成一体,集成为编解码器(CODEC),其余功能由集成模拟SLIC完成。
在布控交换机中,向用户馈电,向用户振铃等功能都是在绳路中实现的,馈电电压一般是-60V,用户的馈电电流一般是20mA~30mA,铃流是25Hz,90V左右,而在程控交换机中,由于交换网络处理的是数字信息,无法向用户馈电、振铃等,所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来完成,再加上其它一些要求,程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B(馈电),R(振铃)、S(监视)、C(编译码)、H(混合)、T(测试)、O(过压保护)七项功能。
图1-1为模拟用户线接口功能框图。
模拟用户线接口电路的功能可以归纳为BORSCHT七种功能,具体含义是:
馈电(B-Batteryfeeling)向用户话机送直流电。
通常要求馈电电压为-48
伏或-24伏,环路电流不小于18mA;
过压保护(O—Overvoltageprotection)防止过压过流冲击和损坏电路、设备。
振铃控制(R—RingingControl)向用户话机馈送铃流;
监视(S-Supervision)监视用户线的状态,检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换网络;
编解码与滤波(C-CODEC/Filter)在数字交换中,它完成模拟话音与数字编码间的转换。
通常采用PCM编码器(Coder)与解码器(Decoder)来完成,,统称为CODEC。
相应的防混叠与平滑低通滤波器占有话路(300Hz-3400Hz)带宽,编码速率为64kb/s;
混合(H—Hyhird)完成二线与四线的转换功能,即实现模拟二线双向信号与PCM发送,接收数字四线单向信号之间的连接。
过去这种功能由混合线圈实现,现在改为集成电路,因此称为“混合电路”;
测试(T—Test)对用户电路进行测试。
图1-1模拟用户线接口功能框图
2.实验步骤
1、阅读电路,理解电路的工作原理;
2、通过电源线接通电源,打开实验箱电源开关,准备好电话机开始实验;
3、“甲方一路”接上话机,分别摘机和挂机,在摘机和挂机时用万用表测量TP301,TP302,TP303的电压值;
4、“甲方一路”分别摘机和挂机,利用示波器观察TP306的波形。
注意,此时示波器设为直流耦合,探针衰减设为×1;
5、通过键盘和液晶显示,选择时分交换方式,“甲方一路”呼叫“甲方二路”,利用示波器观察TP301的波形。
五、实验报告
1.画出本次实验的电路方框图,叙述其工作过程;
2.填表写出TP301,TP302,TP303在摘挂机时的电平,并简述这三个测试点的意义。
TP301
TP302
TP303
摘机前
摘机后
摘机前
摘机后
摘机前
摘机后
电平(V)
摘机时的
波形
六、思考题
1.根据实验概括叙述用户接口电路的主要功能。
实验二信令信号的产生与观测
一、实验目的
1.了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程;
2.熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求。
二、实验仪器及材料
1.程控交换实验箱一台
2.电话单机二~四台
3.示波器一台
三、预习要求
预习种信令信号音和铃流音的技术要求。
四、实验内容
在用户话机与交换机之间的用户线上,要沿两个方向传递语言信息。
但是,为了实现一次通话,还必须沿两个方向传送所需的控制信号。
比如,当用户想要通话时,必须首先向交换机提供一个信号,能让交换机识别并准备好有关设备,此外,还要把指明呼叫的目的地的信号发往交换机。
当用户想要结束通话时,也必须向交换机提供一个信号,以释放通话期间所使用的设备。
除了用户要向交换机传送信号之外,还需要交换机向用户传送信号,如交换机要向用户传送关于交换机设备状况,以及被叫用户状态的信号。
由此可见,一个完整电话通信系统,除了交换系统和传输系统外,还应有信令系统。
用户向交换机发送的信号有用户状态信号(一般为直流信号)和号码信号(地址信号)。
交换机向用户发送的信号有各种可闻信号与振铃信号(铃流)两种。
各种可闻信号:
一般采用频率为500Hz(或者450Hz)的交流信号(本实验箱采用500Hz交流信号)。
例如:
1 拨号音:
(Dialtone)连续发送的500Hz信号;
2 回铃音:
(Echotone)1秒送,4秒断的5秒断续的500Hz信号;
3 忙音:
(busytone)0.35秒送,0.35秒断的0.7秒断续的500Hz信号;
4 催挂音:
连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。
5 振铃信号(铃流)一般采用频率为25Hz,以1秒送,4秒断的5秒断续方式发送。
6 拨号音频率为500Hz,幅度在2V左右。
测量点为TP06;
7 回铃音为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号。
测量点为TP04;
8 忙音为0.35秒通,0.35秒断的重复周期为0.7S的500Hz的信号,测量点为TP07;
9 铃流控制信号是25Hz方波经RC积分电路后形成,它的测量点为TP05。
图2-1为它们各测量点工作波形图,依次为:
回铃控制信号、铃流信号、拨号音信号、忙音信号。
图2-1各测量点工作波形图
实验步骤
1.通过电源线接通电源,打开实验箱电源开关,准备好电话机开始实验;
2.用示波器观察各种信令信号输出波形:
TP04:
回铃音信号。
TP05:
铃流控制信号。
此时必须用甲方二路呼叫甲方一路。
TP06:
拨号音信号。
TP07:
忙音信号。
3.将两部话机分别接在甲方一路和乙方一路上;
4.甲方一路呼叫乙方一路,用示波器观察TP301的波形。
五、实验报告
1.认真画出实验过程各测量点波形,并进行分析;
2.画出主、被叫用户各种信号音顺序输出的程序流程框图。
测试点
波形
TP04
回铃音信号
TP05
铃流控制信号
TP06
拨号音信号
TP07
忙音信号
六、思考题
1.画出电路组成框图,
2.对在实验过程中遇到的其它情况作出记录,并进行分析。
实验三双音多频(DTMF)接收与检测
一、实验目的
1.了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法;
2.熟悉该电路的组成及工作过程;
3.观测电话机发送的DTMF信号波形;
4.观测DTMF信号的接收工作波形和译码显示。
二、实验仪器及材料
1.程控交换实验箱一台
2.电话单机二~四台
3.示波器一台
三、预习要求
预习电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法
四、实验内容
DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器,其基本原理如图3—1所示。
DTMF接收器先经高、低群带通滤器进行fL/fH区分,然后过零检测、比较,得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。
该两路信号经译码、锁存、缓冲,恢复成对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码(D1~D4)。
图3-1典型DTMF接收器原理框图
DTMF接收器的主要功能:
输入信号的高,低频组带通滤波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡,监测等,具体说来,就是DTMF信号从芯片的输入端输入,经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后,分两路分别进入高,低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。
实验步骤
1、通过电源线接通电源,打开实验箱电源开关,准备开始实验;
2、在甲方一路和乙方一路接上电话单机;
3、打开实验箱电源开关,按“开始”键,进入主菜单,然后通过按上、下方向键选择交换方式子菜单,在按确认进入交换方式菜单,选择空分交换;
4、一位同学将甲方二路用户摘机,听到到拨号音后开始拨打号码,即按电话单机上的任意键,此时液晶屏上将显示所拨的号码,同时译码指示灯的D0、D1、D2、D3组成的二进制码。
其中另一位同学对有关电路的测量点进行观察并记录波形,测量点有TP401、TP404、TP309。
5、电话单机不工作时,即不发送DTMF波形时,再测量上述各测量波形。
五、实验报告
画出接收DTMF过程测量点在有、无信号状态的波形
六、思考题
简要分析DTMF接收电路工作过程。
实验四话路PCM编译码
一、实验目的
1.掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用;
2.熟悉单片PCM编译码集成电路TP3067的电路组成和使用方;
3.观测TP3067各测量点的工作波形。
二、实验仪器及材料
1.程控交换实验箱一台
2.电话单机二~四台
3.示波器一台
三、预习要求
预习PCM编译码电路工作原理
四、实验内容
由于四路数字电话编译码电路的原理图都是一样的,因此只对其中一路进行说明。
图4-1就是甲方一路的PCM编译码电原理框图。
图4-2就是甲方一路PCM编译码数字信号波形图:
图4-1甲方一路PCM编译码方框图
TP8018
TP802
实验步骤
1、打开实验箱电源开关,在甲方一路和甲方二路接上电话机;
2、在键盘上按“开始”键,进入主菜单,然后通过按上、下方向键选
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