03.-电话用户线接口实验

实验一电话用户线接口实验一、实验原理和电路说明在程控交换机中，用户电路也可称为用户线接口电路(SubscriberLineInterfaceCircuit,SLIC)。根据用户电话机的不同类型，SLIC可分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路。模拟用户接口电路与模拟电话相连接，数字用户接口电路与数字终端相连（如ISDN终端）。通信原理综合实验系统使用模拟用户接口电路。模拟用户接口电路的结构如图6.1.1所示：HBORTSC测试开关馈电电路振铃开关过压保护电路混合线圈带通滤波平衡网络带通滤波编译码器监视电路SLIC专用芯片组成图6.1.1模拟用户接口电路电路框图程控交换机中用户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。具体含义是：1、馈电（B-Batteryfeeding）：向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为-48伏（或-24伏），环路电流不小于18mA。2、过压保护（O-Overvoltageprotection）：防止过压过流冲击损坏电路、设备。3、振铃控制（R-RingingControl）：向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/90Vrms正弦波。4、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。5、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码间的转换。编译码通常采用PCM方式，其编码器（Coder）与解码器(Decoder)统称为CODEC。相应的防混叠与平滑低通滤波器带宽范围为：300Hz-3400Hz，编码速率为64Kb/s。6、混合（H—Hybird）：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发送和接收数字四线单向信号之间的连接。7、测试（T—Test）：对用户电路进行测试。在实际应用中，外部往往包含有一级过压保护器，有时编解码器部分另独成一体，集成为编解码器(CODEC），其余功能由所谓集成模拟SLIC完成。在通信原理综合实验系统中用户接电路采用接口专用集成电路PBL38710（U101和U201）实现，PBL38710提供了以下功能：馈电，振铃、摘挂机检测、2/4线变换、测试五个主要功能。通过HB、E1、C1、C0可对PBL38710多种状态进行设置，在通信终端平台中仅使用了其中的其两根控制线C0、C1与一根状态线DET。当C1＝0、C2＝1时，DET检测在没有向用户振铃时的用户摘挂机状态，DET＝0表示用户摘机，DET＝1表示用户未摘机。当C1＝1、C2＝0时，DET检测在有向用户振铃时的用户摘挂机状态，DET＝0表示用户摘机，DET＝1表示用户未摘机；在该状态下，PBL38710还完成输入的铃流信号放大以达到驱动用户电路的要求。当然，还可以通过设置控制线的其它方式来控制PBL38710工作在相应的状态，具体可参见PBL38710技术手册。PBL38710内部电路单元组成框图见图6.1.2所示。PBL38710中的2／4四线变换作用是把用户线接口电路中的话音模拟信号（TR）通过该电路的转换成去话（T）与来话（R）。2／4转换电路应具有以下技术要求：1、完成2／4线转换功能：二线上的发信号可分离出送到四线发电路中，同时也可将四线上的收信号送到二线上。二线接口摘机检测振铃控制话音通道传输馈电与平衡电路输入控制译码电源管理C1／CA1C2／CA2DET／DETAVTXRSNRing_Signal图6.1.2.PBL38710内部电路单元组成框图TP101TP106TP107TP102TP103TP105TP1042、回波返损（ERL）大：一般要求回波返损大于15dB，这主要与2／4线上的匹配程度有关。3、转换损耗小：信号由二线端到四线发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能小（越小越好），等。用户接口电路实验将主要测试馈电、振铃、摘挂机检测、2／4线变换四项功能。二、实验仪器1、JH5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、电话机二部三、实验目的1、了解PBL38710的主要性能、特点2、掌握用户环路接口完成的主要功能四、实验内容准备工作：跳线1.电话1模块内发、收增益选择跳线开关K101、K102设置在N位置（左端），电话2模块内发、收增益选择跳线开关K201、K202设置在N位置（左端）；2.DTMF1模块内增益选择跳线开关K301设置在N位置（左端），DTMF2模块内增益选择跳线开关K401设置在N位置（左端）；3.ADPCM1模块内输入信号选择跳线开关K501设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K502、K503设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K504设置在ADPCM2位置（中间）；4.ADPCM2模块内输入信号选择跳线开关K601设置在N位置（左端），发、收增益选择跳线开关K602、K603设置在N位置（1_2：左端），输入数据选择跳线开关K604设置在ADPCM1位置。5.将2部电话机分别接入PHONE1和PHONE2插座，然后加电。实验箱正常工作时可用示波器在测试点TPMZ07测量到脉冲信号，否则复位系统。下面所有实验均在电话1模块上进行测试。测试1.馈电功能测试话机摘机后听到拨号音时可拨号，则表明用户接口模块已向电话机供电。用示波器检测检测点TP101、TP102上直流电压的变化。测量时可以观测检测点TP101、TP102的绝对电平变化，也可利用示波器上的反向相加功能测量TP101、TP102差值变化。记录测量结果。2.振铃功能测试用话机2摘机拨号码”1”，则话机1处于振铃状态。（注:为避免干扰，被叫最好在振铃间隙摘机，否则有可能造成通话异常。）1)由FPGA产生的25Hz铃流信号送入U101(PBL38710)的7脚进入放大驱动单元。该信号是否铃流向用户环路振铃，取决于C1/C2的设置，参见表6.1.1。2)测试TP104：C2/C1＝01时，对话机振铃；C2/C1＝10时，停止振铃；振铃信号应为4秒为低电平(静)，1秒为高电平(铃)。表C2/C1和DET的功能状态TP105/C2TP104/C1TP103/DET未振铃100:摘机未振铃101:挂机振铃010:摘机振铃001:挂机3.摘挂机状态测试话机插在1位置，处于挂机状态，用示波器测量TP103，其应为高电平；话机1摘机，用示波器测量TP103，其应为低电平。4.2/4线转换功能测量二部话机处于挂机状态。用话机2摘机，并拨叫号码1，话机1振铃后摘机，二话机处于通话状态。话机1讲话，用示波器测量TP106，其上应有话机1讲话的语音信号；话机2讲话，用示波器测量TP107的波形，其上应有话机2讲话的信号，同时话机1也可以听到话机2讲话的声音。（注：一般话音信号幅度较小，为了便于观察，在双方摘机后可采用拨号发送双音多频代替讲话。）5.回波返损测量1)用函数信号发生器产生一个频率为1000Hz、电平为2Vpp的正弦波测试信号送入模拟信号测试端口J005和J006（地）;2)ADPCM2模块的输入信号选择跳线开关K601设置在T位置（右端），使信号通过ADPCM2模块编码、ADPCM1模块译码后进入用户接口模块1。3)通过拨号在话机1和话机2之间建立话音链路；4)用示波器测量用户接口模块1远端输入模拟话音信号测试点TP107的信号电平V1PP。并将测试结果除以5（注：因后续运放U102B存在5倍衰减）。5)用示波器测量用户接口模块1回波电平测试点TP106的信号电平V2PP。V1PP/V2PP的值即为该2/4线变换器的回波返损。6)学生可以采用不同类型的电话机重复上述测试步骤，根据结果解释出原因。思考：回波产生的原因？回波对通信会带来什么影响？可采取什么技术措施消除（或减少）回波?五、实验报告1、分析和总结各项测试结果。2、将测试结果与PBL38710控制状态进行比较，说明交换单元如何对PBL38710进行控制的。3、通过发不同频率的双音多频信号，简单测量PBL38710的通道特性（老师示教或指导下进行）。4、分析回波返损过小会对通信系统带来什么影响。