《交换技术》课程实验指导书

1、交换技术原理及应用实 验 指 导 书王楠 编沈阳大学信息工程学院13目录实验一：程控交换原理实验系统及控制单元实验3实验二 用户线接口电路及二四线变换实验5实验三 多种信号音及铃流信号发生器实验7实验四 交换网络原理（含人工模拟话务台）系统实验9实验五 中继接口通信实验11实验六 程控交换原理系统综合实验12 课程编号：1214071 课程类别：必修适用层次：本科 适用专业：通信工程课程总学时：48 适用学期:第6学期 实验学时：16 开设实验项目数：8撰写人：王楠 审核人：周昕 教学院长：范立南实验一：程控交换原理实验系统及控制单元实验一、实验目的与要求热悉该程控交换原理实验系统的电路组成与

2、主要部件的作用。二、实验类型验证三、实验原理及说明（）电路组成 图1-1是该实验系统的原理框图图1-2是该实验系统的方框图，其电路的组成及主要作用如下：1、用户模块电路主要完成BORSCHT七种功能，它由下列电路组成：A、用户线接口电路B、二四线变换器C、PCM编译码电路2、交换网络系统主要完成人工与自动交换两大功能，它由下列电路组成： A、自动交换网络系统B、人工话务员交换电路3、多种信号音电路主要完成各种信号音的产生与发送，它由下列电路组成：A、450Hz拨号音电路B、忙音发生电路C、回铃音发生电路D、23Hz振铃信号电路4、CPU中央集中控制处理器电路主要完成对系统电路的各种控制，信号检

3、测，号码识别，键盘输入信息，输出显示信息等各种功能。5、系统工作电源主要完成系统所需要的各种电源，本实验系统中有：+5V，-5V，+12v，-12v，-48等5组电源，由下列电路组成：A、外置工作电源：+5V，+12，-12v，-48VB、稳压电源： -2v，-5四、实验仪器序 号名 称主要用途1 程控交换原理综合实验箱实验电路模块2示波器观察波形3电话单机通信五、实验内容和步骤1、接通外置工作电源，连接外置工作电源的直流输出线至实验箱右上方的插座中。2、先打开“交流开夫”，指示发光二极管亮后，再按下“直流输出开关”，此时实验箱上的四组电源已供电，各自发光二极管亮。3、对CPU键盘电路中的“复

4、位”键进行一次上电复位，此时，CPU已对系统进行初始化处理，即可进行实验。4、正常呼叫全过程的观察与记录。A、主叫摘机，听到拨号音。B、主叫拨首位号，拨号音断，主叫继续拨完被叫号码。C、被叫振铃，主叫听到回铃音。D、被叫摘机，回铃音断，双方通话。E、挂机，任一方先挂机，另一方听到忙音后再挂机。5、不正常呼叫的自动处理A、主叫摘机后超时不拨号B、拨号位之间间隔超时。C、振铃后久不摘机六、实验数据处理与分析1、测量实验系统电路板中的TP90、TP93、TP95、TP96、TP97各测量点电压值，并记录。2、从总体上初步熟悉两部电话单机用自动交换方式进行通话，实验分为内呼与外呼两种方式，分别进行。3

5、、初步建立程控交换原理系统及电话通信的概念。4、观察并记录一个正常呼叫的全过程。5、观察并记录一个不正常呼叫的状态。七、注意事项l、在后续实验过程中，实验步骤的前3项，不再每次提出，请在每次实验时，应注意这一点。2、对实验系统加电一定要严格遵循先打开系统工作电源的“交流开关”，然后再打开“直流输出开关”，实验结束后，先关“直流输出开关”，最后再关“交流开关”，以避免实验电路的器件损坏。八、预习与思考题l、画出实验系统电路的方框图，并作简要叙述。2、对正常呼叫全过程进行记录。实验二 用户线接口电路及二四线变换实验一、实验目的与要求l、全面了解用户线按口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。2

6、、通过对SJ0612C电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。3、了解二、四线变换电路的工作原理二、实验类型验证型三、实验原理及说明在现代电话通信设备与程控交换机中，由于交换网络不能通过铃流、馈电等电流，因而将过去在公用设备（如绳路）实现的一些用户功能放到“用户电路”来完成。用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuits SLIC）。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）或用户环路接口电路可分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。由于实验系统使用的电话单机为模拟电话单机，应而选用

7、模拟用户线接口电路，而对数字用户线接口电路不作介绍。模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器或混合线圈、继电器等分立元件构成，随着微电子技术的发展，近十年来在固际上陆续开发多种模拟SLIC，它们或是采用半导体集成工艺或是采用薄膜、厚膜混合工艺，并已实用化。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，编解码器部分另集成一体，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

8、电电流一般是20mA30mA，铃流是2SHz，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承担完成，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。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:（1）馈电（B-Battery feeling）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18m A（2）过压保护（O-Over voltage prote

9、ction）防止过压过流冲击和损坏电路、设备。（3）振铃控制（R-Ringing Control）向用户话机馈送铃流，通常为25Hz80Vrms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。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。（6）混合（H-Hyhird）完成二线与四线的转换功能，

10、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。过去送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”。（7）测试（T-Test）对用户电路进行测试。模拟用户线接口功能见图21。图2-1 模拟用户线接口功能四、实验仪器序 号名 称主要用途1 程控交换原理综合实验箱实验电路模块2示波器观察波形3电话单机通信五、实验内容和步骤l、参考有关程控交换原理教材中的用户线接口电路等章节，对照该实验系统中的电路，了解其电路的组成与工作过程。2、通过主叫、被叫的摘、挂机操作，了解B、R、S等功能的具体作用。六、实验数据处理与分析操作、观察、记录：（1）用户电话单机的直流供电（B

11、）的观测，即甲方电路中的测量点为TP2A、TP2B：A、挂机状态；B、摘机状态（2）摘、挂机状态检测的观测；（3）被叫话机振铃（R）的观测；画出各测量点在各种情况下的波形图。七、注意事项当实验过程中出现不正常现象时，请按一下“复位”键，以使系统重新启动。八、预习与思考题画出本次实验电路方枢图，并能说出其工作过程。实验三 多种信号音及铃流信号发生器实验一、实验目的与要求l、了解电话通信中常用的几种信号和铃流信号的电路组成与产生方法。2、熟悉这些音信号在传送制过程中的技术要求和实现方法。二、实验类型验证型三、实验原理及说明在用户话机与电信局的交换机之间的线路上，要沿两个方向传递语言信息。但是，为了

12、接通一个电话，除了上述情况外，还必须沿两个方向传送所有的控制信号。比如，当用户想要通话时，必须首先向程控机提供一个信号，能让交换机识别并使之准备好有关设备，此外，还要把指明呼叫的目的地的信号（被叫）发往变换机。当用户想要结束通话时，也必须向电信局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，还需要传送相反方向的信号，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，一个完整的电话通信系统，除了交换系统和传输系统外，还应有信号系统。用户向电信局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），它们的详细说明分别见实验

13、二和实验五。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）两种方式。a、各种可闻信号：一般采用频率为450Hz的交流信号，例如：拨号音：（Dial tone）连续发送的信号。回铃音：（Ringing tone）1秒送，4秒断的5秒断续信号，与振铃一致。忙音： （busy tone）6.35秒送，0.35秒断的0.7秒断续信号。通知音：0.2秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.6秒断的1.2秒不等间隔断续信号。催挂音：连续音：连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。b、振铃信号（铃流）：一般采用频率为25HZ，幅度为75v15V的交流电压，以1秒送，4秒断的5秒断续方式发送。下面是本实验

14、系统的传送信号流程，见图4-1所示。四、实验仪器序 号名 称主要用途1 程控交换原理综合实验箱实验电路模块2示波器观察波形3电话单机通信五、实验内容和步骤l、使实验箱上电且正常工作。2、用示波器测量TP60、TP81、TP82、TP83等各点波形。3、在甲方第一话路接上用户单机，按照正常呼呼叫程序方式，再次进行测量各点波形。六、实验数据处理与分析用三用表或示波器测量拨号音，忙音、回铃音及铃流信号的各测量点电压或波形，即测量点TP60、TP61、TP82、TP63。认真画出实验过程各测量点波形，并进行分析。在实验过程退到的其它情况作出记录，并进行分析。七、注意事项l、此项实验必须要由两人合作完成

15、。2、在测量25Hz的铃流信号发生器输出的波形时，一定要注意三用表的量程和示波器的电压量程档，以防止损坏仪器和其它电子器件。八、预习与思考题画出电路组成框图。实验四 交换网络原理（含人工模拟话务台）系统实验一、实验目的与要求1、掌握程控交换的基本原理与实现方法。2、通过对MT8816芯片的实验，熟悉空分交换网络的工作过程。3、通过人工话务员实验，增强对电话通信自动交换的感性认识，体会程控技术的优越。二、实验类型验证型三、实验原理及说明实际程控交换机中的用户级入网结构方式框图，如图6-1所示，由此可见，它是由两大部分组成，即话路部分和控制都分，话路部分包括交换网络，用户电路出中继电路，入中断电路

16、，收号器，音信号发生器以及话务台或信号设备等；控制部分则是一台电子计算机，它包括中央处理器，存储器和输入、输出设备。从计算机观点来看，我们把中央处理器叫做“主机”（包括存储器），而其它各部分设备都叫做“外围设备”（简称外设），送样对于程控交换机来说，它有二类外设备：电话外设：这指的是交换机所特有的外设，就是图6-1所示的话路部分。一般电子计算机不包含这些部分。图中的用户电路则可看作是终端设备。对于程控交换机来说，这些电话外设数量很多，品种也不少，应该算作是主要的外围设备。数据处理型外设：它是一般电计算机所具有的外围设备。包括外存储器和各种输入、输出设备，如磁带，磁盘，监视器，打印机和键盘等。在

17、本实验系统中，交换网络的方框图见图6-2所示。 由图6-2可知，该实验系统也是由话单元和控制单元两大都分组成，其中话路单元由用户电路，自动交换网络，人工交换设备（话务台），音信号产生电路，供电系统电路等组成，因为它是实验系统，所以它与实际交换机相比少了中继电路和收号器电路，在本实验系统中，由于话务量较小，因而把收号器做在CPU中央器单元上了，不再单独列出。四、实验仪器序 号名 称主要用途1 程控交换原理综合实验箱实验电路模块2示波器观察波形3电话单机通信五、实验内容和步骤l、利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程作记录。2、使CP中央集中控制处理单元不工作，使人工交换台工作，再进行两

18、部电话单机通话实验。六、实验数据处理与分析写出模拟人工话务台实验时的每一步的操作过程，写出实验体会。七、注意事项1、在进行自动交换网络实验时，若CPU工作不正常，则需重新按一下“复位”键再进行实验。2、在做模拟人工话务台实验时，耳机与话筒的插入线一定要接入正确，同时对每路的去话与来话的关系要注意，这样才能正确进行交换实验。八、预习与思考题画出本实验系统自动交换网络的电路框图，并分析工程过程。实验五 中继接口通信实验一、实验目的与要求了解模拟中继信号的接续过程。二、实验类型验证型三、实验原理及说明利用两台实验箱完成中继接口通信的信号流程。由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的交换可在一个实验

19、箱内完成四部电话单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连按，则实现两台实验箱的长途通信。中继通信拨号方式：00+被叫号码，其中第一个“0”表示拨打长途，第二个“0”表示对方电话局局号（在本实验当中，即表示被叫方所在的实验箱）。四、实验仪器序 号名 称主要用途1 程控交换原理综合实验箱实验电路模块2示波器观察波形3电话单机通信五、实验内容和步骤将两台实验箱用一根中继电缆连接线相接起来，打开电源工作开关，使实验箱工作，在CPU中央处理单元中，使CPU工作在中继方式，即按一下“中继”键与“确认”键，使显示电路显示“d”。此时，CPU接通中继接口电路与交换网络电路，使之工作，此时方可进中继通信。主叫用户（如A方）摘机后，听到拨号音时，先拨出中继号码00，然后再拨B方的被叫用户号码。当被叫用户摘机后，A方与B方两用户通信己建立，可进行通话实验。在主叫方显示中继通信识别状态。中继测量点说明如下：TPJR：表示入中继模拟语音信号测量点在做中继实验的入中继时，有语音信号波形，否则无波形。TPJT：表示出中继模拟语音信号测量点在做中继实验的出中继时，有语音信号波形，否则无波形。六、实验数据处理与分析1画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。2画出各测量点在各种情况下的波形图。七、注意事项当实验过程中出现不正常现象时，请按一下“复位”键，以使系统重新启动。实验六 程控交换原理系统综合实验一、实