另外补充资料-程控交换机原理实验-

1、 程控交换原理实验程控交换原理实验 多媒体课件多媒体课件进入课件2课件目录课件目录空分交换实验空分交换实验 实验系统结构介绍实验系统结构介绍 程控交换系统模块实验程控交换系统模块实验 交换机参数设置实验交换机参数设置实验 交换状态与显示实验交换状态与显示实验 数字时分交换实验数字时分交换实验 数字中继接口实验数字中继接口实验 综合设计实验综合设计实验 系统管理实验系统管理实验 多媒体课件按钮使用说明多媒体课件按钮使用说明3一般表示上一页 一般表示下一页 表示返回本实验首页一般表示图形链接 一般表示返回刚刚浏览的那一页表示返回总目录其他文字链接不作说明多媒体课件按钮使用说明多媒体课件按钮使用说明

2、4 实验系统结构介绍实验系统结构介绍一、一、实验系统框图实验系统框图用户接口用户接口信 令 信 号 产 生 单 元信 令 发 生器用户接口用户接口中 央处 理器记 发器话 路交 换控 制器数 据 交换键 盘液 晶通 信口时 分 交 换单 元空 分 交 换单 元时 序 产 生 单元外线接口模 拟 中 继 接 口数 字 中 继 处 理 单 元总总 线线总总 线线总总 线线数 字 中 继 接 口总总 线线总总 线线5 实验系统结构介绍实验系统结构介绍二、二、系统结构说明系统结构说明硬件主要分为以下几个部分：1、用户接口：该设计中采用的四路模拟用户接口；2、外线接口：作为用户交换机和局用交换机相连；3

3、、电源输入模块：产生整个实验箱所需要的各种电压的工作电源；4、中央处理器：由MSC-51系列的单片机实现，主要实现人机界面的管理；5、记发器：由MSC-51系列的单片机实现，实现信令的管理；6、话路交换控制器：由MSC-51系列的单片机实现，完成对时分交换单元和 空分交换单元的控制；7、空分交换单元：实现模拟话路的交换；8、时分交换单元：实现数字话路的交换；9、来电显示单元：实现DTMF主叫识别的接收和发送；10、信令信号产生单元：产生信令音和程控实验系统的工作时钟；11、数字处理单元：完成数字中继协议处理、帧同步码的插入和提取、位时 钟的提取。6 实验系统结构介绍实验系统结构介绍三、用户接口

4、三、用户接口 接口是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分，为了保证交换机内部信号的传递与处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部发生关系。下面讲述的是模拟用户接口，它完成了BORSCHT功能。 模拟用户接口使用的接口芯片是AM79R70，以及运放电路和PCM编解码芯片TP3067。甲方一路和甲方二路合用一个DTMF解码芯片MT8870，乙方一路和乙方二路合用另外一个MT8870，作为拨号识别芯片。模拟用户接口的硬件框图如下：AM79R70放 大 电 路放 大 电 路PCM 编 解 码TP3067S1S4DC4C1ENB开 关TIPRING振 铃摘 机去 时 分交 换 单元去

5、空 分 交 换 单 元DTMF 解 码MT8870记 发 信 令CID7 实验系统结构介绍实验系统结构介绍四、外线接口四、外线接口这部分框图如下：外 线接 口桥电路桥电路二四转换振 铃 检 测记 发器交 换网 络 外线铃流经过桥电路后产生振铃信号，提供给记发器单元。记发器通过检测该信号获知是否有外线打入。外线话音信号经过桥电路后，由二四转换电路转换为模拟话音输入信号，经过放大以后接入到程控交换网络。 这部分具体电路参见原理图，这里简要介绍一下功能的实现：电路模拟摘机通过两个三极管实现，当PICKUP为高电平时，BG702导通，于是BG701导通，外线电路接入到内部电路。 8 实验系统结构介绍实

6、验系统结构介绍四、外线接口四、外线接口 同时，由于内部电路的阻抗低，线路上电流增大，此时交换机会接通话路。外线电路就入到内部电路后，被分为话音输入和话音输出两个部分。 话音输入部分是指送给用户的话音。话音输入信号通过一个运算放大器后接入到内部交换网络的RI部分。话音输出部分是指用户送往外线交换网的话音信号。话音输出信号来自内部交换网的TI信号，该信号通过两级放大接入到外线交换网，其中BG703，BG704构成了一个复合达林顿管。达林顿管特点是等效电流大，放大系数高，而且等效输入阻抗亦很高。 由于外线话音为模拟信号， 只能进入空分交换网络进行话路的交换。拨打外线时交换方式自动调变到空分交换状态。

7、9 实验系统结构介绍实验系统结构介绍五、中央处理器五、中央处理器这部分框图如下：MSC-51液 晶键 盘串 口CPLD和 记 发 器 、交 换 控 制 器数 据 交 换交 换 方 式 指示 灯中央处理器由MSC-51系列的单片机实现，主要实现的功能如下：1、管理人机界面，主要是键盘和液晶，以及交换方式指示灯；2、串口通信：实现后台管理软件的数据交换；3、参数设置和系统管理：可以修改参数从而改变系统的运行，同时管理记发器和话路交换控制器的工作。中央处理器、记发器、话路交换控制器之间的数据交换通过CPLD实现。10 实验系统结构介绍实验系统结构介绍六、记发器六、记发器这部分框图如上图所示MSC-5

8、1串口CPLD数据交换用户/外线接口指示拨号DTMF译码选择MT8870MT8870MT8888地址译码。记发信令产生记发信令选择去用户模块片选监控信令11 实验系统结构介绍实验系统结构介绍六、记发器六、记发器 记发器由MSC-51系列的单片机实现，实现以下功能：1、信令管理：记发器从CPLD中读入监控信令，经过判断和处理后产生相 应的记发信令，再由CPLD输出到相应的用户单元；2、收号：记发器通过读MT8870收取用户的拨号；3、CID功能：记发器都过读写MT8888实现DTMF的收与发。MT8870和 MT8888的片选都由CPLD产生；4、DTMF拨号话路选择：由于是两路用户接口共用一个

9、MT8870解码，所 以记发器必须选择哪一路DTMF信号送入MT8870；5、串口通信：实现空分中继通话的信令传输；6、用户/外线接口指示。12 话路交换控制器由MSC-51系列的单片机实现，完成以下功能：1、完成对时分交换模块和空分交换模块的控制；2、接收来自中央处理器的二次开发程序下载指令，并实现二次开发程序 的片外运行。 实验系统结构介绍实验系统结构介绍七、话路交换控制器七、话路交换控制器这部分框图如下：MSC-51CPLD数据交换时分交换单元MT8980SRAM地址译码片选空分交换单元MT881613 实验系统结构介绍实验系统结构介绍八、空分交换单元八、空分交换单元 空分交换由MT88

10、16实现。MT8816是一款模拟开关矩阵芯片。各用户接口的话音输入信号（VR）和输出信号（VT）接入到MT8816的相应输入和输出端口。MT8816在话路交换控制器的控制下，选择将哪两个模拟话路连接，实现话路的的交换。拨打外线必须使用空分交换方式。14 实验系统结构介绍实验系统结构介绍九、时分交换单元九、时分交换单元这部分框图如下：PCM编解 码TP3067CPLD4.096MHzPCM编解 码TP3067PCM编解 码TP3067PCM编解 码TP3067时 分 交换 单 元MT8980DXADXBDXCDXDDRADRBDRCDRDC2048、 F8R、 F8TC2048、 F8R、 F8

11、T1VT1VR2VT2VR3VT3VR4VT4VR话 路 控 制 器 接 口15 实验系统结构介绍实验系统结构介绍九、时分交换单元九、时分交换单元 时分交换单元实际上就是一个T接线器，这部分核心器件是MT8980。 TP3067是一款A-law的PCM编解码的芯片。编码时，将输入的话音信号VT转换位PCM信号输出（DX），解码时，将输入的PCM信号（DR）转换为话音信号输出VR。在进行PCM编解码需要的时钟同步信号，帧同步信号由CPLD产生。 所有的PCM信号都接入MT8980，MT8980执行话路交换控制器发出的指令，完成时隙的交换。MT8980所需的时钟信号，也由CPLD产生。16 实验系

12、统结构介绍实验系统结构介绍十、来电显示单元十、来电显示单元这部分框图如下：DTMF编解码MT8888外线接口桥电路放大放大S1S4DC4C1ENB开关用户接口用户接口记发器这部分电路的功能是实现DTMF CID，包括CID的发送和接收。DTMF的编码和解码是用一块芯片MT8888来实现。接收的CID信号来自外线，通过桥电路整流以后的馈线信号，经过滤波，放大以后送到MT8888的解码单元。MT8888接收到正确的DTMF信号以后，给记发器发一个中断信号，记发器收到中断信号以后，通过读取MT8888的相关寄存器得到CID信息。当记发器需要发送CID时，它通过写MT8888相关寄存器，命令MT888

13、8发出对应的DTMF波形。该波形经过放大以后，通过多路模拟开关选择送到各用户接口。由于本系统采用单片MT8888设计，所以同时只能有一路送CID， DTMF波形的输出选择就通过记发器控制开关实现。关于DTMF的CID的通信协议这里不作描述，这部分内容可以参阅相关文档。17 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元 CPLD作为系统的一个控制和传输核心部件，承担着以下工作：1、各处理器之间的数据交换；2、地址译码和片选产生；3、各种信令音(拨号音、忙音、应答音和铃流等等)的产生和输出控制；4、时分交换所需各种同步信号的产生。 CPLD和其他各部分的接口在上面各

14、部分的框图中已经得到体现，这 里就不再给出电路部分的框图。 18 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元下面给出的是CPLD的内部结构框图： U 1 0 1接 口U 1 0 2接 口U 1 0 3接 口信 令 和同 步 信号 产 生B u f f e rC L KR S T各部分功能如下：1、CPU接口：这部分实现与各个CPU的异步读写接口、地址译码以及相关控制端口的输出。这些控制端口包括记发信令的选择、运行状态指示等等；2、Buffer模块：各个CPU之间的数据交换通过Buffer来实现；3、信令音和同步信号的产生：该模块产生信令音和用于时分交换所需各种

15、同步信号。19 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元1、人工交换单元：TP305、TP405、TP505、TP605：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路模拟话音接收端；TP304、TP404、TP504、TP604：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路四线接口发送端。2、来电显示电路：TP901：外线DTMF来电显示信号输入端；TP902：当MT8888C检测到有效的DTMF信号输入时，MT8888C产生的中断信号；TP903：甲方一路DTMF来电显示信号发送端；TP904：甲方二路DTMF来电显示信号发送端；TP905：乙方一路DTMF来电显示信

16、号发送端；TP906：乙方二路DTMF来电显示信号发送端；GND ：地线测试脚。20 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元3、外线电路：TP701、TP702：外线二线模拟话音测试点；TP703：模拟摘挂机电平指示，此测试点为高电平时处于模拟摘机状态、此测试点为低电平时处于模拟挂机状态；TP704：模拟话音发送端；TP705：模拟话音接收端。4、信令信号产生单元：TP02：时分交换芯片帧同步时钟； TP06：拨号音信号；TP03：TP3067帧同步时钟； TP07：忙音信号；TP04：回铃音信号； TP08：PCM编译码位时钟；TP05：铃流控制信号；

17、GND：接地信号。 21 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元5、模拟电话接口模块：TP301、TP302、TP401、TP402、TP501、TP502、TP601、TP602：四路电话模拟二线接口；TP303、TP403、TP503、TP603：四路电话的摘挂机状态测试点；TP306、TP406、TP506、TP606：四路电话四线接口接收端测试点；TP307、TP407、TP507、TP607：四路电话的PCM编码输出测试点；TP308、TP408、TP508、TP608：四路电话的PCM译码输出测试点；TP309、TP509：DTMF译码有效状态

18、测试点。话机号码设置分别为：甲方一路8700，甲方二路8701，乙方一路8600，乙方二路8601。22 实验系统结构介绍实验系统结构介绍十一、信令信号产生单元十一、信令信号产生单元6、数字中继接口：TP801：本地位时钟测试点；TP802：本地帧同步测试点；TP803：位时钟提取测试点；TP804：帧同步提取测试点；TP805：中继接收HDB3正极性信号；TP806：中继接收HDB3负极性信号；TP807：中继发送HDB3正极性信号；TP808：中继发送HDB3正极性信号；TP809：数字中继处理器ST总线发送端；TP810：数字中继处理器ST总线接收端；TP811：插入帧同步和信令的ST总

19、线接收测试点；TP812：HDB3三极性码输出测试点；TP813：HDB3三极性码输入测试点。23一.程控交换系统模块实验实验一实验一 用户线接口模块实验用户线接口模块实验 实验二实验二 信令信号的产生与观测信令信号的产生与观测 实验三实验三 双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测实验四实验四 话路话路PCMPCM编译码编译码 实验五实验五 呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程 实验六实验六 二二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试 实验七实验七 用户终端电话信号电平调整用户终端电话信号电平调整24二.交换机参数设置实验实验八实验八 系统

20、时间参数设置系统时间参数设置 实验九实验九 话机参数设置话机参数设置 25三.交换状态与显示实验实验十实验十 信号交换方式与状态显示信号交换方式与状态显示 26实验十一实验十一 空分交换的过程与分析空分交换的过程与分析 实验十二实验十二 模拟中继接口实验模拟中继接口实验 四.空分交换实验27五.数字时分交换实验实验十三实验十三 时分交换网络基本原理时分交换网络基本原理 实验十四实验十四 数字时分（数字时分（T T）接线器编程方法）接线器编程方法 实验十五实验十五 局内数字交换实验局内数字交换实验实验十六实验十六 时间调度表与事件调度时间调度表与事件调度 28六.数字中继接口实验实验十七实验十七

21、 帧同步插入与提取帧同步插入与提取 实验十八实验十八 信令插入与提取信令插入与提取 实验十九实验十九 信令与话音的混合传输信令与话音的混合传输 29七.综合设计实验实验二十实验二十 新服务功能及编程调试新服务功能及编程调试 实验廿一实验廿一 程控交换系统指标测试程控交换系统指标测试实验廿二实验廿二 系统联调综合实验系统联调综合实验实验廿三实验廿三 来电显示的接收和发送来电显示的接收和发送 实验廿四实验廿四 仿真电话及信令状态监视仿真电话及信令状态监视 实验廿五实验廿五 外线接口实验外线接口实验 30八.系统管理实验实验廿六实验廿六 话务监视实验话务监视实验实验廿七实验廿七 计费实验计费实验实验

22、廿八实验廿八 程控交换原理程控交换原理 31图1-1模拟用户接口功能框图过压保户电路低通测试开关振铃继电器馈电电路混合电路平衡网络低通领流发生器馈电电源测试总线振铃控制信号用户状态信号 编码器 解码器发送码流接收码流编码信号PBL38710TP306732 AM79R70内部电路方框图输入控制译码二/四线接口摘机检测馈电与平衡电路话音通道传输振铃控制内部电源稳压电路电话接口控制信号1控制信号2状态指示语音发送支路语音接收支路振铃控制33v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验34一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验一、实验目的一、实

23、验目的二、实验内容二、实验内容1、了解用户模块AM79R70的主要性能与特点；2、熟悉用AM79R70组成的用户线接口电路；3、用示波器分别观测TP301、TP302、TP303在摘挂机时的工作电平。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、通过对用户线接口电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。35一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验三、实验原理三、实验原理1、用户线接口电路工作原理用户线接口电路工作原理 用户线接口电路（Subscriber Line Interface CircuitSLIC）有时也可以简称为用户电路，在本实验指导书中两者为同

24、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。36一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验三、实验原理三、实验原理 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

25、，用户的馈电电流一般是20mA30mA，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： a）馈电（B-Battery feeling）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18 mA；37一、用户线接口

26、模块实验一、用户线接口模块实验三、实验原理三、实验原理b）过压保护（OOvervoltage protection）防止过压过流冲击和损坏电 路、设备。C）振铃控制（RRinging Control）向用户话机馈送铃流；d）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；e）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

27、码速率为64kb/s；f）混合（HHyhird）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”；g）测试（TTest）对用户电路进行测试。38一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验三、实验原理三、实验原理2 2、用户线接口电路、用户线接口电路: :1）电路的基本特性 图1-2 在本实验系统中，用户线接口电路选用的是AM79R70集成芯片。 A、向用户馈送铃流； B、向用户恒流馈电； C、过压过流保护；D、被叫用户摘机自截铃；E、摘挂机检测；F、音频或脉冲拨号检测；G、振铃

28、继电器驱动输出；H、话音信号的2/4线转换；I、无需耦合变压器。 AM79R70用户电路的双向传输衰耗均为1dB，供电电源为+ 5 V和5 V，AM79R70还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。39一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验四、实验步骤、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、“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；3、“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

29、减设为1；4、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。示波器推荐设置：交流耦 合，电压因子设为100mV，时基设为500uS。探头衰减设为1；5、实验结束，关掉实验箱电源开关，整理实验数据，制作实验报告。40一、用户线接口模块实验一、用户线接口模块实验五、实验结果五、实验结果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；TP301TP302TP303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3、理解AM79R70通过C1、

30、C2两根控制线完成有铃流信号的摘挂机检测和没有铃流信号的摘挂机检测原理。分别画出主、被叫摘挂机检测的程序流程框图。41v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果二、二、信令信号的产生与观测信令信号的产生与观测42二、二、信令信号的产生与观测信令信号的产生与观测一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容1、用万用表测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的电压。2、用示波器测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的波形；3、各测量点说明如下：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。TP04：回铃音信号 TP0

31、6：拨号音信号TP05：铃流控制信号 TP07：忙音信号43二、信令信号的产生与观测二、信令信号的产生与观测三、实验原理三、实验原理 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

32、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。 44二、信令信号的产生与观测二、信令信号的产生与观测三、实验原理三、实验原理 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： 拨号音：（Dial tone）连续发送的500Hz信号； 回铃音：（Echo tone）1秒送，4秒断的5秒断续的500Hz信号； 忙音： （busy tone）0.35秒送，0.35秒断的0.7秒断续的50

33、0Hz信号； 催挂音：连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。 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。 拨号音由U201（EPM3256）产生，频率为500Hz，幅度在2V左右。测量点为TP06； 回铃音由U201（EPM3256）产生，为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号。测量为TP04 忙音由U201（EPM3256）产生，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； 铃流控制信号是由U201（EPM3256）产生的25Hz方波经RC积分电路后形成。铃流信号送入AM79R70后，需要向用户振铃时通过AM

34、79R70的功率提升，向用户送出铃流，完成振铃，它的测量点为TP05。45二、信令信号的产生与观测二、信令信号的产生与观测四、实验步骤、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。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为500mV，时基设为 0.5mS，探头衰减设为10； TP05：铃流控制信号。此时必须用甲方二路呼叫甲方一路。示波器推荐设置：交流耦合， 电压因子设为500mV，时基设为10mS，探头衰减设为10； TP06：拨号音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为500mV，时基设为 0.5m

35、S，探头衰减设为10； TP07：忙音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为500mV，时基设为0.5mS， 探头衰减设为10。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。示波器推荐设置：交流耦合，电压 因子设为100mV，时基设为500uS，探头衰减设为1；5、实验结束关掉电源，整理实验数据，完成实验报告。46二、信令信号的产生与观测二、信令信号的产生与观测五、实验结果五、实验结果1、认真画出实验过程各测量点波形，并进行分析；点击 见测量点波形2、画出电路组成框图；3、对在实验过程中遇到的其它情况作出记录，并进行分析；4、画出主、

36、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47DTMF接收器原理框图高频组带通滤波器低频组带通滤波器过零检测器过零检测器 码 变 换 锁 存 与 缓 冲 输 入 电 路 信 号 输 入48双音多频实验系统原理图来自第一路的DTMF信号输入来自第一路的DTMF信号输入来自CPU控制输入来自CPU控制输入开关1开关2DTMF电路8870D01D02D03D04至 中央处理单元CPU49双音多频实验系统原理图来自第一路的DTMF信号输入来自第一路的DTMF信号输入来自CPU控制输入来自CPU控制输入开关3

37、开关4DTMF电路8870D01D02D03D04至 中央处理单元CPU50v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测51三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容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。1、用示波器观察并测量发送DTMF信号的波形，在用户线接口电路的 输入端进行测量，即在甲方一路用户线接口电路

38、的测量点TP301与 TP302进行测量；2、用示波器观察并测量DTMF信号接收的波形，在MT8870电路输入 端TP304 ，其中，TP309为DTMF译码有效状态测量点。52三、实验原理三、实验原理三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测 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（D1D4）。它完成典型DTMF接收器的主要功能

39、：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。 如果高，低频组信号同时被检测出来，便在EC0输出高电平作为有效检测DTMF信号的标志；如果DTMF信号消失，则EC0即返至低电平，与此同时，EC0通过外接R向C充电，得到CI，GT。 53三、实验原理三、实验原理三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测 若经tGTP延时后,CI、GT电压高于门限值VTst时，产生内部标志，这样，该电

40、路在出现EC0标志时，将证实后的两单音送往译码器，变成4比特码字并送到输出锁存器，而CI标志出现时，则该码字送到三态输出端D01D04，另外，CI信号经形成和延时，从CID端输出，提供一选通脉冲，表明该码字已被接收和输出已被更新，如若积分电压降到门限VTst以下，使CID也回到低电平。 需要指出，一片8870芯片可以对两路用户电路进行号码检测接入，为了不影响电路的正常工作，则由模拟开关来接通或断开DTMF信号，模拟开关的第二个作用是它对话音信号进行隔离，阻止话音信号进入8870芯片，防止误动作的发生，在实际应用中，一片8870可以至多接入检测16路用户电路的DTMF信号，此时，采取排队等待方式

41、进行工作。当然，在具体设计这方面的电路时，可要全面考虑电路的设计，使之能正常工作而不出现漏检测现象。原理图一,原理图二 54四、实验步骤、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（8421）显示的是MT8870的译码值。其中另一位同

42、学 对有关电路的测量点进行观察并记录波形，测量点有： TP401：示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设为100mV，时基设为500uS。 探头衰减设为1； TP404：示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设为500mV，时基设为500uS。 探头衰减设为1； TP309：示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为2.0V，时基设为500uS。 探头衰减设为1。5、实验结束关掉电源开关，整理实验数据完成实验报告。三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测55五、实验结果五、实验结果1、画出DTMF接收电路的电原理图，并能简要分析工作过程； 2、画出接收DTMF过程测量点在有、

43、无信号状态的波形，并作简要的分析与说明；3、将实际所测得的译码结果填入下表（填一路即可）。 三、三、双音多频（双音多频（DTMFDTMF）接收与检测）接收与检测点击点击 见相关测试点波型见相关测试点波型（仅供参考）（仅供参考）56 图4-1甲一路PCM编译码框图用户接口电路PCM编码PCM译码数字程控交换网络去中继接口TP304TP305TP307TP30657v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果四四、话路、话路PCMPCM编译码编译码58四四、话路、话路PCMPCM编译码编译码一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容1、掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用；2、熟悉单

44、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。1、测量、观察并分析PCM编译码电路各测量点的波形；2、熟悉并掌握PCM编译码电路的工作原理。59三、实验原理三、实验原理 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：FSXBCLKXDX编译码8KHz帧同步信号输入编译码2.048MHz主时钟输入编译码PCM数字信号输出DR译码PCM数字信号输入TP07TP02TP307TP308TP801TP802图图4-2 甲方一路甲方一路

45、PCM编译码数字信号波形图编译码数字信号波形图四四、话路、话路PCMPCM编译码编译码60四、实验步骤、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、下方向键选择交换方式子菜 单，在按确认进入交换方式菜单，选择时分交换，此时时分交换工作指示灯亮起3、将甲方一路与甲方二路按正常呼叫接通，建立正常通话后，通过话机输入话音信号 或双音多频信号。在人工交换单元甲一路、甲二路各收发测量点（TP304、 TP305、TP404、TP405）进行观察测量；4、测量并分析PCM编译码电路各测量点的波形，各测量点波形说明如下： TP304：甲

46、方一路PCM模拟话音信号输入； TP305：甲方一路PCM模拟话音信号输出； TP307：甲方一路PCM数字信号输出； TP308：甲方一路PCM数字信号输入。 TP307、308测试推荐设置：交流耦合，电压因子设为500mV，时基设为2uS。探 头衰减设为10；5、实验结束关闭电源开关，整理实验数据完成实验报告。四四、话路、话路PCMPCM编译码编译码。61五、实验结果五、实验结果1、画出各测量点的波形，并注明它是在何种状态下测试到的波形。2、写出对实验电路的改进措施，有何体会。点击 见测试点波形。四四、话路、话路PCMPCM编译码编译码 TP307 TP308 频 率波形62 用户线用户线

47、主叫用户被叫用户呼叫信号拨号音信号号码信号回铃音信号话音信号忙音信号挂机信号摘机挂机振铃信号应答信号挂机（先挂方）摘机一次正常呼叫传送的信号的流程图五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程63停拨号音挂机处理送忙音应答接续挂机处理送忙音主叫先挂处理被叫先挂处理输入输入状态输入信息输入信息输入信息振铃通话输入信号收第一位中途挂机超时被叫挂机主叫挂机超时主叫先挂被叫先挂转收号状态转空闲状态转听忙音状态转通话状态转空闲状态转听忙音状态主叫空闲状态锁定状态v 图5-2 一次正常呼叫状态分析图五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程64v实验目的v实验内容

48、v实验原理v实验步骤v实验结果五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程65一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容1、熟悉一次正常呼叫的传送信号流程；2、了解信号在交换过程中的传输特性。1、以甲方一路主叫与甲方二路被叫为例，根据一次正常呼叫的传送信 号流程，测量线路各点波形；2、了解信号在交换过程中的传输特性。五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程66三、实验原理三、实验原理五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程 如图5-1 所示，为一次正常呼叫传送信号的流程图，其中振铃信号、应答信号、催挂信号均有信令产生单元

49、的CPLD提供，框图显示了正常呼叫状态下的信号传送流程； 如图5-2 所示，为一次正常呼叫的状态分析，分三个阶段分析了呼叫的各种状态，包括输入信号、振铃、通话三个阶段。67四、实验步骤、实验步骤1、打开电源，将交换工作方式设置在空分交换进行实验，此时空分交换工 作LED202指示灯亮起；2、甲方一路和甲方二路分别接上电话机，甲方一路作为主叫呼叫甲方一路；3、用示波器测量TP304、TP305各点在接续的不同阶段的波形。 TP304：甲方一路模拟话音信号输出 K301：1-2相连接时，话音正常输出； 2-3相连接时，可调节电位器W301，使话音信号的放大输出。 TP305：甲方一路电话信号输入。

50、4、将交换工作方式设置在时分交换，此时时分交换工作指示灯LED203亮 起，重复步骤3；5、实验结束关掉电源，整理实验数据完成实验报告。五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程68五、实验结果五、实验结果1、根据测试的实验数据，现象与波形。写出分析的结果与实际测量的是 否一致；2、写出本次实验的心得体会，以及对本次实验的改进意见；3、画出一次完整的电话接续的程序流程图。五、五、呼叫处理与线路信号的传输过程呼叫处理与线路信号的传输过程点击点击 见测试点波形（仅供参考）见测试点波形（仅供参考）说明：说明：TP304,TP305在接续的不同阶段的波形在接续的不同阶段的波形 未

51、通话前：信号各种控制音未通话前：信号各种控制音 通话时：话音通话时：话音DTMF信号信号69用户线接口TRTR用户话机TRTR发送支路接收支路用户话机TRTR发送支路接收支路交换网络接口图6-1图6-2图6-370v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试71一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容1、熟悉二/四线变换电路的工作原理；2、了解回波的定义；3、了解回波产生的原因及其对通信的影响。1、通过主叫与被叫的摘、挂机操作，了解话音信号的TR、T、R等功 能的具体作用；2、观察用户模块二/四线变换输出的来话（TP3

52、05）与去话（TP304） 的回波现象；3、在测量点TP304与TP305测量回波电平。六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试72三、实验原理三、实验原理1、二 / 四线变换电路 在实验系统中，用户线端口采用二线制，即发送与接收的话音信号在一条共用的线对（TR）中传输，而交换网络端口采用四线制，即发送与接收的话音信号分别在独立的线对（T）与（R）中传输。因此，用户线与交换网络之间需加上二线制与四线制的变换电路，如图6-1所示： 对二/四线变换的要求为： 1）将二线电路转换成四线电路； 2）信号由四线收端到四线发端要有尽可能大的衰减，衰减越大越好； 3）信号由二线端到四线

53、发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能 小，越 小越好； 4）应保持各传输端的阻抗匹配。 六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试73三、实验原理三、实验原理2、回波返损实验 什么叫回波？ 从接收支路泄漏到发送支路的话音信号称为回波。在理想的二/四线变换器中，TR、T、R三个端口的阻抗完全匹配，此时接收信号只进入用户话机，而不会泄漏到发送支路，如图6-2所示。在实际的二/四线变换电路中，TR、T、R三个端口的阻抗不完全匹配，这时候就会有一小部分接收信号漏入发送支路，导致收后重发，即二次发送或多次发送，造成用户在听筒中听到自己讲话二次或多次回声的现象，如图6-3中虚线所示。

54、回波产生的主要原因是由于二/四线变换电路各个端口的阻抗不匹配。在实际电路中，一方面因为用户电话单机的生产厂家很多，指标不尽相同，所以造成用户线端口阻抗不同；另一方面用户电话单机到交换机距离不等而引起阻抗不匹配，许多原因导致了二/四线网络各个端口阻抗的失配，从而产生回波。六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试74三、实验原理三、实验原理 二/四线变换电路用来完成二线端口（TR）与四线端口（T）、（R）的转换如图6-2所示。它由AM79R70的内部电路实现。回波产生后，讲话人在话机中，将听会听到自己讲话的回音。回音延迟时间与发送支路到接收支路之间的信号传播距离有关，回波对通

55、信的影响是有条件的，一般来讲当时延越长，回波对通信的危害也越大。当通信时延大于50ms时，人耳就可以明显感觉到回波的存在，从而影响通信双方的通话质量。对回波的控制通常有以下三种方法来处理：A、加接收支路到发送支路之间的回波损耗，使从接收支路泄漏到发送支 路的话音信号尽量损耗。B、回波抑制法。C、回波抵消法。六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试75三、实验原理三、实验原理 二/四线变换器电路抑制回波的能力可用回波返损（又称对端损耗）来表示。 回波返损10lg (接收信号电平/回波信号电平 )（dB） 回波返损越大，表示从R端漏到T端的信号电平越低，二/四线变换电路抑制回

56、波的能力越强。 回波不能一概以好坏来区分，在某些场合下，还需要有回波存在，例如在音响设备电路中，一般还人为加入一些时延以产生回波，从而在音响效果上产生一种振鸣感。而在市话网中，由于通信信道时延较短，我们并没有感觉到回波的存在。本实验电路中，由于用户模块AM79R70内部电路已经加入回波抑制电路。所以我们在做实验时，主叫与被叫在通话时，只能从主观上仔细感受到是否有回波的存在。六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试76四、实验步骤、实验步骤1、接通实验箱电源，打开开关准备实验，甲方一路和乙方一路接上电话机；2、以乙方一路主叫与甲方一路被叫为例，两用户进行通信； 测试音的加入

57、：用音频信号发生器输出峰峰值为1V的正弦信号，接在主叫用户的 用户电路（TR）端口测量点TP504上，此时主叫用户乙方一路话机处于静音状态 （不发送话音信号）；3、被叫用户接收信号电平测试：被叫用户甲方一路接收支路，即R端口信号电平在 TP305进行测试，记录其峰峰值；4、被叫用户回波电平测试：在被叫用户的用户电路发送支路即T端口测量点TP304测 试回波电平，记录其峰峰值。将实验步骤3中的峰峰值除以实验步骤4中测量所得的 峰峰值，则该比值的分贝数即为2/4线变换电路或用户线接口电路的回波相对损耗 值，称为回波返损值。注意：注意：这时测量的是被叫用户线接口电路的回波返损值；测试过程中，首先思路

58、要清 晰，关系要明确。其次注意示波器量程设置、档位关系；5、实验结束关闭电源，整理实验数据完成实验报告。六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试77五、实验结果五、实验结果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，填下表： 点击见波形六、二六、二/ /四线变换与回波返损测试四线变换与回波返损测试测 试 点TP504TP305TP304波 形峰峰值（V）回波返损值3、说明什么叫回波，它是怎样产生的。在通话过程中有什么危害？回波抑制能力如何表示，抑制回波的措施有哪些？78七、用户终端电话信号电平调整七、用户终端电话信号电平调整隔离电

59、路放大/衰减 用 户 接 口 电 路隔离电路放大/衰减T语音R接收电平调整电路发送电平调整电路 信 号 选 择 器语音U301U303TRTP306TP304TP305U304U303U304忙音信号入拨号音信号入回铃音信号入控制信号输入79v实验目的v实验内容v实验原理v实验步骤v实验结果七、七、用户终端电话信号电平调整用户终端电话信号电平调整80一、实验目的一、实验目的二、实验内容二、实验内容1、了解用户模块AM79R70话路传输损耗产生的原因；2、熟悉话路传输电平的调整方。七、七、用户终端电话信号电平调整用户终端电话信号电平调整通过改变发送和接收增益电阻，以调节话路的传输电平。81三、实

60、验原理三、实验原理 图7-1是甲方一路用户信号传输方框图，其它几路用户电路相同。 由图7-1可知：U303A的作用是将用户接口电路与PCM编码电路进行隔离， U305（4052）为模拟开关，可对忙音、拨号音、回铃音及话音信号进行选择。 下面以甲方用户第一路为例说明其基本原理：甲方一路用户电路由用户接口模块U301 （AM79R70）、U303A（TL082）、U305及相应的跳线器、电位器等元件组成，通过T、R线与交换机相连。U301完成用户摘机检测、馈电、2/4线变换、振铃等功能。U301的话音发送支路经运放U303放大输出。在话音接收支路，接收的信号经运放U303放大输入到U301中，在这