Современные телефонные аппараты

 

 

Наименование сигнала	Длительность, с		уровень или  напряжение	частота,  Гц
	импульс	пауза
указательный (частоты  чередуются  в  указанном  порядке)	0,33 ± 0,07	0,03 ± 0,003	-5 ... -30 дБ	950 ± 50
				1400 ± 50
				1800 ± 50
предупреждение	0,4 ± 0,04	15 ± 3	-10...-35 дБ	425 ± 25
вмешательство (паузы чередуются  в  указанном  порядке)	0,25 ± 0,025	0,25 ± 0,025  1,25 ± 0,3	-10...-35 дБ	425 ± 25
уведомление	0,25 ± 0,025	5,525 ± 0,8	-10...-35 дБ	1400 ± 20
предупреждение об окончании  оплаченного интервала времени	0,4 ± 0,04	5,525 ± 0,8	-10...-35 дБ	1400 ± 20
неполный  состав  или             отключение  участника	от 0 до 3	посылается одиночный  импульс	-10...-35 дБ	425 ± 25

Таблица 3 - Характеристики дополнительных сигналов, поступающих от  АТС  к  ТА

Таблица 3 - Характеристики дополнительных сигналов, поступающих от  АТС  к  ТА

 

Кроме перечисленных основных сигналов в АТС применяются дополнительные сигналы:

- указательный – указывает на невозможность установления соединения или предоставления услуги, может передаваться и «механическим голосом»;

- предупреждение - предупреждение о записи на магнитофон;

- вмешательство - информация о подключении оператора или третьего абонента;

- уведомление - информация о поступлении нового вызова;

- предупреждение об окончании оплаченного интервала времени - поступает в таксофон за 20с до окончания оплаченного интервала времени;

- неполный состав участников или отключение участника - используется  при проведении конференц-связи.

 

1.4. ЗАДАЧА 

 

Нарисовать временные диаграммы изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при импульсном и частотном наборе номера (набираемый номер - 08).

Решение:

Временная диаграмма изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при импульсном наборе номера 08, представлена на рисунке 3.

   

 

Рисунок 6 - Временная диаграмма изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при импульсном наборе номера.

 

При тональном наборе номера цифра 08 передается сочетанием двух различных частот fв и  fн.

 

Цифра	0	8
fн, Гц	941	852
fв, Гц	1336	1336

 

 

На  рисунке 7 изображена временная диаграмма изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при тональном наборе.

Рисунок 7 - Временная диаграмма изменения напряжения на выходе телефонного аппарата при тональном наборе

 

Основываясь на вычислениях, можно сделать вывод, что при тональном наборе номера значительно сокращается время соединения по сравнению с импульсным.

 

2. Факсимильные аппараты.

 

1.  Структурная схема факсимильной передачи сообщения.

 

Факсимильная связь-это вид электросвязи, при которой осуществляется передача и воспроизведение неподвижных изображений. Изображение, подлежащее передаче, называется оригиналом. Изображение, полученное в результате передачи, называется копией. Оригинал и копия фиксируются на бумаге или фотоплёнке, т.е. являются документами. При факсимильной связи передаётся не содержание, а изображение сообщения. Копия считается хорошей, если при визуальном рассмотрении она не отличается от оригинала.

В состав оборудования факсимильной связи входят:

- оконечные передатчики и приёмники – факсимильные аппараты;

- каналы факсимильной связи;

- контрольно-измерительное и другое вспомогательное оборудование.

Коммутационное устройство в факсимильной связи практически не используется.

Физической основой факсимильной связи, наряду с электросвязью, является оптика. Видимый свет представляет собой электромагнитные колебания с длиной волны 0,4 – 0,76 мкм в относительно узком участке спектра. Светооптические системы характеризуются следующими параметрами:

- силой света - пространственная плотность, создаваемая источником светового потока:

I=dF/dW 1кандела (Кд) =1 люмен /1 меридиан,

где dF- световой поток излучателя, dW- телесный угол, в котором распространяется излучение .

- яркость светящейся поверхности – определяет соотношение силы света, создаваемой поверхностью излучения к площади этой поверхности в перпендикулярном к ней направлении:

B=dI/dS 1 кд/кв.м

- освещённость – отношение светового потока к освещаемой им площади:

E=dF/dS 1 люкс=1 люмен/1 кв.м

- оптическая плотность участка изображения – степень почернения этого участка.

Рисунок 8 - Структурная схема факсимильной передачи.

 

Принцип преобразования изображения передаваемого документа в электрический сигнал состоит в следующем. Пятно формируется светооптической системой, содержащей источник света и оптическое устройство. Перемещение пятна о поверхности оригинала осуществляется устройством развёртки. Часть светового потока развёртывающего элемента, падающего на элементарную площадку оригинала, отражается. Величина отражённого светового потока зависит от яркости элементарной площадки оригинала. Чем светлее элементарная площадка, тем больше отражённый световой поток. Последний поступает на фотоэлектрический преобразователь, где происходит преобразование этого потока в факсимильный видеосигнал (последовательность элементарных сигналов, отражающих оригинал). Видеосигнал поступает на устройство преобразования сигнала, усиливается и с помощью амплитудной или частотной модуляции преобразуется в линейный факсимильный сигнал, который передаётся в канал связи. В приёмной части происходит обратное преобразование линейного сигнала в исходный видеосигнал (демодуляция). Далее факсимильный видеосигнал поступает в устройство записи, где происходит синтез копии – составляющие видеосигнала путём элетрооптического преобразования превращаются в оптические плотности элементарных площадок, из которых складывается полное изображение. Для правильного воспроизведения изображения на приеме необходимо, чтобы устройство выделения элементарных площадок изображения на оригинал и устройство записи этих площадок на копии двигались с одинаковой скоростью (синхронно) и начало развертки у них совпадало (синфазно). Это обеспечивается устройствами синхронизации и фазирования.

 

2.2.  Параметры факсимильной передачи

 

Сканирование элементов строки передаваемого документа совместно с процессом переноса зарядов вдоль линейки ПЗС в выходное устройство называется  строчной разверткой. Скорость строчной развертки определяется частотой тактовых импульсов, поступающих на сдвиговые транспортные ПЗС - регистры.

Минимальные размеры элементов строки, которые могут быть различимы сканирующей системой, определяют разрешающую способность фотоэлектрического преобразователя вдоль строки. Очевидно, что разрешающая способность вдоль строки зависит от плотности расположения ПЗС на линейке. Сканирующая система современных факсимильных аппаратов обеспечивает разрешающую способность вдоль строки 8 точек/мм.

  Разрешающая способность по вертикали (по кадру) зависит не только от размеров ПЗС, но и от величины протяжки документа после передачи очередной строки и составляет 3,85 линий/мм в стандартном режиме работы; 7,7 линий/мм в улучшенном (FINE) режиме и около 12 линии/мм при сверхвысоком (Super Fine) режиме разрешающей способности. Большее разрешение позволяет передавать мелкий шрифт или сложную графику, но время передачи также возрастает пропорционально. Следует отметить, что разрешение определяется передающей стороной, а принимающая подстраивается под нее.

Следующим параметром факсимильной передачи является модуль взаимодействия M= L/(3,14*d), где L- длина строки развертки, d – расстояние между  серединами соседних строк, называемое шагом развертки. Равенство модулей взаимодействия совместно работающих факсимильных аппаратов обеспечивает сохранение пропорциональности размеров изображения оригинала и копии документа по горизонтали и вертикали. Рекомендациями МККТТ Т.2 ÷Т.4  установлено L=215 мм, M=264 для стандартного режима работы нецифровых факсимильных аппаратов.

В соответствии с рекомендациями Т.4 число элементов изображения на строке развертки номинальной длины L=215мм составляет 1728, а число строк  в одной странице номинальной длины 297мм  (формат А4) равно 1145 (стандартный режим работы).

Процессом сканирования документа по горизонтали и вертикали управляет  устройство развертки.

На приемной стороне импульсы видеосигнала поступают в синтезирующее устройство (устройство записи, принтер).

В современных факсимильных аппаратах также применяется струйный способ записи на обычную бумагу с помощью специальной краски.

Для безискаженного воспроизведения копии документа, записывающее устройство приемного аппарата должно работать согласованно с анализирующим устройством (сканером) аппарата передающей стороны. Для этого, во-первых, сканирование строки и ее запись должны осуществляться с одной скоростью и, во-вторых, считывание и запись должны начинаться с одинаковых положений на оригинале и копии. Оба этих условия обеспечивают устройства синхронизации, управляющие устройствами разверток.

 

2.3 Метод сжатия факсимильных сообщений - модифицированный  код  Хаффмена.

 

В современных факсимильных аппаратах в соответствии с рекомендацией МККТТ Т.30 для устранения избыточности используется одномерная схема кодирования модифицированным кодом Хаффмена - МКХ (в рекомендации Т.30 обозначен как МН). Суть этого метода состоит в следующем:

при сканировании строки изображения последовательности черных и белых растр-элементов преобразуются, соответственно, в последовательности нулей и единиц (серии «черного» и серии «белого»). На основании статистического анализа большого числа типовых документов были определены вероятности появления различных длин серий «белого» или «черного». Значения длин серий, которые имеют большую вероятность появления, кодируются короткими комбинациями единиц и нулей, и наоборот, длины серий, редко встречающиеся в передаваемых сообщениях, кодируются длинными кодовыми комбинациями. Такой метод кодирования длин серий, позволяет получить  для машинописного текста сокращение времени передачи от 5,5 (для листа полностью заполненного текстом) до 18 раз (для малозаполненного листа).

Для уменьшения размеров кодовой таблицы, отображающей соответствие между длинами серий и передающими их значения кодовыми комбинациями,  используется модифицированная процедура кодирования. В основе этой модификации лежит представление длины серии /\ в виде

                                             /\i = ,

т.е. каждая серия элементов изображения разбивается на две серии - основную длиной 64 (Ni - целое число) и завершающую Ki длиной 0...63.

Значения Ki с учетом их вероятностей кодируются кодовыми комбинациями так называемых оконечных кодовых слов (ОКС). Значения Ni кодируются  комбинациями начальных кодовых слов (НКС) (также с учетом вероятностей).  Таким образом, длина серии одинаковых по цвету элементов передается в канал составной кодовой комбинацией, состоящей из начального кодового слова  и оконечного кодового слова. При такой модификации кодирования необходимы две кодовые таблицы - для НКС и ОКС, которые содержат, соответственно, 27 (1728/64) и 64 строки. При обычном методе кодирования кодовая таблица содержала бы 1728 строк. Код МКХ учитывает, что длины серий «черного» и «белого» имеют разную статистику, поэтому используются отдельные таблицы кодирования для серий «черного» и «белого».

Для обозначения конца кодируемой строки используется специальная кодовая комбинация конца строки (КС) 000...01 (12 элементов), которая не встречается в кодах длин серий.

Принято также, что первая комбинация в строке отображает длину серии «белого». Если строка начинается с черных элементов, то длина серии «белого»  считается равной нулю.