程控交换原理实训部分指导书
第一篇 程控交换原理实训部分
目 录
第一章 概述
一、程控交换原理实训部分与其它同类产品比较所具有的优势 二、程控交换原理实训部分功能介绍
三、程控交换原理实训部分所提供的主要实训内容
第二章 程控交换原理实验
实验一 程控交换原理及实训部分简介 实验二 用户线接口电路及二/四线变换实验 实验三 用户取/挂机信号检测实验 实验四 模拟用户信令实验
实验五 脉冲与双音多频信号的接收实验 实验六 PCM编/解码实验
实验七 ADPCM编解码及性能比较实验 实验八 空分交换实验 实验九 时分交换实验 实验十 局间通话实验 实验十一 人工转接实验
实验十二 综合实验一 —— 通话实验 实验十三 综合实验二 电话会议实验 实验十四 综合实验三 ——交换机维护实验 实验十五 综合实验四 ——交换机计费实验 实验十六 综合实验五 ——程控交换新业务
1
程控交换原理实训部分指导书
第一篇 程控交换原理实训部分
第一章 概述
JH5123通信一体化综合实训系统的程控交换原理实训部分,是由长期从事通信专业教学的教师根据程控交换教学的需要而研发的，设计实训部分的电路及编写实验指导教材时，从理论和实践两个方面由浅入深、顺序渐进，力求通过丰富的实验引导学生学好程控交换原理课程。
本交换实验设备根据各类高校已基本普及计算机的实际情况，考虑到尽量整合教育资源，提高设备利用率，故将计算机作为后台设备，充分利用计算机的资源优势，提供丰富、美观的实验信息显示、资源管理、前后台通信及实时的信息反馈。程控交换原理实训部分作为前台设备，完成交换过程中13项23个实验。
一、程控交换原理实训部分与其它同类产品比较所具有的优势
1、
测试点多：整个程控交换原理实训部分预留了74个测试点，学生可以观测到实验过程中每个可测试点的波形或数据，并且部分测试结果可与PC或LCD的显示进行比较；
2、
显示方式多：显示屏显示（PC机或液晶屏）、数码管显示（收号时数显）、程控交换原理实训部分还有41个发光二极管。多种显示方式可根据需要动态的反映各模块的工作情况、各终端的状态、主被叫的号码、信令信息、模拟的波形和数字的编码等信息；
3、
工作模块划分清晰、原理及功能介绍简明：根据实验工作的需要，将程控交换原理实训部分划分成20组工作模块。各模块相对独立并完成其功能；
4、
具有相关的CAI功能：各实验的原理、功能介绍及实验内容在PC屏幕和LCD上相关实验中均有介绍，便于学生自学及巩固相关课程的知识点；
5、
对程控交换过程中信息的实时采集、显示和反馈：能够实时的反映交换设备中的设备状况及相关信息，并通过通信协议发送到后台显示；
6、
有符合ITU-T标准的64Kbps/32Kbps/24Kbps/16Kbps的PCM和ADPCM编解码：使学生通过实验，可以很好的了解国际通信标准、数字编码/解码技术、数据的压缩及观察其对语音质量的影响；
2
程控交换原理实训部分指导书
二、 程控交换原理实训部分功能介绍
该部分由话机（4只）、模拟用户电路（4路）、数字用户电路（4路）、交换网络、交换控制单元、信号音产生单元、时钟信号与人工话务台单元、通信单元、局间通话、外线、信号音检测、DTMF解码、直流输出、A/D采样、显示模块和键盘模块（PC版中显示和键盘由PC机完成）构成。本系统供电模块配有+5V、 -5V、 -48V三组直流电源。
程控交换原理实训部分的原理框图如图1－1所示；图1－2是该实验系统的模块图。
图1－1 实验系统的原理框图
3
程控交换原理实训部分指导书
交 换 控 制模拟用户接口电路1数字用户接口电路1模拟用户接口电路2数字用户接口电路2空分交换模拟用户接口电路3数字用户接口电路3模拟用户接口电路4数字用户接口电路4时分交换时钟单元DTMF解码局间通信串行通信信号音产生铃流外线通信显示信号音检测直流输出人工话务台键盘
图 1－2 实验系统模块图
1）、程控交换原理实训部分各个模块及功能介绍
用户电路由模拟用户线接口电路和数字用户接口电路构成，完成BORSCHT七大功能： B（馈电）、O（过压保护）、R(振铃)、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）。
⑴模拟用户接口模块：模拟用户线接口电路完成BORS功能、混合电路完成二/四线转换（模拟二线双向信号与四线单向信号的转换）功能；本实验系统中，用户线接口电路包括向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流、摘挂机的检测、语音信号的二\\四线转换。
⑵数字用户接口模块：由滤波器和PCM/ADPCM编译码器构成，完成模拟话音与数字编码的转换；本实验系统中，数字用户接口电路可完成64kbps速率的PCM编解码、32kbps速率的ADPCM编解码、24kbps速率的ADPCM编解码及16kbps速率的ADPCM编解码，可以比较不同编解码速率时的编解码效果；
4
程控交换原理实训部分指导书
⑶交换网络由空分交换网络、时分交换网络组成。本实验系统中，对模拟的话音信号进行空分交换，对音频信号编解码后的数字信号进行时分交换；
⑷信号音产生模块完成模拟用户信令的产生功能，即产生在用户话机与局间传递控制信息的各种信号音。包括拨号音、忙音、回铃音、摧挂音、空闲音、长途通知音等。本实验系统中，由信号发生器产生各种正弦信号和断续比不同的信号音，来满足用户信令的要求。
⑸交换控制模块完成对用户状态的检测、控制及用户之间的信号交换功能。本系统由单片机发送控制字和检测监视线路状态，按照15类25个实验的需要，对交换矩阵及本实验系统中相应模块进行控制和操作。
⑹时钟信号及人工话务模块提供程控交换原理实训部分的工作时钟及人工话务台的音频信号的输入和输出。本系统中所需要的几组工作时钟信号，分别由晶振或晶体直接提供或经分频后提供。本模块还可提供数字的总线，收、发时隙，音频输入、输出的测试和人工话务台的耳机插孔及话筒。
⑺通信模块完成程控交换原理实训部分与PC机串口之间的通信。在通信单元中，通过自定义的通信协议，将实验过程中产生的数据可靠的发送到后台，同时也要将后台的指令正确的送给程控交换原理实训部分的交换控制单元。；
⑻局间通话模块完成A与B两个程控交换原理实训部分（模拟交换局）之间的通信功能。本实验系统中，为了模拟交换局间的通信，通过实现A、B两个程控交换原理实训部分之间的通话，来模拟两个不同局号的用户之间的通信。而局间信令中国采用的有“中国1号”和“7号信令”两种，由于太复杂，在本程控交换原理实训部分中暂由自定义的简单信令完成。
⑼外线模块完成本小交换机内线与外线之间的通信，并具有回音抑制的功能。本实验中设置了外线模块，在打外线时加拨一个出局号，听到拨号音后再拨外线号码；如外线打内线则采用先接入11号话机，遇忙后转入下一部话机的方式，且设置了回音抑制电路。（若有语音提示，则可拨分机号。该版本程控交换原理实训部分无语音功能）。 ⑽信号音检测模块完成对外线信令信号的检测。在与外线通信时必须检测外线的信号音，以使程控交换原理实训部分的交换控制单元了解外线的状态（如外线“忙”或“闲”）。 ⑾DTMF解码模块对双音多频信号进行收号和解码的工作，并将解码的结果分别用7段数码管显示十进制数，L11、L12、L13、L14四个发光管显示BCD码，PC或LCD屏显示三种显示方式；
5