程控交换技术实验报告

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1、北京联合大学实验（实习、实训）报告课程（项目）名称： 程控交换 学 院： 应用科技学院 专 业：通信技术 班 级： 0919120201 学 号： 25 姓 名： 刘林 成 绩： 2010-12-27目 录实验1：程控交换原理实验系统及控制单元实验1实验2： 状态监控实验2实验3： 用户线接口电路及二四线变换实验3实验4：时隙信号产生实验4实验5：多种信号音及铃流信号发生器实验5实验6：程控交换PCM编译码实验6实验7：双音多频DTMF接收实验7实验8：时分复用与时分交换原理实验8实验9：多用户同时通话实验9实验10： 模拟中继通话实验10实验11： 参数设置实验11实验12：数字程控交换系统

2、计费系统通话记录存储与上传12实验13：数字程控交换系统计费系统通话记录查询13实验14： 数字程控交换系统计费系统话费设置14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1熟悉程控交换原理实验系统的系统的整体结构。2体会程控交换原理实验系统进行 通信时的工作过程。二、预习要求预习程控数字交换原理与应用和单片微型计算机原理与接口技术中的有关内容。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2万用表 一块3 单机 两个实验报告实验系统方框图(1)用户模块电路： 主要完成BORSCHT七种功能，它由下列电路组成： 用户线接口电路 二四线变换器 PCM编译码电路(2)FPGA交换网络系统： 主要完

3、成时分交换的功能，时隙信号产生，双音多频DTMF接收检测电路，它由下列电路组成： 时分交换网络系统 时隙产生电路 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：1） 450Hz数字拨号音电路2） 忙音发生电路3） 回铃音发生电路4） 25Hz振铃信号电路双音多频DTMF接收检测电路(3)显示及数据存储模块 主要完成对系统电路的各种控制，输出显示信息等各种功能： 液晶显示电路：显示主叫方 号码及状态监控。 中继电路 和PC机通信电路。(4)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，-48V，-24V等6组电源，由下列电路组

4、成：内置工作电源：-48V,-12V,+5V,+12V 稳压电源：-24V,-5V正常呼叫全过程的记录 不正常呼叫全过程进行记录实验二 状态监控实验一、实验目的 通过本次实验可以使学生进一步理解整个呼叫处理的过程。二、预习要求认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 一四个3PC机 一台实验报告1.用户1摘机，显示如下的图形，表示用户1处在“Z”状态（摘机状态），其它用户在挂机状态“G”状态。用户1开始拨号（拨用户2的号码2345），显示用户1处于“B”状态，其它用户在“G”状态用户1拨完号码，用户2开始振铃，显示用户1处于“H” 回铃音状态，用户2在“Z”振铃状态用户

5、2摘机，用户1和用户2开始通话，显示用户1、用户2处于“T”通话状态。用户1挂机，用户1和用户2通话结束，显示用户1处于“G”状态、用户2处于“M”状态。 2.用户1摘机，显示如下的图形，表示用户1处在“Z”状态（摘机状态），其它用户在挂机状态“G”状态。用户1开始拨号（拨用户2的号码2345），显示用户1处于“B”状态，其它用户在“G”状态用户1挂机，显示用户1处于“G”状态、用户2处于“M”状态。实验三 用户线接口电路及二四线变换实验一、实验目的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AM79R70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

6、线变换电路的工作原理。二、预习要求认真预习程控数字交换原理与应用中有关用户线接口电路的章节。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 二个320MHz示波器 一台4万用表 一块实验报告 TP11 450Hz拨号音电路 TP15振铃波形TP11 语音参考波形 实验四 时隙信号产生实验一、实验目的1掌握时隙信号在程控交换机中的作用。2实验箱中信号产生的原理。二、预习要求1查阅有关时隙信号的作用2认真预习程控数字交换原理与应用中有关这方面的内容。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 二个320MHz示波器 一台实验报告TP4096和TP2048TPTS1（上）和TP2048实验五 多种信号音

7、及铃流信号发生器实验一、实验目的1了解 通信中常用的几种信号音和铃流信号的电路组成与产生方法。2熟悉这些信号音在传送过程中的技术要求和实现方法。二、预习要求预习有关拨号音、忙音、回铃音、铃流等有关内容。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 两个320MHz示波器 一台实验报告1将实验箱的S1拨码开关的第三位置“1”（推向上面），第一、第二位置“0”，调用系统的默认设置（ 号码、系统时间）。2将用户一和用户四接上 单机。3接上交流电源线。先打开“交流开关”，此时实验箱上的四组电源已供电（+5v,-5v，-24v，-48v），各自发光二极管亮。4此时，CPU已对系统进行初始化处理，液晶显示K

8、&H公司的标志，几秒钟后显示默认的 号码（用户一1234，用户二2345，用户三3456，用户四4567）。再几秒后，出现通话状态监控界面。5、用户1摘机，听到拨号音，用示波器测量TP12端，应该为450Hz左右的正弦波。图2 TP12测得的拨号音信号6、用户1拨用户4的 号码，拨通后，用户1听到回铃音，用示波器测试TP12端，波形如图所示。波形为4秒断，1秒续的5秒周期信号，在1秒续的时间内为450Hz的正弦波。TP12测得的回铃音信号7、用户4振铃，测得振铃的波形如图所示。 25Hz振铃信号波形8、用户4通话结束后，挂机。用户1听到忙音，测得TP12的忙音信号如图所示 TP12测得的忙音信

9、号实验六 程控交换PCM编译码实验一、实验目的1掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用。2熟悉单片PCM编译码集成电路TP3067的使用方法。二、预习要求1查阅有关TP3067的使用说明及其应用电路。2认真预习程控数字交换原理与应用中有关这方面的内容。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 二个320MHz示波器 一台实验报告用示波器的两个探头同时观察TP11、TP32(或TP12、TP31)的波形。可以看到两者语音（或按键产生的双音多频信号）波形是相同的，只是幅值不一样而已。这就是一个PCM编译码的过程，用户一的模拟语音信号(或按键产生的双音多频信号)经过TP3067编码后送到交换网络，

10、然后由交换网络把编码后的数据送给用户三，用户三经过译码将编码后数据再转化为模拟语音信号。TP11、TP32的波形对比6挂机后用示波器的两个探头分别测试TPTS1和DR端子。7、用户1摘机，用户听到拨号音，测试到图形如下图1所示8、可连续测试18个周期的DR数据和图2的原始数据对比。图1 用户1 TPTS1和DR测试端的波形 实验七 双音多频DTMF接收实验一、实验目的1了解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。二、预习要求认真预习有关双音多频等相关内容。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 两个320MHz示波器 一台实验报告双音多频接收电路高频组带

11、通滤波器过零检测器码变换锁存与缓冲信号输入输入电路低频组带通滤波器过零检测器 典型DTMF接收器原理框图DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器，其基本原理 400Hz450Hz的正弦信号由硬件电路实现，再经过PCM编码器电路后，就可输出音信号的PCM数字码流了，经过数字交换网络后，再进行D/A变换还原成正弦信号送往用户电路即可。DTMF接收器先经高、低频组带通滤器进行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。两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号音的4比特二进制码（D01D04）。实验八 时分复用与时分交换原理实验一、实验

12、目的1掌握时分复用原理。2熟悉数字程控交换网络的组成、原理与实现方法。二、预习要求1预习程控数字交换原理与应用中的相关内容。2熟悉MT8980的工作原理。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 四个320MHz示波器 一台实验报告1 时分交换原理时分复用是建立在抽样定理基础上的，连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。利用这些空隙便可以传输其它信号的抽样值，因此，就可以沿一条信道同时传送若干个基带信号。时分交换就是利用时分复用实现多路话音在同一PCM总线上传输的。2、利用MT8980实现语音交换时分交换的基本

13、组成是一个话音存储器和一个控制存储器。话音存储器是暂时存储输入数字信号。如果是一条输入线只需要一个32X8的RAM存储器。而现在专用的交换芯片（如MT8980）一般有8条输入线和8条输出线。它们内部的话音存储器的容量是2568。控制存储器是用来寄存话音时隙的地址。话音存储器有两种工作方式，一种是时钟写入，控制读出。另一种是控制写入，时钟读出。如图82(a)所示，以时钟写入，控制读出为例：话音存储器等于复用线上的时隙数，本例为256个时隙。因此控制存储器每单元需要8bit，对应于256个时隙地址的二进制编码。线路上256个时隙话音信息分别存入256个话音存储单元中，在处理器的控制下将输入Ti存储

14、单元的地址写入控制存储器,相当于输出时隙的存储单元中当输出时隙的地址。然后根据入时隙的地址取出话音存储器的内容送至输出端，完成了将某一入时隙内容转移到另一输出时隙去的作用。图8-2(a)中控制存储器255单元写入00000011(3)，表示入时隙3交换到出时隙255的情况。控制写入，时隙读出如图8-2（b）所示。a 0 a a 0 a a t3 t255 t3 t255 a a255 话音存储器 255 话音存储器 读 写 读 时钟 0 011111111 i=3 00000111255 控制存储器 255 控制存储器 时钟 读 控制 写 时钟 读 （a）时钟写入，控制读出 （b）控制写入，时

15、钟读出图8-2 时分交换的两种方式呼叫接续过程一般是主叫摘机，送出拨号音，拨被叫号码，呼叫被叫用户，被叫应答，保持通话，话终拆线。3、利用FPGA实现语音数据的时分交换由前面所讲，用户的语音输入输出时隙是由编解码时钟信号控制的，当编码时钟到来时编码芯片开始编码，当解码时钟到来时解码芯片开始解码。为了实现时分复用，本实验箱上提供多个编解码时钟，从TPTS1到TPTS1，各时隙之间相隔。本实验箱时隙分配如下：用户1的编解码时隙为TS1,用户2的编解码时隙为TS2，用户3的编解码时隙为TS3，用户4的编解码时隙为TS4，外输入信号与收号器的编解码时隙为TS5。所有的用户共有一条DX（数据串行发送总线

16、）和一条DR（数据串行接收总线）。图8-3 FPGA交换原理分析 在图8-3中，T2048为主工作时钟，TP0、TP1为用户1、2的时隙信号，TP10为拨号音的时隙，DX为统一的串行输出端，DR为统一的串行输入端。下面以用户一呼叫用户二，说明整个软交换的工作过程。首先用户一摘机，FPGA检测到后，将DX数据线上本来存在TP10时隙的拨号音数据复制到DR线上的TP0时隙后，这样用户一就可以听到拨号音了。下面用户一拨号，每次的拨号信号经PCM编码后出现在DX线的TP0时隙后面，FPGA将该数据交换到TP5的DTMF时隙，从而解析出用户一呼叫的是用户二。 2.要使用户2能听见用户1说话,交换网络时钟

17、写入，控制读出实验九 多用户同时通话实验一、实验目的了解实验箱中多用户同时通话时工作原理及状态。二、预习要求1认真学习程控数字交换原理与应用中的有关内容。2认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1程控交换实验箱 二台2 单机 四个320MHz示波器 一台实验报告1将实验箱的S1拨码开关的第三位置“1”（推向上面），第一、第二位置“0”，调用系统的默认设置（ 号码、系统时间）。2用户1、用户2、用户3、用户4接上 单机。3接上交流电源线。先打开“交流开关”，此时实验箱上的四组电源已供电（+5v,-5v，-24v，-48v），各自发光二极管亮。4此时，CPU已对系统进行初始化处理，液晶显示K&H公司的

18、标志，几秒钟后显示默认的 号码（用户一1234，用户二2345，用户三3456，用户四4567）。再几秒后，出现通话状态监控界面。4、 用户1拨打用户2。5、 观察用户1的DTMF输出显示（DS1-DS4发光管）。6、 用户2摘机，用户1-用户2进入通话状态。7、 用户3摘机，拨打用户1或用户2，听取忙音8、 用户3拨打用户4，用户4正常摘机。9、 测试用户1与用户2、用户3与用户4通话互不干扰。实验十 模拟中继通话实验一、实验目的了解模拟中继信号的接续过程。二、预习要求1认真学习程控数字交换原理与应用中的有关内容。2认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1程控交换实验箱 二台2 单机 二个320

19、MHz示波器 一台 实验报告中继电缆中继接口电路用 户 电 路用 户 电 路中继接口电路用 户 电 路用 户 电 路 交 换 网 络交 换 网 络用 户 电 路用 户 电 路用 户 电 路用 户 电 路控制单元控制单元 图8 中继通信接口框图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箱内完成 单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长途通信。图8是它们的接口框图。中继通信拨号方式：01+被叫号码，其中第一个“0”表示拨打长途，第二个“1”表示对方 局局号 。1将两个实验箱接上交流电源线。2先打开“交流开关”，指示发光二极管亮后，再分别按下直流输出开关J1

20、、J2，此时实验箱上的五组电源已供电，各自发光二极管亮。3按复位键“S1”进行一次上电复位，此时，CPU已对系统进行初始化处理，液晶显示电路显示“欢迎使用众友科技程控交换实验系统”，即可进行实验。4两台实验箱接口模块的开关拨到“中继”端，用一根九芯中继电缆连接线将两台实验箱的JP2连接起来。5将一台实验箱的用户2接上 单机，另一台实验箱的用户3接上 单机（也可接在其它用户上）6甲方实验箱用户2摘机后，听到拨号音时，先拨出中继码“01”，然后再拨乙方实验箱被叫用户号码“3456”。当被叫用户摘机后，甲方与乙方两用户通信已建立，可进行通话。7用双踪示波器观察中继测量点：(1)当甲方说话时（或按 上

21、任意键），测量甲方实验箱TPJT和乙方实验箱TPJR的测量点，有相同的语音波形（或双音多频信号）；否则无波形。(2)当乙方说话时（或按 上任意键），测量乙方实验箱TPJT和甲方实验箱TPJR的测量点，有相同的语音波形（或双音多频信号）；否则无波形。实验十一 参数设置实验一、实验目的 1.熟悉程控交换实验演示软件。2让实验者通过修改系统的各种配置数据来观察修改后的实际效果，理解各个参数的具体含义，从而进一步了解数字程控交换系统软件中数据的分类、意义以及它们对数字程控交换系统工作的作用和影响，理解数字程控交换系统和电信网络的工作方式。二、预习要求认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1程控交换实验箱

22、一台2 单机 一四个3.PC机 一台实验报告1将实验箱和PC利用专用的串口连线连接，实验箱连接在“PC接口”，PC连接在串口。2、将实验箱的S1拨码开关的第三位置“0”（推向下面），第一、第二位置“1”，准备进行设置参数的传输。2将用户一和用户三接上 单机。3接上交流电源线。先打开“交流开关”，此时实验箱上的四组电源已供电（+5v,-5v，-24v，-48v），各自发光二极管亮。4此时，CPU已对系统进行初始化处理，液晶“数据传输中”，字样，表示系统等待PC的数据传输5、打开PC机，打开“程控交换原理实验箱设置分析软件”软件。6、点击“设置用户信息”，进入图3界面，可以修改用户姓名，地址、 号

23、码（4位），本次将用户1的 改为2222，用户3的 改为3333，按“确定修改”键确定图3设置用户信息7、如果要修改系统参数可以点击“设置系统参数”，进入图4界面，修改后按“确定修改”键确定图4设置系统参数8、设置完信息后，要将PC时间和设置后的参数传输给实验箱，检查连线正常后，点击“下载设置信息”按键，进入参数下载界面，如果参数正确传输给实验箱，出现图5界面。图5参数下载界面9、 参数设置完后，将实验箱电源关闭，将、将实验箱的S1拨码开关的三个拨码开关置“0”（推向下面）。10、5秒钟后，打开交流电源。此时实验箱上的四组电源已供电（+5v,-5v，-24v，-48v），各自发光二极管亮。11

24、此时，CPU已对系统进行初始化处理，液晶显示K&H公司的标志，几秒钟后显示默认的 号码（注意现在显示的认识默认的 ）。再几秒后，出现通话状态监控界面。12、用户1和用户3利用新的 号码（2222、3333）进行通话实验。实验十二 数字程控交换系统计费系统通话记录存储与上传一、实验目的 通过本次实验可以让实验者看到数字程控交换系统计费的过程，实验者通过设置一些计费参数来观察其对计费的影响。二、预习要求1.认真学习程控交换原理中的有关内容。2.认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1程控交换实验箱 一台2 单机 四个3.PC机 一台实验报告1、将实验箱安装纽扣式电池。2、连接四部 机在实验箱。3、先按

25、实验十一的实验步骤，设置 参数实验。4、利用四部 进行10次通话（每次只保证两部 通话）。关闭实验箱电源，自行记录通话方和通话起止时间。5、将实验箱的S1拨码开关的第二位置、第三位置“0”（推向下面），第一位置“1”，准备进行通话记录的向上传输。6、打开实验箱，显示“数据传输中”字样。6、打开软件，点击“上传通话数据”，将实验箱存储的刚才通话记录上传。7、软件显示如图 6的上传后的通话记录。图6 通话记录显示实验十三 数字程控交换系统计费系统通话记录查询一、实验目的 通过本次实验可以让实验者看到数字程控交换系统计费的过程，实验者通过设置一些计费参数来观察其对计费的影响。二、预习要求1.认真学习

26、程控交换原理中的有关内容。2.认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1.程控实验交换箱 一台 2. 单机 四个 3.pc机 一台实验报告1、打开“程控交换原理实验箱设置和分析软件”。2、图1-1数据库中显示刚才的上个实验的通话记录。图 1-1 通话记录3、点击“筛选全部数据”按键，进入图1-2的筛选界面，筛选的原则包括“主叫筛选”、“被叫筛选”和“限制时间”三个原则。选择“主叫筛选”的用户一和“被叫筛选”的用户三和用户四,按“确定”键。图 1-2 通话记录4、图1-3显示所有用户一打给用户三和用户四的通话记录。图1-3 筛选结果5、点击“筛选全部数据”，重新进入筛选界面,选择所有主叫、被叫方，选择

27、一段限制时间（本实验中选择2010-6-8 12：50-2010-6-8 12：51，不同的实验可根据实际数据选择）。点击“确定”键。图1-4 设置限制时间筛选6、根据上面的设置，显示图1-5的筛选结果，可以看出数据只显示了限制时间段的通话记录。图1-5 筛选结果实验十四 数字程控交换系统计费系统话费设置一、实验目的 通过本次实验可以让实验者看到数字程控交换系统计费的过程，实验者通过设置一些计费参数来观察其对计费的影响。二、预习要求1.认真学习程控交换原理中的有关内容。2.认真阅读本实验指导书。三、实验仪器1.程控实验交换箱 一台 2. 单机 四个 3.pc机 一台实验报告1、打开“程控交换原理实验箱设置和分析软件”。显示图2-1的界面，现在的费用为0.1元/每分钟，注意共有9个通话记录总话费为0.9元。图2-1原始话费界面2、点击“设置通话费率”，进入图2图2-2 话费设置界面3、图2-3为显示的改变固定话费后的界面。图2-3 改变固定话费后的数据显示4、除了设置固定话费后，还可以根据不同的时间段来设置话费，重新回到话费设置界面，选择分时费率，设置12:5012:51时间段的费率为0.05元/每分钟。12：5223：59的话费为1元/每分钟（此话费可按照实际数据设计）。点击“确定”键。图2-4 设置分时费率5、图2-5显示分时话费设置后的结果显示图2-5 分时话费显示结果