17565

Ущільнення та розділення каналів

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Лабораторна робота №5 з дисципліни: Автоматизоване проектування ТЗЗІ Тема: Ущільнення та розділення каналів Дифференциальное разделение каналов На передающей стороне используется дифференциальный трансформатор Т1 а на приемной такой же по конструкци

Украинкский

2013-07-04

232.5 KB

1 чел.

Лабораторна робота №5

з дисципліни: «Автоматизоване проектування ТЗЗІ»

Тема: «Ущільнення та розділення каналів»

Дифференциальное разделение каналов

На передающей стороне используется дифференциальный трансформатор Т1, а на приемной – такой же по конструкции Т2. Источник сигнала U1 частотой 50 Гц первого канала подключается к первичной обмотке Т1, источник U2 частотой 100 Гц второго канала – между средней точкой вторичной обмотки Т1 и общей шиной (землей). На приемной стороне такой же трансформатор Т2 подключается к линии связи LS в «перевернутом» виде, поскольку теперь уже первичная обмотка имеет отвод от своей середины, с которого снимается сигнал второго канала (регистрируется в канале А осциллографа); сигнал первого канала при этом снимается со вторичной обмотки Т2 (канал В осциллографа). Как видно из осциллограмм на рис. 6.1, б, сигналы передаются в приемник получателя без искажений. Отсутствие взаимного влияния каналов объясняется тем, что для сигнала второго канала (100 Гц) полуобмотки трансформаторов включены встречно, т. е. магнитные потоки от протекающих по этим полуобмоткам токов взаимно уничтожаются. По отношению же к первому каналу они включены согласно.

Частотное разделение

При таком разделении для различных каналов отводятся непересекающиеся участки на частотной шкале. Спектры сигналов и соответствующих каналов при этом должны укладываться в пределы полосы пропускания ЛС. Передающая сторона представлена двумя источниками несущих сигналов частотой 7 и 10 Гц, которые могут быть промоделированы информационными сигналами, и сумматором Сум1, а приемная сторона – двумя полосовыми фильтрами Bandpass FIR с центральной частотой 7 Гц для первого канала и 10 Гц для второго при полосе пропускания 2 Гц (определяется параметрами Cutoff Freq 1 и Cutoff Freq 2, значения которых индицируются на значке блока). Получателем на приемной стороне является плоттер, осциллограммы которого отображают, если не учитывать переходные процессы в фильтрах, приятые сигналы, а также сигнал Сум на входе приемника. Заметим, что, как и ранее, сумматоры Сум2, Сум1 и источники Cl, C2 используются для смещения осциллограмм каналов.

Временное разделение

При временном разделении несущие сигналы отдельных каналов передаются только в отведенные для них непересекающиеся отрезки времени, которые задаются коммутаторами-распределителями. На демонстрационной схеме такие распределители представлены ключами S1t, S2t на передающей стороне и S1r, S2r – на приемной. Ключи управляются противофазными источниками Ult, U2t на передающей стороне и синхронизированными с ними U1s, U2s – на приемной. Поскольку напряжения срабатывания ключей выбраны достаточно низкими (0,1 В), то практически в течение всего положительного полупериода U1t и U1r ключи S1t и S1r открыты (с небольшим «защитным» интервалом, обусловленным порогом срабатывания 0,1 В). При этом на первый вход U1d сумматора на операционном усилителе (ОУ) 1 поступает очередная выборка сигнала первого канала U1. С выхода сумматора Us  он через линию связи и ключ S1r поступает на низкочастотный R1fC1f-фильтр первого канала . В течение положительного полупериода U2t и U2r, следующего непосредственно за рассмотренным (вследствие противофазности напряжений источников управления), открытыми оказываются ключи S1t и S1r, в результате чего очередная выборка сигнала U2 второго канала через сумматор и ЛС поступает на низкочастотный R2fС2f-фильтр второго канала.

Фазовое разделение

Такое разделение применяют в двухканальной системе с несущими синусоидальными сигналами U1, U2, амплитуды которых могут быть промодулированы информационными сигналами, а фазы различаются на 90°, т. е.  и , и на выходе сумматора на ОУ 1 (в линии связи LS) будем иметь линейную комбинацию . На приемной стороне сигналы разделяются с помощью двух фазовых двухполупериодных детекторов, выполненных на двух дифференциальных усилителях (ОУ 2 и 3), управляемых ключами S1 и S2, которые, в свою очередь, управляются источниками напряжений U1s и U2s, синхронизированными с U1, U2 и также сдвинутыми по фазе на 90°.

На выходе детекторов из композитного сигнала  выделяются , , средние значения которых за два полупериода (выпрямление двухполупериодное!) соответственно равны  и , что и регистрируется подключенными, к выходам ОУ вольтметрами. Множитель  определяет амплитудные значения U1(t) и U2(t).

Кодовое разделение

При кодовом (адресном) разделении адрес нужного канала указывается кодированным сигналом, посылаемым в линию связи. Разделение на приемной стороне осуществляется декодирующим устройством, направляющим сообщения по выбранному каналу. Код адреса может быть как последовательным, так и параллельным. В последнем случае используется отдельная линия связи или индивидуальный канал на каждый разряд кода. Кодовое разделение каналов позволяет производить опрос каналов в произвольном порядке с заданным приоритетом, что важно, например, в системах автоматического управления, в которых отдельные датчики контроля могут опрашиваться с различной частотой

Схема, иллюстрирующая принцип кодового разделения каналов, содержит источники входных (канальных) сигналов U0–U1, формирователь адреса (источник тактовых сигналов Ut, двухразрядный счетчик на Т1 и Т2, дешифратор на логических элементах НЕ U1, U2 и трехвходовых элементах И U3–U6), мультиплексор (элементы И U7–U10 и ИЛИ U11), ЛС и демультиплексор на элементах И U12–U15. Работа адресного устройства и демультиплексора индицируется логическими пробниками 0-4. В практических конструкциях формирователь адреса должен быть как на передающей, так и приемной стороне. Естественно, что их работа должна быть строго синхронизированной.

В исходном состоянии триггеры счетчика находятся в нулевом состоянии (код адреса 00 на выходах ). При этом сигнал логической 1 на выходе 0 дешифратора деблокирует элементы И U7 на приемной и U12 на передающей стороне и сигналы с частотой 2 Гц (условный код 11 информационного сигнала) через ИЛИ U11 и ЛС LS поступают на выход 0 демультиплексора приемника.

Поскольку при длительности развертки осциллографа 0,5 с/дел и количестве делений 14 время регистрации составляет 7 с, то на его экране мы увидим две посылки кода 11, сопровождающиеся короткой импульсной помехой, вызванной временной несогласованностью логических элементов Из осциллограммы Us можно видеть положение посылок источника U0 в композитном сигнале в ЛС LS.

При поступлении на счетчик первого импульса Ut на его выходах формируется код адреса 01, в результате чего код 111 источника U1 передается на выход 1 демультиплексора приемника, при втором импульсе Ut формируется код адреса 10 и код 1111 источника U2 передается на выход 2 демультиплексора, при третьем импульсе формируется код адреса 11 и на выход 3 демультиплексора передается код 11111 источника U2.

Разделение каналов по уровню

В системах с разделением по уровню параметром разделения служит амплитуда сигналов, а полезная информация может содержаться, например, в их длительности.

В качестве примера рассмотрим двухканальную систему, содержащую на передающей стороне два источника однополярных импульсных сигналов амплитудой  В,  В и коэффициентом заполнения 70 и 20 % (осциллограмма на рис. 6.6, б), т. е. тем самым констатируется факт модуляции переднего фронта импульсов. Оба сигнала, линейно складываясь в сумматоре S1, образуют композитный сигнал , поступающий в ЛС. На приемной стороне с помощью диодного ограничителя (резистор , диод  и источник постоянного напряжения ) формируется напряжение  ( – падение напряжения на открытом диоде), которое в сумматоре S2 за счет выбора коэффициента передачи по входу   вычитается из , в результате чего на его выходе формируется напряжение  (см. осциллограмму на рис. 6.6, в, которая получается при переводе сдвоенного ключа  одноименной клавишей клавиатуры). Для выделения U1r необходимо, очевидно, выполнить операцию , которая осуществляется сумматором S3 при . Из осциллограммы на рис. 6.6, в видно, что вершина U1r несколько искажена вследствие ошибок формирования сигнала Ub на выходе диодного ограничителя и последующей операции вычитания в сумматоре S2.

Увеличение числа каналов рассматриваемой системы достигается увеличением числа диодных ограничителей, схем вычитания и ограничивается их точностью и стабильностью.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59688. Проблеми підліткового віку (Диспут) 30.5 KB
  Батьки зауважують що їм важко спілкуватися з дітьми: вони часто стають грубими неввічливими у школі наполягають на непотрібності деяких навчальних предметів не погоджуються з думкою оточуючих замикаються в собі Чому...
59689. Сценарій свята матері «Мати-берегиня» 50 KB
  Чарівне, ніжне, щире слово вертає нас до батьківської оселі, де пройшли наші найкращі днини. Це слово співуче, мелодійне, як і та пісня, що линула з вуст любої матусі зранку і до світанку, з дитинства раннього до старості глибокої.
59690. «Добра господиня – щастя берегиня» - розважально-виховна програма 71.5 KB
  Мета: у формі конкурсу закріпити вивчений матеріал з теми «Традиції та звичаї українського народу»; розвивати творчу уяву, кмітливість образне та логічне мислення; виховувати естетичний смак та повагу до ролі жінки в сімейному життя.
59691. Свято новорічної ялинчки 47.5 KB
  Новий Рік постука у ворота: Здрастуй здрастуй дітвора І свято новорічнеє чудове Святкувати нам уже пора. А де ж це Новий Рік Снігуронька. Просто Новий Рік Неуважний чоловік: Десь у нетрях заблукав І на свято запізнився.
59692. Свято матері 54 KB
  У травні, коли природа-мати виряджає свою доню-землю в пишному вбранні весняних квітів у дорогу життя, праці і радості, люди висловлюють подяку материнській самопожертві і відзначають День Матері.
59693. Нам без книг ніяк не можна – свято книги 80 KB
  Ознайомити дітей з тим як народилась перша книга поглибити їх знання про книги. Сьогодні ми поведемо з вами серйозну розмову про те як народилась перша книга про бережне відношення до неї як до свого товариша порадника. Тепер книга всюди поруч з нами.
59694. Прийди, весно, з радістю! 57.5 KB
  Перші квіти зявились а все це тому що: Мов на крилах дивоптиці На величній колісниці Синьоока світлолиця Мчить краса Веснадівиця. Ти що забув як тебе звати ДЯТЕЛ: Так від великого горя забув своє імя...
59695. Містечко майстрів – гра 53.5 KB
  Але найцікавіше це дружна мандрівка пошук захованої карти за допомогою якої можна потрапити в Країну майстрів та навчитися різних корисних умінь. Нелегко знайти всі частини завдання та ще й виконати його А ви дорослі бажаєте мати добрих помічників удома...
59696. Кохання і секс у житті підлітків. Сценарій 37.5 KB
  Вчити дітей розумінню і вмінню вирішувати вічні питання дружби і кохання. Дружба любов кохання. У ваших анкетах я прочитала що кохання і дружба стоять поряд що дружба переходить в кохання.