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

11014. Философия техники как область исследований 63 KB
  Философия техники как область исследований. ФТ в структуре философского знания. Проблема определения Т. Ответить на вопрос что такое ФТ можно с двух сторон: показав как он выделяется из философии вообще и рассмотрев что такое Т как основной объект ее
11015. Этика науки и техники 51 KB
  Этика науки и техники. Этика науки и техники как этика ответственности. Внутренняя и внешняя этика науки и техники. Проблема этической размерности научной деятельности и технического творчества обозначилась в ХХ в.: достаточно долго этические проблемы на...
11016. Классификация сетей 31 KB
  Классификация сетей Любая сеть представляет собой сочетание узлов сети и линий связи. По назначению Телефонные не сотовые – сети передачи голоса. Единственное требование – разборчивость речи. Вещательные теле и радио. Данные передаются только в од
11017. Сеть Ethernet на основе витой пары (10|100|1000Base-TX) 213 KB
  Сеть Ethernet на основе витой пары 10|100|1000BaseTX Витая пара twisted pair 2 или 4 пары скрученных проводников. 4х проводная витая пара способна работать на скоростях до 100Мбит/с а кабель состоящий из 8 проводников на рисунке на скоростях до 1000Мбит/с Всё оборудование для в
11018. Семейство технологий Ethernet 50 KB
  Семейство технологий Ethernet Стандарт Ethernet был опубликован в начале 1973г. Первые варианты были рассчитаны на скорость 10мбитс. Сегодня используются разновидности со скоростями 100мбитс и 1Гбитс. В теории существует стандарт на 10Гбитс оборудование для которого дорого и м
11019. Цели, преследуемые при создании сетей 21 KB
  Цели преследуемые при создании сетей. При создании сетей в общем преследуется одна цель – передача данных но в каждом конкретном случае преследуется какаялибо практическая цель. Совместное использование оборудования чаще всего принтеров и накопителей.
11020. Сети на основе оптоволоконных кабелей 86 KB
  Сети на основе оптоволоконных кабелей Стандарт: 10/100/1000 Base FX FX − Fiber Optic − оптоволокно В отличие от витой пары по оптоволокну передаются не электрические а оптические импульсы. Поэтому подключить оптоволокно к электронным устройствам нельзя необходимо преобразов...
11021. Основные подсистемы, работающие в сетях 28 KB
  Основные подсистемы работающие в сетях. В любой сети есть несколько подсистем жизненно необходимых для работы сети. Система адресации. Чтобы узлы сети могли общаться друг с другом каждому узлу необходим уникальный адрес адрес может бы уникален тольк...
11022. Беспроводные технологии 353.5 KB
  Беспроводные технологии Для передачи данных по воздуху используются радиосигналы. У любого сигнала есть 2 характеристики: Излучаемая мощность Частота От излучаемой мощности зависит дальность связи. Любые радиоизлучения вредны для здоровья и окружаю...