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

663. Перинатальная патология нервной системы 123.5 KB
  Перинатальные поражения нервной системы. Гипоксия плода и новорожденного. Внутричерепная родовая травма. Травма спинного мозга. Родовые травматические повреждения плечевого сплетения. Родовой парез диафрагмы. Гемолитическая болезнь новорожденных. Родовые поражения периферических нервов.
664. Анализ функционирования фирмы в конкурентной среде 114 KB
  Анализ конкуренции на рынке. Конкурентные условия на различных рынках никогда не бывают одинаковыми из-за различия процессов развития в социальной, технологической, политической сферах. Определение конкурентного положения фирм. Определение конкурентоспособности фирмы и товара.
665. Разработка дизайна выставочного стенда 123.5 KB
  Проект организации участия фирмы Zippo в выставке. Эксклюзивные нестандартные выставочные стенды. Проектные обоснования организации участия в выставки фирмы Zippo. Анализ эффективности участия в выставке.
666. Статичний розрахунок на робочу стійкість і визначення вантажопідйомності крана 119 KB
  Виліт стріли для різних кутів нахилу. Вертикальна проекція відстані від оголовка рейкового шляху крана до центра ваги стріли. Вітрове навантаження на інші елементи крана. Момент, створюваний вітровим навантаженням. Побудова вантажний характеристики та її аналіз.
667. Мировой товарный рынок 117.5 KB
  Прогнозирование конъюнктуры мирового товарного рынка. Понятие международного рынка, его функции и виды. Конъюнктура мирового товарного рынка. Исследование конъюнктуры мирового товарного рынка.
668. Активные формы работы с родителями 113 KB
  Привлечение родителей к активному участию в образовательном процессе. Переструктурирование жизненных стереотипов, родительских установок, формирование эффективных способов взаимодействия с собственным ребенком.
669. Философия В.С. Соловьева и русский космизм 120 KB
  Философская система В.С. Соловьева. Концепция всеединства и идея Богочеловечества. Эволюция природы и общества. Софиология С.Н. Булгакова и П.А. Флоренского. Философия русского космизма. Религиозный и естественнонаучный варианты космизма. Философия общего дела Н.Ф. Федорова. Представление В.И. Вернадского о ноосфере. Учение К.Э. Циолковского о разумных атомах. Н.А. Бердяев: от марксизма к христианству. Христианский персонализм Бердяева.
670. Организация как открытая система 122.5 KB
  Формирование моделей открытой и закрытой системы в рамках общей теории систем. Специфика организации как целевой социальной системы. Проблема стабильности входа и входа. Зависимость внутренней среды и внутренних процессов организации от состояния внешней среды. Эквифинальность.
671. Характер источников информации (структура информационной среды) 77 KB
  Процесс освоения журналистом документа состоит из трёх этапов: извлечение данных, их интерпретация и фиксация. Журналистская информация документальна. В её основе лежит реальный подлинный факт, найденный и оформленный по-своему журналистом.