Установка предназначена для проведения лабораторно-практических занятий по курсу РТС.
Внешний вид установки с установленным сменным блоком представлен на рисунке П.1.
Рис.П.1. Общий вид лабораторной установки
Стенд содержит ряд функциональных узлов, моделирующих функциональную схему систем связи, а также все необходимые источники сигналов и измерительные приборы, а именно (слева направо):
― источники сигналов;
― блоки КОДЕР-1, АЦП и сумматор;
― сменные блоки (в середине стенда), содержащие исследуемые функциональные узлы, гнезда контрольных точек, необходимые органы управления и индикации;
― светодиодные табло переданного и принятого сообщения, ЦАП и блок контроля ошибок;
― блок индикации, в котором расположены измерительные приборы постоянного и переменного напряжения, а также движковый потенциометр напряжения смещения.
В блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ представлены:
― гармонические сигналы с частотами 1кГц, 2кГц и 110кГц*) с регуляторами выхода (0÷1,5);
― амплитудный модулятор с несущей частотой 110кГц и частотой модуляции 1кГц. Уровень несущей и глубина модуляции (m) регулируются в пределах 0÷1,5В и 0÷1В соответственно;
― генератор шума (ГШ) с регулировкой выходного сигнала (квазибелый шум в полосе не менее 10Гц-100кГц);
― импульсные сигналы тактовой (С1) и цикловой (С2) синхронизации. Для С1 период Т=450мкс (тактовый интервал). Период С2 ТЦ=17Т. Сигналы используются для внешней синхронизации осциллографа;
― гармонические сигналы f 1 и f 2, используемые для получения дискретных видов модуляции; f 1=27кГц; f 2=18кГц;
― δ(t)-сигнал “δ-функции”- прямоугольной формы с длительностью t u=5мкс и периодом 17 Т; амплитуда не менее 5В;
― s1÷s3 -сигналы сложной формы, состоящие из двух гармоник (основная частота 2кГц);
― s4 -сигнал, состоящий из суммы первой и третьей гармоник с частотами 23 и 69 Гц (для исследования АЦП);
точные значения этих частот зависят от номинала кварцевого резонатора, используемого в данной модификации стенда;
― U1 и U2 -регулируемые источники постоянных напряжений (в пределах –10 ÷ +10 В);
― диапазонный низкочастотный генератор; имеет плавную и ступенчатую регулировку выходного сигнала (0÷5В эф). Установка частоты (в пределах 20Гц÷160кГц) производится по встроенному частотомеру с цифровой индикацией.
Сигналы всех источников стенда (кроме ГШ и генератора НЧ) получены от одного кварцевого генератора путем деления частоты и фильтрации. Это существенно упрощает наблюдение изучаемых сигналов на осциллографе.
В блоке КОДЕР-1 производится ручное формирование любой пяти символьной комбинации с помощью микро тумблеров. Набранная комбинация индицируется на светодиодном табло с надписью ПЕРЕДАНО. (Такое же табло, но с надписью ПРИНЯТО, расположено над обозначением ДЕКОДЕР-1).
Блок АЦП является КОДЕРОМ-1 для аналоговых сигналов. На вход 1 блока АЦП подается входной аналоговый сигнал, вход 2 (“открытый вход”) служит для снятия статической характеристики А-Ц преобразования. Нижнее гнездо s (кΔt) служит для наблюдения за отсчетами преобразуемого сигнала, причем могут быть использованы две частоты дискретизации fδ 1=125Гц или fδ 2=2,3кГц, переключаемые тумблером. Кнопочный переключатель РАЗРЯДНОСТЬ позволяет получить число разрядов АЦП 3, 4 и 5. При отжатых кнопках происходит восьмиразрядное кодирование.
Блок ЦАП имеет один вход и два выхода. На выходе 1 формируется ступенчатый сигнал в соответствии с выбранной в АЦП разрядностью и частотой дискретизации. На выходе 2 формируется выходной сигнал после сглаживающего фильтра. Тумблер “0,τ”, расположенный ниже ЦАП, служит для компенсации задержки на Т, вносимой демодулятором. При непосредственном соединении блоков АЦП и ЦАП - тумблер должен быть в положении “0”, а при включении между ними модулятора и демодулятора - в положении “τ”.
Блок контроля ошибок предназначен для фиксации ошибок в “системе связи”. Сигналы ошибок с выхода этого блока подсчитываются на ПК за определенное время наблюдения. Рассчитывается оценка вероятности ошибки. Сигналы ошибок в символе – положительные импульсы прямоугольной формы длительностью около 200 мкс формируются только для первых пяти символов последовательности (информационных).
Длительность сигнала ошибки в «букве» - то есть в пятисимвольной информационной посылке – определяется положением первого ошибочно принятого символа и моментом окончания пятого символа.
Ниже блока контроля ошибок расположены гнёзда входов ПК с потенциометрами, регулирующими уровень сигналов, подаваемых на ПК. Связь стенда с ПК осуществляется через экранированный кабель, заканчивающийся разъёмом, который должен быть включён на вход звуковой платы ПК.
Лабораторная установка комплектуется 7 сменными блоками.
1. Преобразователь сигналов в нелинейных цепях.
2. Частотный модем.
3. Дискретизация сигналов (теорема Котельникова).
4. Автогенераторы.
5. Модулятор-демодулятор.
6. Линейные и нелинейные звенья.
7. Помехоустойчивое кодирование.
Для выполнения лабораторных работ кроме стенда предполагается использование двухлучевого (двухканального) осциллографа и персонального компьютера, к которому поставляется оригинальное программное обеспечение для выполнения ряда специальных измерительных и демонстрационных функций (двухканальный анализатор спектра, построение гистограмм, функций корреляции, вычисление оценки вероятности ошибок).
В соответствии с правилами техники безопасности корпуса стенда, осциллографа и компьютера должны быть соединены общим проводом, подключенным к общему проводу заземления лаборатории. Гнездо «┴» стенда расположено справа, на задней стенке.
Установка выполнена в металлическом корпусе размерами 1200×345×250мм. Питание установки осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220В частотой 50Гц.
Запрещается эксплуатировать установку при снятом кожухе.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
