МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ “МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ”
Подлежит возврату
№ 0000
Передача данных в информационно-управляющих системах
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавра 220400.62 “Управление в технических системах”
Москва 2013
С |
М.А. Габидулин
|
Редактор |
С.Л. Портной
|
оставитель
Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Передача данных в информационно-управляющих системах» предназначены для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавра 220400.62 «Управление в технических системах». Содержат описания и порядок выполнения лабораторных работ по изучению распространения сигналов в линиях связи и устройств параллельно-последовательного и последовательно-параллельного преобразования при передаче данных в информационно-управляющих системах. Методические указания могут быть рекомендованы для изучения соответствующих разделов курса «Технические средства автоматизации и управления» студентами, обучающимися по направлениям подготовки бакалавра 220400.62 «Управление в технических системах» и дипломированного специалиста 220201.65 «Управление и информатика в технических системах».
Печатаются по решению редакционно-издательского совета университета.
Рецензенты: В.Л. Лотоцкий, В.В. Макаров
© МИРЭА, 2013
Введение
Настоящий лабораторный практикум предназначен для закрепления полученных на лекциях знаний и приобретения навыков экспериментальных исследований технических средств передачи данных в информационно-управляющих системах и включает работы по исследованию распространения сигналов в линиях связи и устройств параллельно-последовательного и последовательно-параллельного преобразования систем передачи данных, каждая из которых выполняется в течение 4-х часов.
Лабораторные работы выполняются на натурных стендах. Перед выполнением лабораторной работы студент должен изучить основные теоретические положения, методику проведения экспериментов и пройти инструктаж по технике безопасности.
Лабораторная работа № 1 Исследование распространения сигналов в проводных линиях связи
Целью работы является изучение распространения сигналов в линиях связи, приобретение навыков работы с контрольно-измерительными приборами, проведения экспериментальных исследований и обработки их результатов.
1. Описание лабораторной установки
Работа выполняется на натурном стенде, предназначенном для изучения распространения сигналов в волоконно-оптических, коаксиальных и симметричных кабелях «витая пара».
Стенд конструктивно выполнен в виде настольного прибора.
Органы управления, основные блоки, разъемы расположены на лицевой панели и являются несъемными в процессе работы со стендом.
Вспомогательные блоки (источник помех, блок питания, симметрирующие устройства) расположены внутри стенда. Мерные отрезки оптического, коаксиального и симметричного кабеля «витая пара» свернуты в бухту вместе с излучающей петлей источника помех. Все кабели расположены внутри корпуса стенда и оканчиваются стандартными разъемами, размещенными на передней панели.
Внешний вид передней панели показан на рис. 1.
Лабораторная установка состоит из четырех устройств:
1) волоконно-оптической линии связи,
2) линии связи на симметричной витой паре с волновым сопротивлением 100 Ом,
3) линии связи на коаксиальном кабеле с волновым сопротивлением 75 Ом,
4) встроенного генератора помех.
6 9 1 11
3
12 2 7
8
5
4 10
Рис. 1 Внешний вид передней панели стенда
Волоконно-оптическая линия связи (1) включает:
1) передающую телевизионную камеру (2), выходной сигнал, с которой подается на разъем «Выход видео» (3);
2) электронно-оптический преобразователь, выполненный на базе передающего оптического модуля ПОМ 561. Входной электрический сигнал для этого преобразователя подается на один из разъемов « Вход», расположенных на передней панели стенда (4). Выходной сигнал подается на оптический разъем (5) преобразователя;
3) устройство для внесения неоднородности встык оптического кабеля (6). Один оборот винта соответствует перемещению торца оптоволоконного кабеля на 0,05мм;
4) Опто-электронный преобразователь, выполненный на базе приемного оптического модуля ПРОМ 364. Входной оптический и выходной электрический разъемы преобразователя расположены на панели стенда (7);
5) контрольный видеомонитор (8). Входной сигнал для него должен подаваться на разъем «Вход монитора»;
6) мерный отрезок оптического кабеля (9).
Все элементы и органы управления волоконно-оптической линией связи ограничены на передней панели контурной линией.
Линия связи на симметричной «витой паре» содержит:
1) разъемы «Вход»;
2) входной симметрирующий трасформатор;
3) переключатель, согласующий выходное напряжение генератора с входом линии связи « Нагрузка генератора»;
4) мерные отрезки кабеля, оканчивающиеся стандартными разъемами на передней панели;
5) контрольные разъемы, которые с помощью соединителей можно подключать к любому участку линии;
6) выходной симметрирующий трасформатор;
7) нагрузку линии, обеспечивающей фиксированное значение, равное волновому сопротивлению , и плавное его изменение в пределах от 0 до 2.
Все элементы и органы управления линией связи на «витой паре» ограничены на передней панели контурной линией.
Линия связи на коаксиальном кабеле (11) по конструкции и составу аналогична линии на «витой паре», но упрощена за счет отсутствия симметрирующих устройств.
Встроенный генератор помехи формирует импульсы тока, питающие индукционную катушку (12). На переднюю панель выведены тумблер включения генератора и разъем для синхронизации осциллографа импульсами генератора.
Все соединения и измерения производятся с помощью прилагаемых соединителей, стыкуемых в стандартные разъемы.
Стенд позволяет произвести:
качественную оценку TV сигнала при передаче его через оптическую, коаксиальную и симметричную линии связи;
измерение допустимых неоднородностей в разъемах оптического кабеля;
измерение полосы пропускания оптоэлектрических преобразователей;
определение волновых сопротивлений коаксиального и симметричного кабеля;
сравнительную оценку помехозащищенности линий в условиях воздействия внешних электромагнитных полей.