Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
Кафедра: «Автоматика и телемеханика»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Преподаватель кафедры «АиТ»
__________М.М. Соколов
СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ КОДИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
По дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики»
Студент группы 20 А
________А.С. Ченцов
Руководитель
Преподаватель кафедры «АиТ»
________М.М. Соколов
Омск 2013
Задание на курсовой проект.
Тема: “Cинтез автоматической системы передачи кодированных сигналов”.
Задание: составить схему автоматической системы, предназначенной для передачи информационного сообщения в канал связи.
Вариант номер 20
Содержание сообщения: фамилия, имя и отчество автора проекта без сокращений с учётом интервалов между словами и сообщениями:
ЧЕНЦОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ
Способ передачи (приёма): циклический.
Система кодирования: двоичный код.
Скорость передачи: 100(N±0.4) Бод, где N – номер варианта.
Параметры канала связи:
полоса пропускания - от 300 Гц до 3400 Гц;
входной уровень - от -2.3 Нп до 0 Нп (от -20 до 0,0 дБ);
линия - двухпроводная симметричная;
волновое сопротивление - 120 Ом.
УДК 656.25:681.325.6
Р Е Ф Е Р А Т
Курсовая работа содержит 33 страниц печатного текста, 24 рисунков, 2 таблицы, использовано 7 источников.
КАНАЛ СВЯЗИ
ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА
ЗАДАЮЩИЙ ГЕНЕРАТОР
КОД
СХЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ
ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА
РЕГИСТР
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
КОНЬЮНКТОР
В данном курсовом проекте производится проектирование цифрового устройства для передачи сообщения в канал связи. В процессе проектирования производится разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, согласующего устройства с каналом связи, схемы синхронизации и сброса, блока питания и пр.
Содержание
Введение 5
1. Структурная схема автоматической системы 6
2. Определение скорости передачи информации 7
3. Выбор элементной базы 8
4. Кодирование информации 8
4.1 Кодирование и минимизация 8
4.2 Преобразователь кода Ф. И. О. 11
5. Преобразователь параллельного кода в последовательный 13
6. Задающий генератор и делитель частоты 13
7. Формирователь старт-стопных синхронизирующих импульсов 14
8. Фазовая модуляция 14
9. Временная диаграмма функционирования автоматической системы 15
10. Схема согласования с каналом связи 18
11. Функциональная и принципиальная схемы автоматической системы 20
12. Источник питания 23
13. Описание элементной базы 26
13.1 Микросхема К561ЛА7 26
13.2 Микросхема К561ЛА8 26
13.3 Микросхема К561ЛА9 27
13.4 Микросхема К561ЛЕ5 27
13.5 Микросхема К561ЛЕ10 27
13.6 Микросхема К561ЛИ1 28
13.7 Микросхема К561ИЕ8 28
13.8 Микросхема К561ИЕ10 29
13.9 Микросхема К561ИЕ16 29
13.10 Микросхема К561ИР9 30
13.11 Операционные усилители К140УД14А, К140УД14Б, К140УД14В 30
Заключение 32
Введение
Дискретными являются сообщения, состоящие из конечного числа импульсов. Как правило, это документальные сообщения, зафиксированные на бумаге, перфоленте, магнитном или оптическом носителе. В канале связи такие сообщения отображаются дискретными сигналами, представляющими собой дискретную функцию дискретного времени. Это обстоятельство накладывает свои особенности на методы их формирования, передачи и воспроизведения, на построение оконечных устройств и применяемую при анализе и синтезе таких сигналов теорию. Особенности формирования и воспроизведения дискретных сигналов находят отражение в терминологии, методах защиты от помех, количественной оценке качества передачи, конструкции передатчиков и приёмников.
Целью данного курсового проекта является освоение методики проектирования цифровых устройств путём использования теории переключательных функций, теории полупроводниковых приборов и микропроцессорной техники, что позволяет значительно облегчить труд, затрачиваемый на разработку цифровых устройств.
Цифровое устройство может быть правильно спроектировано только при наличии точных описаний на радиоматериалы и радиодетали. Задача проектировщика состоит в том, чтобы получить конечный автомат, содержащий наименьшее число радиокомпонентов, имеющий оптимальные размеры и минимальную стоимость. Проектируемое устройство должно соответствовать условиям эксплуатации.
В ходе курсового проекта приобретаются навыки разработки реального устройства передачи информации. Разработка устройства начинается с построения структурной схемы. Опираясь на составленную структурную схему, производится поэтапное проектирование узлов. В ходе разработки составляются временные диаграммы работы узлов схемы. Для описания работы отдельных узлов привлекается необходимый математический аппарат.
1. Структурная схема автоматической системы
Основные блоки автоматической системы и их взаимосвязи показаны на структурной схеме автоматической системы, приведенной на рисунке 1.1, где изображены:
тактовый генератор с кварцевой стабилизацией (ГТ);
делитель частоты (ДЧ) тактовых импульсов, формирующий импульсы несущей (Fн), тактовой (С) частоты и код порядкового номера символа в сообщении (Х);
преобразователь кода (ПК) порядкового номера символа в сообщении (Х) в код номера символа в алфавите (У);
преобразователь параллельного формата кода У в последовательный формат Д (ПП);
схема модуляции и согласования с каналом связи (СМСКС);
схема синхронизации и установки автоматической системы в исходное состояние (СС);
формирователь (СИ) старт-стопных импульсов (СТ);
источник питания (ИП).
Тактовый генератор вырабатывает непрерывную последовательность импульсов напряжения ТИ, под управлением которых функционирует автоматическая система.
Делитель частоты предназначен для деления тактовой частоты в целое число раз с целью обеспечения требуемой скорости передачи информационных посылок, управления устройствами синхронизации и формирования значений двоичного кода символов сообщения в соответствии с их порядковыми номерами.
Схема синхронизации обеспечивает своевременную запись кодов символов в параллельный регистр ПП и управление устройством формирования старт-стопных импульсов СИ.
Рис. 1.1. Структурная схема автоматической системы
Преобразователь кода осуществляет переход от кода номера импульса, выдаваемого делителем частоты, к коду символа сообщения.
Преобразователь последовательного формата кода в параллельный предназначен для записи кода символа сообщения и подготовки его для передачи в канал связи.
Формирователь старт-стопных импульсов осуществляет выделение информационных блоков (сообщений), передаваемых в канал связи.
Схема модуляции и согласования с каналом связи предназначена для преобразования значений импульсного признака двоичного кода передаваемого кода в форму, удобную для передачи информационного сообщения, а также для установления необходимых уровней сигналов и согласования выходных сопротивлений передающих устройств с волновым сопротивлением канала связи.