
- •Элементы и устройства систем автоматики и управления
- •7.092507 «Автоматика и автоматизация на транспорте»
- •Общие указания
- •Задача 1
- •Методические указания по выполнению задачи 1
- •Задача 2.
- •Методические указания к выполнению задачи 2.
- •Задача 3.
- •Методические указания к решению задачи 3
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Методические указания по выполнению задачи 1
Структурная схема системы ТУ-ТС с частотной селекцией приведена на рис.1. Каждый i-й объект системы имеет свой блок на пункте управления (БОi) и на исполнительном пункте (БОИi). Для управления объектом используется две частоты: fi1 - для передачи команды «Включить» и fiо - для передачи команды «Выключить». Информационный сигнал ТС также содержит две частоты: fi1 - «Включено», fiо - «Выключено» (сигналы ТУ и ТС одновременно не передаются). Построение частотного спектра системы необходимо начинать с определения и расчета частотного спектра объектов одной группы, который в общем виде представлен на рис. 2.
Рисунок 2 – Частотный спектр объектов
Как следует из рис. 2 частотный спектр объектов группы равен диапазону частот fо=2Nof.
Все группы объектов пункта управления (ПУ) и исполнительного пункта(ИП) имеют одинаковые частотные спектры объектов, поскольку объекты одного i-го номера во всех группах кодируются одинаково, т.е. имеют одни и те же частоты fi1 и fiо. Для генерации этих частот в блоках БОi и БОИi имеются соответствующие генераторы.
Для передачи по общей линии связи (ЛС) одних и тех же частот объектов различных групп используется модуляция несущих групповых частот fг,i частотным спектром объектов. Несущие частоты fг,i генерируются в групповых блоках системы: БГj – на ПУ и БГИj – на ИП. При наиболее простой амплитудной модуляции образуются две боковые полосы частот для каждой несущей ( fг,j + fNo,O и fг,j - fNo,O ), при этом частотный спектр системы имеет вид, показанный на рис. 3.
Рисунок 3 – Частотный спектр системы
Как следует из рис.3. частотный диапазон одной группы объектов равен fг=2fо , а информационный частотный диапазон всей системы Fи=NГ fг. При этом между частотными спектрами соседних групп fг,i и fг,i+1 должен быть защитный интервал fз для разделения частотных спектров групп с помощью полосно-пропускающих фильтров (ППФ). Ширина защитного интервала fз при равномерном распределении несущих частот в диапазоне от Fmin до Fmax определяется из уравнения
. (1)
В приемной части групповых блоков БГj и БГИj имеются широкополосные ППФ для выделения соответствующих групповых спектров частот. После демодуляции на блоки объектов БОi или БОИi поступают частоты fi1 и fiо, которые выделяются соответствующими узкополосными ППФ.
Частотный
спектр системы, рассчитанный по варианту
задания, должен содержать численные
значения границ частотного диапазона
системы ТУ-ТС (Fmin,
Fmax),
значения всех несущих частот (fг,1-
fг,N),
а также границ частотного диапазона
групповых спектров (fг,j-
fo,
fг,j+
fo).
Задача 2.
В системе ТУ – ТС для защиты от ошибок передаваемых команд и известительных сигналов используется избыточное кодирование с помощью кодов Хэмминга и сменно-качественная частотная манипуляция передаваемых по линии связи сигналов.
Варианты исходной комбинации определяются суммой двух последних цифр шифра студента и приведены в табл. 3.
Таблица 3 – Комбинации кода на все сочетания
Вариант |
Комбинация |
Вариант |
Комбинация |
Вариант |
Комбинация |
0,18 |
100001 |
6 |
100111 |
12 |
101101 |
1 |
010010 |
7 |
011000 |
13 |
011110 |
2 |
100011 |
8 |
101001 |
14 |
101111 |
3 |
010100 |
9 |
011010 |
15 |
011001 |
4 |
100101 |
10 |
101011 |
16 |
101010 |
5 |
010110 |
11 |
011100 |
17 |
011011 |
Для выполнения задачи необходимо:
1. Выполнить операцию кодирования заданий кодовой комбинации с помощью кода Хэмминга. Определить избыточность кодовой комбинации.
2. Используя способ сменно-качественного кодирования определить последовательность передаваемых в линию связи частот для полученной комбинации кода Хэмминга. Выбрать частоты 500 Гц, 600 Гц, 700 Гц, 800 Гц. Результат представить в виде частотно временной диаграммы.