Дипломная работа: Комплекс измерения параметров обратного канала
- передаёт данные всех измерений в цифровом виде в прямом канале для их последующего приёма ИТ‑08;
- по запросу передаёт данные измерений в компьютер.
- Диапазон выходного уровня сигнала передатчика: от 60 до 115 дБмкВ
- Частотный диапазон выходного сигнала: 110–1000 МГц.
- Для измерений в прямом канале доступны следующие режимы:
- режим гистограмм, в котором производится измерение уровней несущих телевизионного радиосигнала, а также отношений Видео / Звук и Сигнал / Шум;
- режим измерения спектра с изменяемой полосой сканирования.
Рисунок 3.5.1 – Структурная схема центрального измерительного устройства
Измеритель предназначен для работы в составе комплекса измерения параметров обратного канала, который позволяет измерять АЧХ распределительных приёмных систем телевидения, производить настройку и контролировать работоспособность кабельной сети в диапазоне частот прямого и обратного канала.
3.6 Технические характеристики ЦИУ
| Параметры входа: | ||
| Диапазон рабочих частот при работе в обратном канале, МГц | 5–65 | |
| Диапазон рабочих частот при работе в прямом канале, МГц | 46–865 | |
| Входное сопротивление в диапазоне рабочих частот, Ом | 75 | |
| Входное сопротивление на постоянном токе, кОм | 10 | |
| Допустимое суммарное значение переменного напряжения на входе, В | 3 | |
| Допустимое значение постоянного напряжения на входе, В | 50 | |
| Ослабление встроенного входного аттенюатора, дБ | 20, 40 | |
| Затухание несогласованности на входе, дБ, не менее | 16 | |
| Диапазон измеряемых уровней: | ||
| с выключенным аттенюатором, дБмкВ | 40–90 | |
| с включенным аттенюатором 20 дБ, дБмкВ | 60–110 | |
| с включенным аттенюатором 40 дБ, дБмкВ | 80–126 | |
| Разрешение по измеряемому уровню, дБ | 0,1 | |
| Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения на частоте настройки, дБ | ±2,0 | |
| Полоса пропускания канала измерения по уровню -3дБ, кГц | 260 ± 30 | |
| Ослабление сигнала в полосе задержания фильтра низких частот при работе в обратном канале, дБ, не менее | 40 | |
| Полоса пропускания сигнала фильтра низких частот при работе в обратном канале, МГц | 5–70 | |
| Параметры выхода: | ||
| Диапазон рабочих частот, МГц | 110 – 1000 | |
| Диапазон уровней выходного сигнала, дБмкВ | 60–115 | |
| Тип выходного разъёма | BNC | |
| Номинальное выходное сопротивление, Ом | 75 | |
| Временные параметры при работе с генератором пилот-сигналов: | ||
| Время обнаружения генератора пилот-сигналов, сек., не более | 60 | |
| Период измерения спектра обратного канала, сек., не более | 15 | |
| Количество одновременно измеряемых пилот-сигналов ГПС‑01 | до 8‑ми | |
| Интерфейс для подключения измерителя к компьютеру | RS‑232 девяти-контактный | |
| Питание прибора осуществляется | от сети переменного тока напряжением 220 В | |
| Габаритные размеры, мм, не более | 483x156x133 | |
| Масса, кг, не более | 3,2 | |
| Рабочие условия эксплуатации, °С | от +10 до +40 | |
4. Формирователь потока данных
4.1 Назначение формирователя
Разрабатываемый модуль является составной частью всего измерительного комплекса (рис. 4.1.1). Формирователь не выполняет никаких анализирующих и измерительных функции, а только формирует необходимый поток данных для трансляции в сеть на любом свободном диапазоне частот прямого канала, то есть выполняет роль модема прямого канала.
Функции формирователя:
- ЧМ модуляция кодовой информации
- Генерация необходимой несущей частоты передачи
- Регулировка выходного уровня
Передаваемые данные содержат информацию об измеренных параметрах обратного канала и передаются в закодированном виде. Для обеспечения помехоустойчивости используется ЧМ модуляция, так как при этом сигнал наиболее защищён от внешних помех. При этом девиация частоты составит + 50кГц, согласно техническому заданию. Так как необходимо генерировать сигнал в широком диапазоне частот (110 – 1000 МГц), то весь диапазон можно поделить между четырьмя генераторами, работающими на соответствующих частотах:
110 – 190 МГц
190 – 330 МГц
330 – 570 МГц
570 – 1000 МГц
Работа всех генераторов регулируется микроконтроллером. То есть одновременно 4 генератора работать не могут. В дальнейшем сигнал фильтруется от ненужных побочных частот, усиливается и передаётся в канал. А уже на стороне абонента прибором ИТ‑08 считываются и отображаются измеренные параметры.
Рисунок 4.1.1 – структурная схема измерительного комплекса
Формирователь состоит из 5 основных функциональных блоков (рис. 4.1.2):
Блок генераторов. Генераторы производят необходимую частоту из своего диапазона, а так же выполняют функции ЧМ модуляторов.
ФАПЧ – фазовая автоподстройка частоты. Служит для стабилизации частоты и разбиения диапазона на сетку частот.
Блок регуляторов выходного уровня. Позволяет управлять уровнем генерируемого сигнала путём усиления или ослабления в зависимости от требований сети.
Блок фильтрации. Отфильтровывает побочные частоты, возникающие в результате неидеальной генерации и нелинейности усиления.
Усилительный каскад. Усиливает сигнал до уровня 60 – 115 дБмкВ для трансляции в сеть.
Более подробно работа каждого блока описана ниже.