Отчёт по практике ИФБ_21_1. Форма титульного листа отчёта о прохождении практики
 Скачать 1.22 Mb.
|
|
Форма титульного листа отчёта о прохождении практики Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский национальный исследовательский технический университет» Институт высоких технологий О Т Ч Ё Т
Обучающегося (ФИО, группа, подпись) Руководитель практики от ИИТиАД (ФИО, должность, подпись) Руководитель практики от профильной организации (ФИО, должность, подпись) Оценка по практике (ФИО, подпись, дата) Содержание отчета на ______ стр. Приложение к отчету на _____ стр. Иркутск 2022 Содержание Введение 2 1.Преобразование Фурье 3 2.АЦП и ЦАП 3 3. Характеристика аналогового, цифрового и дискретного сигналов 5 4. Структурная схема передачи аналогового, цифрового сигналов 7 5. Сигнал связи 9 6. Система электропитания трёхфазная с глухозаземлённой нейтралью 10 7. Принцип работы электрического генератора 13 8. Принцип работы трансформатора 13 9. Полосовые фильтры, верхние и нижние частоты 15 10. Устройство Интернета 16 Заключение 19 Ссылки и источники: 20 ВведениеУчебная практика обеспечивает формирование способностей к проведению настройки, регулировки и испытания оборудования связи (телекоммуникаций). Объектами профессиональной деятельности являются радиотехнические системы, комплексы и устройства, методы и средства их проектирования, моделирования, экспериментальной отработки, подготовки к производству и технического обслуживания. В качестве методов проведения учебной практики применялись лекционные занятия на кафедре Радиоэлектроники и телекоммуникационных систем ИВТ ИрНИТУ, а также ведение дневника практики. Преобразование ФурьеПреобразование Фурье операция, сопоставляющая одной функции вещественной переменной другую функцию вещественной переменной. Эта новая функция описывает коэффициенты («амплитуды») при разложении исходной функции на элементарные составляющие — гармонические колебания с разными частотами.  Преобразование Фурье используется во многих областях науки — в физике, теории чисел, комбинаторике, обработке сигналов, теории вероятностей, статистике, криптографии, акустике, океанологии, оптике, геометрии и многих других. В обработке сигналов и связанных областях преобразование Фурье обычно рассматривается как декомпозиция сигнала на частоты и амплитуды, то есть обратимый переход от временно́го пространства в частотное пространство. Оно позволяет разложить исходный сигнал на гармонические составляющие, что потребуется, например, для выделения шумов. АЦП и ЦАПАЦП и ЦАП являются основными устройствами ввода-вывода информации в цифровых системах, предназначенных для обработки аналоговой информации или управления каким-либо технологическим процессом. Важнейшие характеристики АЦП и ЦАП: 1) Вид аналоговой величины, являющейся входной для АЦП и выходной для ЦАП (напряжение, ток, временной интервал, фаза, частота, угловое и линейное перемещение, освещенность, давление, температура и т.п.). Наибольшее распространение получили преобразователи, в которых входной (выходной) аналоговой величиной является напряжение, т.к. большинство аналоговых величин сравнительно легко преобразуются в напряжение. 2) Разрешающая способность и точность преобразования. 3) Быстродействие, определяемое интервалом времени от момента подачи сигнала опроса (запуска) до момента достижения выходным сигналом установившегося значения. В любом преобразователе выделяют цифровую и аналоговую части. В цифровой производятся кодирование и декодирование цифровых сигналов, их запоминание, счет, цифровое компарирование (сравнение), выработка логических сигналов управления. Для этого используют: дешифраторы, мультиплексоры, регистры, счетчики, цифровые компараторы, логические элементы. В аналоговой части преобразователя производятся операции: усиления, сравнения, коммутации, сложения и вычитания аналоговых сигналов. Для этого используются аналоговые элементы: ОУ, аналоговые компараторы, ключи и коммутаторы, резистивные матрицы и т.д. • АЦП – аналого-цифровые преобразователи – устройства, предназначенные для преобразования непрерывных (аналоговых) сигналов в цифровые. В большинстве АЦП есть устройство выборки и хранения, которые фиксируют и сохраняют значение напряжения на своем входе, в моменты замыкания ключа, а моменты замыкания ключа определяется задающим генератором, именно его частота и определяет частоту дискретизации выходного сигнала. Сигнал на выходе устройства выборки и хранения затем, округляется до одного из уровней квантования.  Преобразование происходит дискретно, т.е. в определенные моменты называемые точками отсчета. Количество отсчетов за единицу времени определяет частоту дискретизации (частота преобразования). • ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь — это устройство преобразующее входной цифровой сигнал в аналоговый.  На вход устройства поступают дискретные отсчеты в виде цифрового кода, которые затем преобразуются в напряжение. Напряжение это соответствует набору уровней, как и случае с АЦП, многие ЦАП, используют равномерный уровни при преобразовании. 3. Характеристика аналогового, цифрового и дискретного сигналовСигнал это изменение физической величины во времени и пространстве. По сути это коды для обмена данными в информационной и управленческой средах. Графически любой сигнал можно представить в виде функции. По линии на графике можно определить тип и характеристики сигнала. Аналоговый будет выглядеть как непрерывная кривая, цифровой как ломаная прямоугольная линия, скачущая от ноля до единицы. Все, что мы видим глазами и слышим ушами поступает в виде аналогового сигнала. В электронике аналоговый сигнал основан на передаче электричества. Определённым величинам напряжения соответствуют частота и амплитуда звука, цвет и яркость света изображения и так далее. То есть цвет, звук или информация являются аналогом электрического напряжения. Также аналоговый сигнал это сигнал данных, у которого каждый из представленных параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. Свойства: аналоговый сигнал нельзя дискретизировать без потери части его данных (из-за своей непрерывности); внесённые помехи малоустранимы (можно воспользоваться фильтром частот, если известна дополнительная информация о свойствах данного сигнала, в частности, о его полосе пропускания). Дискретный (лат. discretus — «прерывистый», «разделённый») сигнал повторяет амплитуду аналогового, но плавная кривая превращается в ступенчатую. Изменяясь либо во времени, оставаясь непрерывной по величине, или по уровню, не прерываясь по времени. Так, в определенный период времени (например миллисекунду или секунду) дискретный сигнал будет какой-то установленной величины. По окончании этого времени он резко изменится в большую или меньшую сторону и останется таким ещё миллисекунду или секунду. И так беспрерывно. Поэтому дискретный это преобразованный аналоговый. То есть полпути до цифрового.  После дискретного следующим шагом преобразования аналогового стал цифровой сигнал. Главная особенность – либо он есть, или его нет. Вся информация преобразуется в сигналы ограниченные по времени и по величине. Сигналы цифровой технологии передачи данных кодируются нолем и единицей в разных вариантах. А основой является бит, принимающий одно из этих значений. Бит от английского binarydigit или двоичный разряд. Существует путаница между понятиями дискретного и цифрового сигналов. Часто цифровой сигнал называют дискретным, потому что он состоит из дискретных (отдельных) частей (samples), несмотря на то, что цифровой сигнал не является прерывистым сигналом. 4. Структурная схема передачи аналогового, цифрового сигналовВ современных сетях связи используются аналоговые и цифровые системы передачи (СП) с тенденцией постепенного перехода к применению только цифровых систем. Сигнал  называют аналоговым, если он определен на непрерывной оси времени  , и в каждый момент может принимать произвольные значения. Аналоговый сигнал может быть представлен непрерывной, или кусочно-непрерывной функции переменной . Пример аналогового сигнала показан на рисунке 1.Если сигнал  принимает произвольные значения только в фиксированные моменты времени  ,  — целое число, то такой сигнал называется дискретным. Наиболее широкое распространение получили дискретные сигналы, определенные на равноотстоящей сетке  , где  — интервал дискретизации. При этом в моменты дискретизации дискретный сигнал может принимать произвольные значения. Если значения дискретного сигнала также берутся на фиксированной сетке значений, и при этом сами значения могут быть представлены числом конечной разрядности в одной из систем счисления, то такой дискретный сигнал называется цифровым  .Структурная схема передачи аналогового сигнала:  Структурная схема передачи цифрового сигнала   5. Сигнал связиСигна́л (в теории информации и связи) — носитель информации, используемый для передачи сообщений в системе связи. Сигнал связи – материальный носитель с отображенным в нем сообщением. В качестве материального носителя сообщения электросвязи используются электромагнитные волны. Сигналы связи (электрические, электромагнитные, оптические) могут распространяться лишь в соответствующей проводящей их материальной среде. В качестве материальной среды распространения сигналов связи используются: металлические проводники (линии проводной связи), пространство (сети и линии радиосвязи), пространство и оптические волокна (сети и линии оптической связи). Принцип передачи сообщений по линиям проводной связи: электрический (электромагнитный) сигнал распространяется вдоль проводника, его изменение на одном конце проводника вызывает аналогичное изменение на другом.  6. Система электропитания трёхфазная с глухозаземлённой нейтральюУберечь человека от поражения электрическим током во время возникновения аварийных ситуаций помогает глухозаземленная нейтраль, обеспечивающая его защитное отключение. Это становится возможным за счет выравнивания потенциалов и срабатывания устройства в момент возрастания силы тока.   Система имеет как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести следующие факты: Сеть незаменима в процессе подавления перенапряжений. Нейтраль данного типа открывает возможности в использовании оборудования с таким уровнем изоляции, который изначально предполагает фазное напряжение. Не потребуется специальная схема защиты, достаточно будет обычных функций защиты от тока перегрузки в фазах для удаления глухих замыканий фазы на землю. К минусам стоит отнеси: Сети с нейтралью глухозаземленного типа — это риск повреждений и помех вследствие большого замыкания тока на землю. Фидер после повреждения будет работать со сбоями. Сохраняется опасность для человека во время действия повреждения в результате создания высокого напряжения прикосновения. Принцип работы источников электроэнергии, в частности, понижающих трансформаторов основан на законе взаимоиндукции и передаче энергии по магнитному сердечнику. Первичная обмотка при этом может и не иметь нулевого провода, в отличие от вторичной, где соединение его с нулём через проводник с низким сопротивлением, который можно приравнять с нулевым значением, будет являться эффективным средством защиты от поражения человека опасным для его жизни и здоровья напряжением. Главной особенностью сетей с глухозаземлённой нейтралью является появление не только линейного, но и фазного напряжения. Что это такое и чем оно отличается друг от друга, рассмотрим на примере простой принципиальной схемы.  Фазное напряжение — это потенциал между одним из проводов линии и нулевой точкой, присоединенной к земле, то есть наглухо заземлённой. Линейное напряжение — разница потенциалов между двумя выводами линий, то есть L1 и L2, L1-L3, или же L2-L3, называется оно также межфазное. Такие источники электрической энергии в бытовых условиях имеют распространенное значение напряжения в виде 380 В — линейного, и 220 — фазного. Линейное напряжение больше фазного на √3, то есть на 1,72.Зануление пробоя изоляции обмотки двигателя приведет к появлению большого тока короткого замыкания и срабатыванию механизма защиты, в результате чего двигатель будет отключен от сети. В случае отсутствия зануления корпуса двигателя повреждение изоляции обмотки приведет к созданию опасной ситуации на корпусе касательно земли. 7. Принцип работы электрического генератораФункция любого электрического генератора — вырабатывать электрический ток. Но на самом деле генератор ничего не производит, а лишь преобразует один вид энергии - в другой (как это и свойственно всем энергетическим процессам в природе). Чаще всего, произнося словосочетание «электрический генератор», имеют ввиду машину, преобразующую механическую энергию - в электрическую. Механическая энергия может. Генераторы, работающие посредством механического привода, - доминирующий вид генераторов в современном мире. Такие генераторы работают на атомных и гидроэлектростанциях, в автомобилях, в дизельных и бензиновых генераторах, на ветряках, в ручных динамо-машинах и т. д. Пар, бензин, ветер — служат источниками механической энергии, вращающей ротор генератора.  8. Принцип работы трансформатораТрансформатор - статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений) без изменения частоты Трансформаторы бывают однофазные и многофазные, с одной, двумя или большим количеством обмоток. Рассмотрим схему и принцип работы трансформатора на примере простейшего однофазного трансформатора. Во простейшем случае он состоит из одного металлического сердечника и двух обмоток. Обмотки электрически не связаны одна с другой и представляют собой изолированные провода. Одна обмотка (первичная) подключается к источнику переменного тока. Вторая обмотка (вторичная) подключается к конечному потребителю тока. Работа трансформатора основана на двух базовых принципах: Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм). Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция). Когда трансформатор подключен к источнику переменного тока, в витках его первичной обмотки течет переменный ток величиной I1. При этом образуется магнитный поток Ф, который пронизывает обе обмотки и индуцирует в них ЭДС. Бывает, что вторичная обмотка не находится под нагрузкой. Такой режимы работы трансформатора называется режимом холостого хода. Соответственно, если вторичная обмотка подключена к какому-либо потребителю, по ней течет ток I2, возникающий под действием ЭДС. Величина ЭДС, возникающей в обмотках, напрямую зависит от числа витков каждой обмотки. Отношение ЭДС, индуцированных в первичной и вторичной обмотках, называется коэффициентом трансформации и равно отношению количества витков соответствующих обмоток. Путем подбора числа витков на обмотках можно увеличивать или уменьшать напряжение на потребителе тока с вторичной обмотки.  9. Полосовые фильтры, верхние и нижние частотыПолосовой фильтр (BPF) - это устройство, которое пропускает частоты в определенном диапазоне и отклоняет (ослабляет) частоты за пределами этого диапазона. В отличие от фильтра низких частот, пропускающего только сигналы низкого диапазона частот, или фильтра высоких частот, пропускающего сигналы более высокого диапазона частот, полосовые фильтры пропускают сигналы в пределах определенной «полосы» или «разброса» частот, не искажая входной сигнал и не внося дополнительного шума. Эта полоса частот может быть любой ширины и обычно называется полосой пропускания фильтра. В электронике и обработке сигналов фильтр обычно представляет собой двухпозиционную схему или устройство, которое удаляет частотные компоненты сигнала (переменное напряжение или ток). Полосовой фильтр пропускает компоненты в указанной полосе частот, называемой его полосой пропускания, но блокирует компоненты с частотами выше или ниже этой полосы. Это контрастирует с фильтром верхних частот, который пропускает компоненты с частотами выше определенной частоты, и фильтром нижних частот, который пропускает компоненты с частотами ниже определенной частоты. В цифровой обработке сигналов, при которой сигналы, представленные цифровыми числами, обрабатываются компьютерными программами, полосовой фильтр представляет собой компьютерный алгоритм, который выполняет ту же функцию. Термин полосовой фильтр также используется для обозначения оптических фильтров, листов цветного материала, которые пропускают определенную полосу световых частот, обычно используемых в фотографии и театральном освещении, и акустических фильтров, которые пропускают звуковые волны определенной полосы частот.  Примером аналогового электронного полосового фильтра является схема RLC (схема резистор–катушка индуктивности–конденсатор ). Эти фильтры также могут быть созданы путем объединения фильтра нижних частот с фильтром верхних частот. 10. Устройство ИнтернетаИнтернет представляет собой глобальную сеть, которая объединяет устройства по всему миру и дает пользователям множество возможностей: работать, учиться, вести бизнес и так далее. В наши дни от работоспособности интернета зависят буквально все процессы жизнедеятельности. обычная сеть передачи данных, отличительной чертой которой являются очень значительные (глобальные) масштабы. Как и любая компьютерная сеть, она состоит из программно-аппаратного оборудования и его соединяющих каналов связи.  К оборудованию следует причислять: Клиента; Сервер; Сетевые устройства. Клиентом может выступать любое устройство способное осуществлять запрос на получение информации сети, а при получении предоставлять ее в доступном виде — компьютер, ноутбук, планшет, смартфон и т.д. Сервером является устройство, на котором хранится сетевая информация в виде баз данных. Базы предоставляют ответ на информационные запросы, передавая его клиенту. Под сетевым оборудованием понимается канал связи соединяющий клиента и сервер. Схема передачи информации между клиентом и сервером по каналу связи подразумевает: Направление на сервер клиентом информационного запроса; Поступление на сервер через сетевое оборудование запроса; Обработка сервером запроса и формирование результата (ответа); Отправка с сервера по сетевому оборудованию клиенту ответа. Для поддержания постоянной работы данной схемы необходима непрерывная работа сервера и сетевого оборудования. К сетевым устройствам относят: Модемы; Маршрутизаторы; Коммутаторы; Каналы связи. Модем предназначен для конвертации информации из цифровой в аналоговую и обратно. Это делается для передачи данных по различным каналам связи. Для обеспечения сетевой безопасности между локальной и глобальной сетью устанавливают брандмауэры. Брандмауэром может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному перемещению данных между сетями. Передача данных в сети осуществляется в соответствии с протоколами –правилами, которые определяют порядок обмена данными между компьютерами.В маршрутизаторах хранятся «Таблицы маршрутизации», в которых находятся адреса и соответствующие им пакеты данных. Через коммутатор информация движется на прямую между двумя компьютерами по специальному кабелю. Устройства в данном случае находятся на достаточно близких расстояниях друг от друга.. Коммутаторы в основном необходимы для локальных сетей, а модемы и маршрутизаторы для соединения с Интернет. Персональный доступ в Интернет осуществляется обычно через поставщика доступа в Интернет (провайдера). Абонент соединяет свой компьютер с сервером доступа, пользуясь модемом, по обычной телефонной линии или по выделенному каналу связи с помощью протоколов TCP/IP. Так же доступ к Интернету можно осуществить через локальную сеть. ЗаключениеПо прохождению практики я способен использовать нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем связи, готов и умею осознавать социальную значимость своей профессии, обладая высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности. Ссылки и источники:Принцип работы различных устройств, схемы работ, как работает то или иное устройство: https://principraboty.ru OnlineElecrtric.ru - Сайт об электрике и для электриков: https://odinelectric.ru 220.guru – Электропроводка в доме: Схемы и оборудование: https://220.guru/electroprovodka Мобильная связь и Технологии – Радиосвязь: https://zvondozvon.ru/radiosvyaz Helpiks.org - Лекция 7. Системы передачи первичных сигналов: https://helpiks.org/7-94150.html Телекоммуникации. Учебные материалы и лекции: https://siblec.ru/telekommunikatsii Proglib – Библиотека программиста: https://proglib.io/p/fourier-transform | |||||||||||||||||||||
инфокоммуникационные технологии и системы связи