Краткие теоретические сведения

Содержание

Предисловие.......................................................................................................................................3

Выписка из авторской программы по дисциплине……………………………………………....4

Правила выполнения практических занятий…..............................................................................5

Оформление расчетной части…………………………………………………………………......6

Оформление иллюстраций и таблиц………………………………………………………………7

Титульный лист оформление практических занятий…………………………………………….9

Практическое занятие1 «Изучение синтезаторов частоты»........................................................10

Практическое занятие 2 «Изучение систем цветного телевидения NTSC, PAL».....................15

Практическое занятие 3 «Изучение системы цветного ТВ SECAM – 3»...................................20

Практическое занятие 4 «Изучение измерительных сигналов системы непрерывного контроля работы телевизионного тракта»......................................................................................................22

Практическое занятие 5 «Временные характеристики сигналов яркости и цветности»….29

Практическое занятие 6 «Расчет помехоустойчивости в системе СЕКАМ».............................38

Практическое занятие 7 «Расчет основных параметров волноводов»........................................48

Предисловие

Назначение методических указаний

       Настоящий сборник практических занятий  предназначен в качестве методического пособия при проведении практических занятий  по программе дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация», утвержденной кафедрой телекоммуникаций для специальности 280104 «Пожарная безопасность»

       Сборник содержит описания практических занятий:

1 Изучение структуры закона об обеспечении единства измерений

2 Решение задач по изучению ГОСТа 8.417-87;

3 Средства измерений

4 Изучение кодирования информации о товаре

5 Изучение структуры международной организации (ИСО) и знакомство с

международными стандартами по управлением качеством продукции ИСО 9000 – ИСО 9004, ИСО 8402

6 Определение показателей продукции с помощью экспертного метода

7 Определение показателей продукции с помощью экспертного метода

8 Подбор нормальных линейных размеров вала

9 Определение по заданному обозначению точности предельных отклонений и размеров элементов детали, допуска посадки, значения зазоров и натягов; графическое изображение поля допусков и посадок» (4 часа)

10 Изучение шероховатости и волнистости

11 Расчет размерных цепей на обеспечение полной взаимозаменяемости (минимум - максимум)

12 Изучение проведения сертификации и сопутствующих документов

13 Изучение закона «О защите прав потребителей

       В результате выполнения практических занятий, предусмотренных программой по данной специальности, студент должен

       знать:

      - назначение и возможности использования различных измерительных приборов

      - методы определения различных параметров цепей связи и единицы их измерения

      - степень влияния измерительных приборов на параметры измеряемой цепи

       уметь:

       - выбирать метод измерения и определять погрешность измерения

       - определять параметры сигналов цепей и их компонентов

       - правильно выбирать измерительный прибор для измерения данного параметра

       - правильно вести записи в отчете

        - обрабатывать результаты измерения и делать соответствующие выводы

Практические работы рассчитаны на выполнение в течение двух учебных часов

Правила выполнения практических занятий

Общие положения

Примечание: в правилах выполнения практических занятий и лабораторных работ

следует указать, что студент должен:

- строго выполнять весь объем домашней подготовки, указанный в описаниях соответствующих практических занятий и лабораторных работ

- знать, что выполнению каждой работы предшествует проверка готовности студента, которая производится преподавателем

- знать, что после выполнения работы студент (группа студентов), которая назначается преподавателем на весь период работы, должна представить отчет о проделанной работе с обсуждением полученных результатов и выводов

В разделе указываются также требования и процедура выставления окончательной оценки студенту по работе и порядок выполнения пропущенных работ по уважительным и неуважительным причинам.

Студент должен прийти на практическое занятие (лабораторную работу) подготовленным к выполнению заданий. Студент, не подготовленный к работе, не может быть допущен к ее выполнению.

Работа должна быть выполнена в той же последовательности, в какой приведены вопросы практического занятия (лабораторной работы).

Следует полностью записывать формулировку вопроса согласно заданию, затем давать ответ.

В практическом занятии (лабораторной работе) должны быть приведены условия задач, исходные данные и решения. Решение должно сопровождаться четкой постановкой вопроса (например, «Определяется …»); указываться используемые в расчетах формулы с пояснением буквенных обозначений; выполненные расчеты и полученные результаты должны быть пояснены.

Каждый студент после выполнения работы должен представить отчет о проделанной работы с анализом полученных результатов и выводом по работе. Отчет о проделанной работе следует делать в журнале практических занятий (лабораторных работ), выполненном на листах формата А4 с одной стороны листа. Содержание отчета указано в описании практической работы.  

Все страницы, формулы и таблицы нумеруются. Нумерация по практической работе – сквозная (т.е. номер – один, два и т.д.).

Сокращение наименований и таблицы в задачах должны выполняться с учетом требований ЕСКД. При переносе таблиц следует повторить заголовок таблицы, указывая над ней «Продолжение таблицы» и ее номер. Единицы измерения указывать только в результирующих значениях.

Рисунки следует выполнять с помощью чертежных инструментов (линейки и т.д.) карандашом с соблюдением с ЕСКД.

Таблицы следует выполнять с помощью чертежных инструментов (линейки и т.д.) карандашом с соблюдением с ЕСКД. В заголовках граф таблиц обязательно проводить буквенные обозначения величин и единицы измерения в соответствии с ЕСКД.

Расчет следует проводить с точностью до двух значащих цифр.

Исправления выполняются на обратной стороне листа отчета. При мелких исправлениях неправильное слово (буква, число и т.п.) аккуратно зачеркивают и над ним пишут правильное пропущенное слово (букву, число).

Вспомогательные расчеты можно выполнить на отдельных листах, а при необходимости на листах отчета.

Титульный лист работы должен быть оформлен в соответствии с утвержденной формой (форма титульного листа прилагается). 

Если студент не выполнил практическую работу или часть работы, то он может выполнить работу или оставшуюся часть во внеурочное время, согласованное с преподавателем.

Оценку по практической работе студент получает, с учетом срока выполнения работы, если:

- расчеты выполнены правильно и в полном объеме

- сделан анализ проделанной работы и вывод по результатам работы

- студент может пояснить выполнение любого этапа работы

- отчет выполняется в соответствии с требованиями к выполнению работы

Зачет по практическим работам студент получает при условии выполнения всех предусмотренных программой работ после сдачи отчетов по работам при удовлетворительных оценках за опросы и контрольные вопросы во время практических занятий.

Оформление расчетной части

Порядок изложения расчетной части определяется характером рассчитываемых величин. Каждый расчет в общем случае должен содержать:

- эскиз или схему рассчитываемого изделия

- задачу (с указанием, что требуется определить при расчете)

- исходных данных

- расчет

- заключение

Эскиз допускается вычерчивать в произвольном масштабе, обеспечивающем четкое представление о рассчитываемом изделии.

Оформление иллюстраций

Иллюстрации в указаниях располагают по возможности ближе к соответствующим частям текста.

Иллюстрации нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой, например, «рис. 3.1», «рис. 3.2».

При необходимости иллюстрации могут иметь наименование и поясняющие данные (подрисуночный текст). Подрисуночный текст с номером рисунка помещают под иллюстрацией.

На приводимых в качестве иллюстраций электрических схемах около каждого элемента указывается его позиционное обозначение и при необходимости - номинальное значение величины. Для электро- и радиоэлементов, других комплектующих изделий, являющихся органами регулировки или настройки, дополнительно указываются в подрисуночном тексте назначение каждой регулировки и настройки, позиционное обозначение и надписи на соответствующей планке или панели.

Схемы, таблицы, чертежи и графики, приводимые в тексте требований, могут выполняться на листах любых форматов по ГОСТ 2.301 - 68.

Оформление таблиц

Цифровой материал, как правило, оформляется в виде таблиц. Таблица может иметь тематический заголовок, который выполняется строчными буквами (кроме первой прописной) и помещается над таблицей посередине.

Все таблицы, если их несколько, нумеруются в пределах каждого раздела. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой. Над правым верхним углом таблицы помешают надпись «Таблица» с указанием номера таблицы без знака «№». Слово «Таблица» при наличии тематического заголовка пишут над заголовком.

Диагональное деление головки таблицы не допускается. Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.

Заголовки граф указываются в единственном числе. Заголовки граф начинают с прописных букв, а подзаголовки - со строчных. Если подзаголовки имеют самостоятельное значение, их начинают с прописной буквы.

Графу «№ п\п» в таблицу не включают. Для облегчения ссылок в тексте пояснительной записки допускается нумерация граф таблицы.

Если цифровые данные и графах таблицы имеют различную размерность, она указывается и заголовке каждой графы. Если все параметры, размешенные в таблице, имеют одну размерность, сокращенное обозначение единицы измерения помещают над таблицей. Если все данные в строке имеют одну размерность, се указывают в соответствующей строке боковина таблицы.

Слова «более», «не более», «менее», «не менее», «в пределах» помещают рядом с наименованием соответствующего параметра или показателя (после размерности) в боковине таблицы или заголовке графы.

Если цифровые или иные данные в графе таблицы не приводятся, то в графе ставят прочерк.

Числовые величины в одной графе приводятся с одинаковым количеством десятичных знаков.

Практическая работа 1

«Изучение измерительных сигналов системы непрерывного контроля работы ТВ тракта»

         1 Цель занятия

     1.1 Изучить измерения расхождение во времени сигналов яркости и

Цветности,

    1.2 Определить различие в усиление (~k), и расхождение во времени (~'{), когда сигнал яркости опережает сигнал цветности,

    1.3 Определить различие в усиление (~), и расхождение во времени (~'{),Koгдa сигнал цветности опережает сигнал яркости.

           2 Пояснение к pfyznb.

         2.1 Краткие теоретические сведения

         Оценку различия в усиления (~), и расхождения во времени (~'{) сигналов яркости и цветности производят по испытательному импульсу 20Т (длительностью 1600 нс) (рис.9.).

Рисунок 1 - Испытательный импульс 20Т

        Различие в усиления и расхождения во времени сигналов яркости и цветности вызываются линейными искажениями видеотракта и связаны соответственно с искажениями его амплитудной - частотной и фаза частотной характеристик (А ЧХ и ФЧХ). Под влиянием этих искажений нарушается цветопередача изображения. При этом уменьшение усиления сигнала цветности относительно сигнала яркости вызывает повышения уровня шума на цветном изображении, а увеличение усиления сигнала цветности относительно сигнала яркости может привести к возрастанию уровня шумов каналах РР Л и к появлению более заметной ВЧ помехи в виде мелкой сетке на экране ВКУ черно - белого изображения. Расхождения во времени сигналов яркости и цветности приводит к появлению заметных цветных окантовок контуров изображения.

        С помощью испытательного импульса 20Т (рисунок 1) имитируются сигналы яркости и цветности состоит из двух сигналов: синусоквадратичного длительностью 20Т (рисунок 2) - этот импульс имитирует сигнал яркости и поднесущей цветности, модулированный по амплитуде импульсом 20Т (рисунок 3) Частотные спектры сигнала яркости и цветности показаны (рисунок  4).

Рисунок 2 - График синусквадратичного импульс

Рисунок 3 - Модулированный по амплитуде импульса 20Т

а) Спектр сигнала яркости        б) Спектр сигнала цветности

Рисунок 4 - Частотный спектр импульса 20Т

        При наличие одновременных искажении А ЧХ и ФЧХ испытательный импульс 20Т приобретает специфические искажения основания (рис.5). Огибающая основания испытательного сигнала имеет волнообразный характер с двумя экстремумами (Ul и U2) или одним. Эти экстремумы (если их два) всегда имеют разные знаки, и определяются они различием в усилении (~k), и расхождением во времени (~T) сигналов яркости и цветности. Один экстремум ( положительный или отрицательный) имеет место в том случае, когда расхождение во времени ~T =0. Обычно экстремумы Ul и U2 испытательного импульса оценивают в процентах относительно уровня П - импульса и определяют:

~) =U)!E_o

~2= U₂!E_O                                                                                                                                (5.1)

где Ul, U2                экстремумы испытательного сигнала, Б_о - амплитуда

испытательного сигнала. По ним можно определить различие усиления ~k (%) и расхождения во времени ~T (нс) сигналов яркости и цветности. Величины ~k, ~T определяют с помощью специальных графиков (рис. 14 и 15). Различие в усилении сигналов яркости и цветности & не должно превышать 1 о ... 20% в зависимости от РРЛ. Расхождение во времени этих сигналов ~T не должно превышать 100 ... 200 нс.

Рисунок 5 - К пояснению искажения импульса 20Т

        Пример расчета.

Таблица 1- Исходные данные

По графику

По графику

А)

Б)

Рисунок 6 - Графики для определения (&), (~'t) в случае сигнал яркости опережает

сигнал цветности (а - для малых, для больших значений (~k), (~'t))

а)

Рисунок 7 - Графики для определения (L\k), (L\'t) в случае когда сигнал цветности опережает сигнал яркости (а - для малых, б- для больших значений (L\k), (L\'t))

Исходные данные взять из таблицы 2.

Таблица 2 - исходные данные

Содержание отчета

        4.1 Цель работы

        4.2 Краткие теоретические сведения.

        4.3 Задания.

        4.4 Осциллограммы измерительных сигналов

        4.5 Графики для каждого расчета.

        4.6 Ответы на контрольные вопросы

Конторольные вопросы

5.1 Дайте определение испытательному импульсу и привидите его в графический вид

5.2 Как отлиается между собой сигналы яркости и цветности

5.3 Что представляет собой модулированные по амплитуде импульсы?

Список литературы

6.1 Под ред. В.Е. Джаконии. Телевидение: Учебник для вузов/-М.: Радио и связь, 1997.-640с.

6.2 ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений.

6.3 Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения: Учеб. Пособия.- М.: Горячая линия -Телеком, 2001.-224с.

6.4 Барабаш П.А.,Воробьев С.П. и др. Мультисервисные сети кабельного телевидения. – СПб.: Наука, 2000.

Практическое занятие 2

«Расчёт основных параметров волноводов»

Цель занятия

1.1 Расчет основных параметров волноводов.

Пояснения к занятию

Краткие теоретические сведения

Теоретически ещё в конце прошлого столетия было доказано, что электромагнитную энергию можно передавать внутри полых металлических труб. Практически такие трубы называют волноводами.

В более общем понимании волноводом является любая система, направляющая электромагнитные волны.

Волновод может быть как жёстким, так и гибким.

При некоторой относительно низкой частоте волна будет падать на стенку волновода почти перпендикулярно и энергия вдоль волновода перемещаться не будет. Такая частота называется критической. В дальней связи обычно используют круглые волноводы с волной типа H₀₁, поэтому приводим расчётные формулы для этого случая.

Критическая частота f_c определяется по формуле

Где Кс - волновое число передающей системы, для волны Н₀₁

, где а - радиус волновода в сантиметрах.

 - магнитная проницаемость материала волновода, для меди

E - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего волновод, для

воздуха

Критическая длина волны определяется по формуле:

Где V_Э - скорость распространения электромагнитных волн в свободном пространстве, равная См/км

Волновое сопротивление определяется по формуле:

 где - волновое сопротивление диэлектрика волновода; для воздуха Zg=377 Ом.

Фазовая скорость V_Ф,  групповая скорость V_ГР,  и коэффициент фазы волновода

для частот выше критической определяются по формулам:

Задание

2.1 Определить критическую частоту волновода (f с)

2.2 Произвести расчёт длины волны волновода (  с)

2.3 Определить волновое сопротивление волновода (Z в)

2.4 Определить фазовую (Уф), групповую (V_ГР) скорости и
коэффициент фазы ( ) волновода.

2.5 Исходные данные для расчёта приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные

Содержание отчёта.

4.1 Цель работы.

4.2 Задание.

4.3 Таблица исходных данных.

4.4 Расчётные формулы.

4.5 Таблица расчётных величин.

Литература.

5.1 Ю. С. Шинаков, Ю. М. Колодяжный «Теория передачи сигналов электросвязи». М: Радио и связь, 1989.

Практическое занятие 3

«Изучение синтезаторов радиочастоты»

Цель занятия

1.1 Изучить синтезатор частоты с ФАПЧ первого типа

1.2 Изучить синтезатор частоты с ФАПЧ второго типа

Пояснение к занятию