Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364141
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8693)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Labview для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора

Название: Labview для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 00:54:11 09 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 75 Комментариев: 0 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Е.16.О. LABVIEW ДЛЯ РАДИОИНЖЕНЕРА:

ОТ ВИРТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДО РЕАЛЬНОГО ПРИБОРА

Ю.К.Евдокимов, В.Р.Линдваль, Г.И.Щербаков

Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева, 420111, г.Казань, ул.К.Маркса, д.10, (843)238-99-24, lindvall @ ru . kstu - kai . ru

1 . Введение

В последние годы в России издан ряд книг по LabVIEW, написанных В. К. Батовриным, В. В. Каратаевым, П. А. Бутыриным и их коллегами [1-4]. Следует здесь также отметить весьма содержательную книгу-справочник по функциям LabVIEW 7 А. Я. Суранова [5]. Большую популярность в среде пользователей LabVIEW имеет книга Л. И. Пейч, Д. А. Точилина, Б. П. Поллака [6]. Хорошим стартовым руководством может послужить книга Джеффри Тревиса [7].

По содержанию основная часть известных книг по LabVIEW предназначена для пользователей, желающих использовать LabVIEW, главным образом, как средство программирования. Другая часть книг посвящена применению LabVIEW в рамках инструментария, используемого в лабораторном практикуме или для автоматизации физических исследований.

Нам представляется, что можно выстроить содержание книги по LabVIEW так, что методика и ход изложения материала в книге будут связаны с получением или повышением профессиональных знаний в конкретной предметной области. При таком подходе LabVIEW является общим фоном, на котором читатель изучает какой-либо академический курс или предметную область.

Нами предпринята попытка реализации именно такого подхода. Особенность книги состоит в том, что возможности LabVIEW как среды программирования демонстрируются на примерах в конкретной предметной области. Эта предметная область - цифровая обработка сигналов, радиоэлектроника, компьютерные измерения и автоматизация эксперимента, электродинамика и распространение радиоволн. Мы полагаем, что в этом случае мотивация изучения LabVIEW у читателя будет значительно выше. Большая часть примеров в книге строится по известным методическим принципам «шаг за шагом», «от простого к сложному» или «делай как я», показавшим свою эффективность на курсах изучения LabVIEW.

2. Результаты работы

В докладе приведены материалы, которые связаны с той частью книги, где рассматриваются вопросы создания виртуального лабораторного практикума по дисциплине «Электродинамика и распространение радиоволн». Организация лабораторного практикума по электродинамике сопряжена с рядом принципиальных трудностей. Это в первую очередь то, что человеческие органы чувств не воспринимают действие электромагнитного поля радиочастотного диапазона, а, значит, отсутствует наглядность экспериментов. Значительную трудность представляет разработка лабораторных установок, обладающих необходимой надежностью и работоспособных в пытливых, но неумелых руках студентов. В настоящее время основным является теоретический подход к изучению электродинамики. Реальный эксперимент в учебной лаборатории электродинамики может лишь подтверждать некоторые моменты теоретических построений.

Вместе с тем моделирование и разработка виртуальных приборов в среде LabVIEW позволяют провести виртуальный эксперимент с полнотой и наглядностью, недостижимой даже в самой современной и оснащенной научной лаборатории. Ряд из вошедших в книгу результатов публиковался ранее [8-11].

При своем распространении плоская волна может встречать на своем пути различные объекты. Целью работы является изучение отражения и преломления плоской электромагнитной волны при её нормальном падении на границу раздела двух сред и исследование их с помощью виртуальной лабораторной установки. При изучении явления отражения и преломления электромагнитной волны на границе раздела двух сред представляют интерес два момента. Первым является изучение амплитудно-фазовых соотношений падающей, отраженной и преломленной волн и их зависимость от параметров граничащих сред (рис.1). Вторым является изучение распределение амплитуды поля в обеих средах (рис.2).

Рис.1. Лицевая панель ВИ «Отражение и преломление». Страница «Фазовая диаграмма амплитуд волн»

Рис.2. Лицевая панель ВИ «Отражение и преломление». Страница «Распределение амплитуд волн»


Радиотехнические системы связи, телевизионного и звукового вещания используют свободное распространение электромагнитных волн в атмосфере Земли. Простейшим случаем является распространение радиоволн в свободном пространстве. Распространение радиоволны из точки излучения в точку приема происходит в некоторой существенной области пространства. Если распространение радиоволн происходит у поверхности Земли, то ее свойства оказывают сильное влияние на уровень поля в точке приема.

Рис.3. Лицевая панель ВИ «Распространение радиоволн в свободном пространстве»

Рис.4. Структурная схема ВИ «Распространение радиоволн в свободном пространстве»

Если трасса радиоволны уходит вверх, в тропосферу и ионосферу, то их свойства необходимо учитывать при расчете радиолиний. Эти явления достаточно хорошо исследованы. Однако их изучение в рамках натурного лабораторного эксперимента крайне затруднено ввиду самого масштаба этих явлений. Вместе с тем вполне реально осуществить их изучение на математических компьютерных моделях.

Мы предполагаем, что лабораторная установка позволит определять мощность на входе приемника при заданной дальности или максимальную дальность связи при заданной чувствительности приемника. Остальными исходными данными являются: частота сигнала в МГц, мощность передатчика в Вт, чувствительность приемника в дБ/мВт, КНД передающей и приемной антенн в дБ, КСВ этих антенн, длины в м и погонные затухания в дБ/м фидеров от передатчика до передающей антенны и от приемной антенны до приемника(рис.3 и 4).

В большинстве реальных радиолиний передающая и приемная антенны расположены вблизи земной поверхности. При этом ее электромагнитные параметры, форма, рельеф существенно влияют на уровень сигнала в точке приема. Целью следующей работы является изучение закономерностей распространения радиоволн вблизи поверхности Земли. Мы предполагаем, что лабораторная установка позволит определять относительный уровень поля в точке приема в зависимости от дальности, высот подъема передающей и приемной антенн, электрических параметров поверхности Земли. Остальными исходными данными являются: длина волны передатчика в м, ширина диаграммы направленности передающей антенны в вертикальной плоскости, вид поляризации поля.

Рис.5. Лицевая панель ВИ «Линия над Землей». Страница «Коэффициент отражения»

На странице «Коэффициент отражения» размещены два индикатора: «Модуль коэффициента отражения» и «Фаза коэффициента отражения в радианах» (рис.5). На них отображаются зависимости соответствующих величин от угла скольжения. Под каждым индикатором находится панель курсора, предназначенная для измерения графика на экране.

На странице «Амплитуда поля над землей» размещен графический индикатор «Амплитуда поля в мВ/м». На нем отображается зависимость амплитуды поля от расстояния в км (рис.6). Структурная схема установки приведена на рис.7.

Виртуальная лабораторная установка позволяет:

- Исследовать отражение волны от поверхности Земли при различных поляризациях, длинах волн и параметрах земной поверхности.

- Исследовать распределение поля по расстоянию на заданной высоте.

- Исследовать распределение поля по высоте на заданном расстоянии.

Рис.6. Лицевая панель ВИ «Линия над Землей». Страница «Амплитуда поля над землей»

Рис.7. Структурная схема ВИ «Линия над Землей»

Радиоволны над поверхностью Земли распространяются в ее газообразной оболочке – атмосфере. Строение атмосферы изменчиво в пространстве и во времени. Обычно ее разделяют на тропосферу, стратосферу и ионосферу. Тропосфера – самый нижний слой атмосферы. Целью работы является изучение электрических свойств тропосферы и закономерностей распространения радиоволн в ней.

Виртуальный прибор должен обладать возможностями по моделированию зависимости диэлектрической проницаемости от высоты и траектории распространения радиоволны в тропосфере. На рисунках приведены лицевая панель виртуальной установки и ее структурная схема (рис.8 и 9).

Рис.8. Лицевая панель ВИ «Тропосфера». Страница «Траектория волны в тропосфере»

Виртуальная лабораторная установка позволяет:

- измерять зависимость относительной диэлектрической проницаемости от высоты;

- определить, при каком значении угла становится возможен возврат волны к поверхности Земли;

- проводить измерения траектории волны в тропосфере.

3. Оборудование

Виртуальный лабораторный практикум реализован на персональных компьютерах с использованием лицензионного программного обеспечения LabView 7.1 фирмы National Instruments. В учебной компьютерном классе проводятся лабораторные практикумы для студентов направлений «Радиотехника» и «Телекоммуникации».

Материал книги может быть использован студентами всех специальностей направления «Телекоммуникации» при изучении дисциплин: ЕН.Ф.08 «Электромагнитные поля и волны». Студентам специальности 210402 «Средства связи с подвижными объектами» она будет полезна при изучении дисциплины «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства систем подвижной радиосвязи» и выполнении соответствующего курсового проекта. Книга может быть использована студентами специальностей 210405 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение» и 210403 «Защищенные системы связи» при изучении дисциплины «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства» и преподавателями указанных дисциплин при организации лабораторных практикумов.

Рис.9. Структурная схема ВИ «Отражение и преломление». Страница «Поле в среде 1»

4. Преимущества технологий National Instruments

Преимущество технологий National Instruments и их достоинства вытекают из всего текста доклада. Нам же хочется особо подчеркнуть разумность политики National Instruments в работе с высшими учебными заведениями и активность в этой области работы их российского представительства.

Авторы весьма признательны менеджерам представительства National Instruments в РФ А. В. Спиридонову и П.Р. Сепояну за поддержку работы над книгой, многолетнее плодотворное сотрудничество и за постоянное внимание и решение организационных проблем в процессе написания книги.

Литература

1. Жарков Ф. Д., Каратаев В.В., Никифоров В. Ф., Панов В. С. Использование виртуальных инструментов LabVIEW // Под ред. Демирчяна К. С. и Миронова В. Г. – М.: Радио и связь, 1999. – 268 с.

2. Батоврин В. К., Бессонов А.С., Мошкин В. В., Папуловский В. Ф. LabVIEW: практикум по основам измерительных технологий. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 208 с.

3. Батоврин В. К., Бессонов А. С., Мошкин В. В. LabVIEW: практикум по по электронике и микропроцессорной технике. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 182 с.

4. Бутырин П. А., Васьковская Т. А., Каратаев В. В., Материкин С. В. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7 (30 лекций) // Под ред. Бутырина П. А. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 264 с.

5. Суранов А. Я. LabVIEW 7: справочник по функциям. – М.: ДМК Пресс, 2005. - 512 с.

6. Пейч Л. И., Точилин Д. А., Поллак Б. П. LabVIEW для новичков и специалистов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 384 с.

7. Тревис Дж. LabVIEW для всех – М.: ДМК Пресс, 2004. -544 с.

  1. Линдваль В.Р. Виртуальный лабораторный практикум по электродинамике в среде LabView. НМК «Интеграция образования, науки и производства – главный фактор повышения эффективности инженерного образования», Казань, 2000 г.
  2. Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. Наукоёмкие технологии в учебном процессе кафедры РТС. Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Казань: КГТУ (КАИ), НИО «САН», 2003.- Выпуск 33.
  3. Линдваль В.Р., Едельсков А.Е. Виртуальный лабораторный практикум «Электродинамика и распространение радиоволн». Тезисы докладов Всероссийской НТК «Информационно-телекоммуникационные технологии». Москва.: МЭИ, 2004.
  4. Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. Виртуальный лабораторный практикум «Электродинамика и распространение радиоволн» в среде LabVIEW. Материалы Международной НПК «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments». Москва.: РУДН, 2004.
Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка

Работы, похожие на Реферат: Labview для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(222409)
Комментарии (3004)
Copyright © 2005-2019 BestReferat.ru bestreferat@gmail.com реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru