Xx международная научно-техническая конференция и Российская научная школа молодых ученых и специалистов Системные проблемы надёжности
Скачать 3.92 Mb.
|
Реализация задачи. Ниже приведен пример поэтапного создания моделей на основе результатов измерений и обработки характеристик реальных микросхем: 1) Анализ микросхемы: - температурного диапазона, технологических разбросов, определение диапазона напряжений питания; - выбор требуемой версии. Так как в модели используются номинальные, минимальные и максимальные значения параметров, то на данном шаге определяют, при каких условиях наблюдаются эти значения соответствующих параметров схемы. Традиционно анализ выполняется при разных питающих напряжениях, температурах среды. 2) Измерение требуемых наборов статических и динамических характеристик входных цепей и выходных каскадов данной микросхемы при обеспечении на входах и выходах требуемых логических состояний. 3) Выбор минимальных и максимальных значений для значений Pulldown, Pullup, Ramp (эти значения получают на основе проведенных измерений ВАХ). Как правило, значения для R_pkg, L_pkg, C_pkg берутся из Spice – модели, если таковые отсутствуют, то их измеряют в специальных измерительных стендах, рассчитанных на большое количество выводов микросхемы и учитывающие собственные паразитные сопротивления. 4) Форматирование полученных данных в соответствии с требованиями IBIS моделей. 5) Контроль правильности разработанного IBIS-файла. Завершающим этапом в разработке IBIS-модели является проверка правильности синтаксиса. Для этого можно использовать IBIS Development studio (IBISDS), способной просматривать, редактировать и проверять IBIS модели в графическом или текстовом режиме. Для того чтобы использовать IBIS в симуляторе целостности сигналов, часто необходимо преобразовать IBIS формат в формат понятный симулятору. IBISDS содержит программу ibis2xtk, которая позволяет преобразовать IBIS файл для симулятора целостности сигналов Mentor Graphics XTK Разрабатываемая модель (IBIS-модель) предоставляет возможность описания свойств входных и выходных цепей микросхем, требуемых при анализе целостности сигналов, определение высокоскоростных передаточных характеристик и данных, изменяющихся в процессе функционирования микросхемы. Все разработанные модели могут храниться в архиве программы и могут быть включены в системы моделирования устройств на печатных платах Практическая значимость заключается в том, что результаты разработки моделей на основе представленного алгоритма и с использованием математической модели позволяют обоснованно и безошибочно учитывать паразитные эффекты, конфигурировать высокоскоростные микросхемы для получения правильных состояний на выходах, получать точные характеристики и данные. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЗКОПОЛОСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО ЭЛЕКТРОСЕТЯМ Башкиров А.В., Муратов А.В., Свиридова И.В. (ФГБОУ ВПО ВГТУ) Requirements for the package of measures aimed at studying the effectiveness of narrow-band data transmission technology for the power grid. Bashkirov A.V., Muratov A.V., Sviridova I.V. The problem of data transmission over the power grid today, is one of the most important component of the noise immunity and decided on the basis orthogonal frequency division multiplexing. Проблема исследования PLC-технологии с использованием OFDM модуляции, на сегодняшний день, является актуальной практически для всех современных технических систем. На основе PLC-технологии возможно значительно увеличить пропускную способность канала связи [1]. PLC – технология – это телекоммуникационная технология, основывающаяся на использовании силовых электросетей для высокоскоростного обмена информации. Ученые уже давно проводят эксперименты по передаче данных по электросетям, но у данной технологии есть свои недостатки, такие как низкая скорость передачи и слабая помехозащищенность. В процессе развития узкополосной PLC-технологии использовались разные виды модуляции сигнала, каждая из которых имеет свои недостатки и достоинства. В настоящее время можно выделить следующие виды: двоичную фазовую манипуляцию, частотную манипуляцию, частотную манипуляцию с расширением спектра, дифференциальную кодовую манипуляцию, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением. В конечном счете, вид используемой модуляции определяет скорость и надежность передачи данных, а также сложность реализации компонентов и соответственно их стоимость [1]. Чтобы достичь наиболее приемлемой достоверности информации используют модуляцию с расширением спектра, которая обеспечивает более надежную передачу данных в условиях нестабильности параметров канала связи. Недостаток данного вида модуляции – это низкая скорость передачи данных и слабая помехоустойчивость для использования в нестабильных сетях. Для того чтобы существенно увеличить пропускную способность канала связи и соответственно многократно расширить функциональные возможности автоматизированных систем, необходимо обратить повышенное внимание к технологии на основе модуляции OFDM. OFDM-модуляция - это метод передачи данных, при котором высокоскоростной поток данных разделяется на несколько низкоскоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей с последующим объединением данных. Модулирование каждой из поднесущих происходит либо с использованием двухпозиционной фазовой манипуляции, либо с использованием квадратурной амплитудной модуляции. Из этого следует, что формируется одновременная передача нескольких параллельных каналов. При изменении вида модуляции каждой из поднесущих, возникает возможность адаптации к параметрам канала связи и это является главным достоинством OFDM-модуляции. Таким образом, при наличии помех скорость уменьшается, а при их отсутствии или снижении уровня, увеличивается. Также, некоторые из поднесущих можно отключать только в том случае, если в этих частотных диапазонах имеются импульсные помехи. OFDM-метод, обеспечивает высокую помехоустойчивость и надежность благодаря возможности адаптироваться к параметрам канала. Если сравнивать OFDM-метод с методами FSK, S-FSK и DCSK, то OFDM-метод является более выгодным для его использования в узкополосной PLC-технологии [2]. Присутствует ряд плюсов и минусов OFDM-модуляции именно в узкополосной PLC-технологии. Недостатки OFDM-модуляции: - высокая стоимость оборудования по сравнению с другими более известными и простыми методами модуляции; -требуется расширение диапазона линейной передаточной характеристики выходного усилителя мощности, так как OFDM-сигнал во временной области имеет неравномерную огибающую. Все эти недостатки приводят к снижению КПД усилителя, увеличению рассеиваемой мощности, ужесточению требований к источнику питания, увеличению размеров и повышению стоимости кристалла. Но также следует отметить, что при использовании узкой полосы частот для PLC-связи, некоторые из недостатков пропадают. Рассмотрим достоинства PLC-технологии по сравнению с существующими технологиями передачи данных: - наличие сети кабельного телевидения или телефонной сети не обязательно и, поэтому, не требуются дорогостоящие работы, связанные с прокладкой дополнительного кабеля; - предоставление услуг обеспечивается практически во всех местах, где есть электропроводка; - не требует начальных денежных вложений; - предоставляет не только высокоскоростной доступ в Интернет, но и телефонной связи; -возможность комплексного предоставления энергетических и телекоммуникационных услуг одним поставщиком [3]. Многие из преимуществ, позволяют успешно применять OFDM-модуляцию в широкополосной PLC-технологии и других проводных и беспроводных технологиях. Достаточно сложно оценить возможности существующих систем, созданных на базе разных видов модуляции. Если принять во внимание высокую скорость передачи данных, то возможно ориентирование на использование PLC-технологии с OFDM-модуляцией. Но при этом всегда надо помнить, что теоретически достичь высокой пропускной способности можно только при очень низком уровне помех и качественных параметрах канала связи. Кроме того, не стоит забывать, что при использовании помехоустойчивого кодирования скорость снижается [4]. Нельзя не отметить, что в последние годы PLC-технология успешно развивается. Это подтверждается устойчивой работой систем в уже реализованных проектах на территории некоторых европейских стран. И можно с уверенностью считать, что у PLC-технологии хорошие перспективы внедрения в интеллектуальные автоматизированные системы учета. По мере совершенствования PLC-технологий и решения многих пока еще существующих проблем эта технология может стать доминирующей при реализации масштабных интеллектуальных электроэнергетических сетей. Литература 1. Kevin Jones & Christos Aslanidis. DCSK Technology vs. OFDM Concepts for PLC Smart Metering. — Renesas, March 2009. 2. А.В.Никифоров. Технология PLC - телекоммуникации по сетям электропитания// «Сети и системы связи».- 2002.- №5. 3. http://www.russianelectronics.ru/developer-r/review/2191/doc/53204/ 4. Башкиров А.В., Калинин Ю.Е., Остроумов И.В., Муратов А.В., Свиридова И.В. Перспективы использования OFDM-модуляции в многосегментной PLC-сети.- Радиотехника.- 2014г. ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЭМС ДЛЯ СИСТЕМ С ФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫМИ СИГНАЛАМИ Остроумов И.В., Ромащенко М.А. (ФГБОУ ВПО ВГТУ) Requirements to the complex of the actions directed on the solution of problems of electromagnetic compatibility, with use of fazomanipulirovanny signals. Ostroumov I.V., Romashchenko M.A. The problem of ensuring electromagnetic compatibility, today, is one of the most important components of radio-electronic protection and decides on the basis of the technical and organizational events held at all stages of life cycle of radio-electronic means. Проблема обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС), на сегодняшний день, является одной из наиболее важных составляющих радиоэлектронной защиты и решается на базе технических и организационных мероприятий, проводимых на всех этапах жизненного цикла радиоэлектронного средства (РЭС). К техническим мероприятиям можно отнести усовершенствование технических характеристик РЭС, влияющих на их ЭМС с другими РЭС. К организационным относятся мероприятия, направленные на регламентацию условий совместного применения РЭС по условиям ЭМС, т.е. установление необходимых разносов РЭС по: - частоте; - территориальному размещению; - секторам направленности антенн и времени работы. Разработка технических и организационных мероприятий проводится на основе результатов решения ряда задач, направленных на оценку состояния ЭМС в конкретной электромагнитной обстановке, определение значений параметров РЭС, обеспечивающих их ЭМС с другими РЭС и расчет норм, на основе которых осуществляется частотный и территориальный разнос РЭС. Основной задачей, решаемой при обеспечении комплекса технических мероприятий обеспечения ЭМС, выступает нормирование технических характеристик РЭС, влияющих на ЭМС, так как при проектировании любого РЭС, достигаемая цель представляется в виде извлечения наиболее высоких эксплуатационных характеристик. Методологической основой при разработке содержания первых нормативных документов в области ЭМС были математико-статистические методы экспертных оценок, которые оставляли открытым вопрос о соответствии выработанных решений по требованиям к техническим характеристикам РЭС оптимальным значениям [1]. В настоящее время требования по ЭМС к техническим характеристикам РЭС, во многом определяются технически достижимыми значениями [2]. Тем не менее актуальной является задача теоретического обоснования требований к техническим характеристикам РЭС в целях определения достижимых значений параметров, влияющих на ЭМС, и их сравнение с существующими уровнями на текущем этапе развития технологии. В комплексе решения задач обеспечения ЭМС организационного характера, параметры используемого радиосигнала, методы его формирования и обработки используются в качестве исходных данных: - в задаче оценки попарной совместимости РЭС; - в задачах оценки состояния ЭМС в группировке (территориальном районе); - в задаче расчета норм частотно-территориального разноса (ЧТР) РЭС; - также задачи разработки мероприятий по обеспечению ЭМС. В методическом обеспечении решения этих задач параметры радиосигналов используются в конечном счете для определения соотношения уровней полезного сигнала и помехи на выходе приемника и оценки допустимости полученных соотношений мощности, то есть для вычисления соотношения сигнал/помеха, для вычисления защитного отношения (ЗО) сигнал/помеха в основной полосе пропускания приемника, а также для вычисления допустимого отношения сигнал/помеха при различных значениях отстройки несущей частоты помехи от рабочей частоты приемника. Анализ существующего методического обеспечения решения задач ЭМС в рамках технических и организационных мероприятий показывает, что для систем, использующих фазоманипулированные сигналы, с целью учета их особенностей подлежат совершенствованию следующие методики: - методика определения необходимой ширины полосы частот; - методика формирования ограничительной линии внеполосных излучений; - методика определения защитных отношений сигнал/помеха; - методика определения ослабления мощности радиопомехи за счет ее отстройки по частоте. В том или ином виде результаты данных методик используются при решении других задач обеспечения ЭМС, таких как задача оценки помехоустойчивости РЭС, задача анализа состояния и выработки мер обеспечения ЭМС РЭС в группировках, задача расчета норм по частотно-территориальному разносу и др. [3]. Литература
НИЗКИЕ И ВЫСОКИЕ ЧАСТОТЫ ДЛЯ СТЕРЕО СИСТЕМЫ Глотов В.В. (ФГБОУ ВПО ВГТУ) Low and high frequencies for stereo system. Glotov V.V. Provision of reliability radioelectronic facilities are pawned in stage of their initial designing. The Problem delivered in work, speedup of this stage at modeling of the mechanical processes at observance required givenned conditions. Современные аудио частоты усилителя обеспечивают плоскую частоту по всем звуковом диапазоне от 16 Гц до 20 кГц. Чтобы получить наилучшее воспроизведения звука мы должны добавлять глубину звука - низкие частоты. Поэтому низкочастотные примечания должны быть усилены более высокочастотных частот. Для удовлетворения индивидуального вкуса, а также компенсировать влияние шума, предоставление низких и высоких частот производится с объединением контроля и упоминается как регулирование тембра.  Схема для низких и высоких частот контроля, показанном на рисунке является достаточно простым и эффективной. Эта схема предназначена для любой стереосистеме. Здесь источник питания 12 вольт постоянного тока, который может быть использован от источника питания самой стереосистеме. Вход для схемы принимается с выхода этапа предусилителя для левого, так и правого канала стереосистемы. Регулятор напряжения VR1 (10 кОм) последовательно с конденсатором C4 формирует регулятор высоких частот. Когда ползунок регулятор VR1 находится на нижнем конце, то минимум высоких частот сигнала развивается на нагрузке. Когда ползунок перемещается вверх, то все больше и больше высоких частот сигналов снимают. Самая высокая точка является высокими частотами. Бас будет сокращен, если емкостное сопротивление последовательно с сигнала увеличивается. Таким образом, когда ползунок потенциометра VR2 находится на верхнем конце, конденсатор C1 замкнут, и сигнал поступает непосредственно на следующей стадии, минуя конденсатор С1. Следовательно, бас имеет ослабление на ноль, и это называется усиление басов. Когда ползунок находится на самом низком пределе, конденсатор С1 эффективно параллельно с регулятором VR2. В этом положении, бас будет иметь максимальное ослабление. Усиление баса является эффективным от ± 15 дБ до 16 Гц. по сравнению с выходом на частоте 1 кГц. Высоких частоты также эффективны на ту же частоту в 20 кГц, по сравнению со значением на 10 кГц. После сборки схемы, мы можем проверить производительность низких и высоких секций следующим образом: 1. Установите ползунок регуляторов напряжения в их середине позиций. 2. Установите регулятор громкости стерео системы в середине уровне. 3. Установить ползунок в положении оптимальный звуковой эффект. Эта схема может быть легко собрана с использованием платы общего назначения. |
Похожие:
 | Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных Государственное автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования (повышения квалификации) специалистов... |  | Xх І международная научно-практическая конференция для студентов,... Хі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых |
| Xх І і международная научно-практическая конференция для студентов,... Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | | Xх І і международная научно-практическая конференция для студентов,... Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых |
| Xх І і международная научно-практическая конференция для студентов,... Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | | Международная научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов... ... |
| Xx юбилейная Международная научная конференция студентов и молодых... В соответствии с перечнем научных мероприятий на 2014 г. Министерства образования и науки РФ | | 10-я российская конференция с международным участием В рамках конференции предполагается проведение школы молодых ученых и конкурса на лучший доклад среди молодых ученых |
| Lxvi международная научно-практическая конференция студентов и молодых... В соответствии с Федеральным законом от 06. 10. 2003 года n 131-фз «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской... | | Конкурса Международная научно-практическая конференция молодых ученых «Теория и практика формирования коммуникативной культуры: традиции и... |
| Xii региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых Аспирантов и молодых ученых «Инновационные технологии диагностики и профилактики заболеваний, стандарты лечения, медицинское оборудование... | | «современные концепции экономической теории и практики: новые пути исследований и развития» Международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых |
| Международная научно-техническая конференция «проблемы и перспективы развития двигателестроения» Посвящается 100-летию Генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н. Д. Кузнецова | | «Российский союз молодых ученых» программа регионального Форума студенческих... Программа развития научно-исследовательского и экспедиционного флота Росгидромета на 2010 – 2012 годы |
