В. Г. Жуков Московский Институт Радиотехники Электроники и Автоматики, Москва проспект Вернадского 78, каф. Электронные приборы, р/т (095)4349376, м/т 9165266432, e-mail: vzhukov@front ru icon

В. Г. Жуков Московский Институт Радиотехники Электроники и Автоматики, Москва проспект Вернадского 78, каф. Электронные приборы, р/т (095)4349376, м/т 9165266432, e-mail: vzhukov@front ru


Смотрите также:
А. М. Бишаев, М. В. Козинцева, П. Г. Смирнов, И. А. Тарелкин, М. И...
Наноматериалы и строительство...
Программа 6-8 октября 2009 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования и науки...
Оптические свойства двумерных наноструктур и фотонных кристаллов функциональных материалов...
Учебно-методический комплекс дисциплины система менеджмента качества обучения...
Программа международной научно-образовательной конференции “ Наука в вузах: математика, физика...
Программа 1-3 октября 2003 года Москва Организаторы и спонсоры Министерство образования...
Курс лекций Москва 2007 ббк 32. 88; 32. 845. 7 Б 64...
Iii всероссийская конференция студентов...
Учебное пособие Москва, 2006 ббк 32. 973 Т…...
«Крестьянские восстания XVII xvii века (Пугачёвский бунт и восстание Степана Разина)»...
Л. Д. Кудрявцев, академик Европейской ан, член-корреспондент ран...



Загрузка...
скачать
E.8.O.Лабораторный практикум по изучению радиопеленгатора, с использованием виртуальной среды разработки LabView 7.1.


В.Г.Жуков


1. Московский Институт Радиотехники Электроники и Автоматики, Москва проспект Вернадского 78, каф. Электронные приборы, р/т (095)4349376, м/т 9165266432, e-mail: vzhukov@front.ru


Цель: Создание лабораторного практикума для студентов, обучающихся на кафедре Электронные приборы и специалистов проходящих курсы повышения квалификации.


Введение

Разработка и реализации однопозиционного пеленгаторного поста определения ОПП местоположения источника радио излучения с открытым интерфейсом. Производить анализ структуры поля, в городской застройке используя синтезируемую антенную систему, в зависимости от местоположения ИРИ. Изучать работу алгоритмов и разрабатывать различные методики оценки дальности и определения пеленга на ИРИ при различных искусственно созданных условиях имитирующих реальную спектральную загруженность канала передачи. Управлять системой сбора, обработка получаемых данных и автоматизация составления отчетов с принятием решения.


^ Структура макета однопозиционного пеленгаторного поста

Основные узлы однопозиционного пеленгаторного поста, определения местоположения источника радиоизлучения в городских условиях, представлена на рисунках 1-3: синтезируемая кольцевая антенная система с антенным коммутатором (рис.1), синхронные приемники с тестовым генератором на (рис.2), плата цифровой обработки сигнала с субмодулем АЦП и DDC на (рис.3) .




Рис.1. Синтезируемая кольцевая антенная решетка с коммутатором.


Алгоритмическая и программная часть лабораторного комплекса реализована на графическом языке программирования, виртуальной лаборатории LabView 7.1 National Instruments.

Программа управления платой цифровой обработки сигналов ЦОС была разработана на языке C и откомпилирована для спец. процессора SHARC.




Рис.2. Синхронные радиоприемные устройства с тестовым генератором.




Рис.3. Плата ЦОС с субмодулем АЦП и плата управления.


Структурная блок схема, аппаратной части лабораторного макета однопозиционного пеленгаторного поста определения местоположения источника радиоизлучения, в виде внешних и внутренних устройств представлена на (рис.4) в которую входят: антенная решетка, антенный коммутатор, синхронные радио приемные устройства и устройства обработки, субмодуль АЦП, модуль управления коммутатором, плата ЦОС находящиеся в системном блоке компьютера.




Рис. 4. Блок схема аппаратной части макета однопозиционного пеленгаторного поста.


Разработанный лабораторный отладочный макет однопозиционного пеленгаторного поста содержит специализированные модули обработки цифровой информации получаемой с промежуточной частоты синхронных РПУ. Совмещает в себе гибкую структуру взаимодействий между виртуальными приборами лабораторного стенда, которые позволяют моделировать различные алгоритмы, и задавать определенную последовательностью опроса антенной системы, проводить статистические исследования, влияющие на работоспособность и скоростные показатели комплекса.


Для макетирования учебных лабораторных работ использованы:

- 16-ти элементная кольцевая синтезируемая антенная решетка.

- двухканальный антенный коммутатор.

- синхронные, когерентные полупрофессиональные приемники ICOM IC-R8500.

- двухканальная плата ЦОС ADP60 PCI.

- субмодуль цифрового приема ADMDDC2WB-L.

- модуль управления коммутатором.

- среда графического программирования, виртуальная лаборатория LabView 7.1 National Instruments.


Разработан виртуальный прибор конфигурации и управления двухканальной платы ЦОС ADP60 PCI. Для работы в режиме реального времени, осуществляющей управление коммутатором антенной решетки, оцифровкой промежуточной частоты с приемников на процессоре SHARC.


Программная часть лабораторного сервера.


Взаимодействие с платой ЦОС состоит из нескольких основных этапов:

- инициализация драйвера.

- загрузка в память платы DSP программы и прошивка ПЛИС.

- выделение буфера для обмена данными межу host и DSP программой.

- задание режима работы платы, установка частоты дискретизации, частоты децимации, загрузка импульсной характеристики RCF фильтра.

- получение данных с платы в квадратурной форме сигнала.

- передача данных на DataSocket Server.

- выполняет корректное завершение сеанса работы с узлами платы и освобождение ресурса операционной системы.

Реализация всех этапов возложена на серверную часть лабораторного стенда. Задание режимов работы платы ЦОС можно оперативно корректировать, не останавливая процесс сбора данных. На (рис.5) представлен процесс загрузки файлов инициализации платы ЦОС, конфигурирование коммутации для субмодуля АЦП, загрузка программы управления ЦОС и команд переключения антенного коммутатора.




Рис.5. Загрузка файлов.


Следом происходит передача управления виртуальному инструменту инициализации платы ЦОС ADP60-PCI, производится вызов процедур и функций через драйвер платы ЦОС.

Драйвер платы обеспечивает прикладные программы управляющего компьютера независящим от устройств интерфейсом для связи и управления ЦОС через набор функций, которые управляют объектами “плата”, доступными с помощью дескрипторов.

Виртуальная “лицевая панель” управления сервером лабораторного стенда однопозиционного пеленгаторного поста показана на (рис.6)



Рис.6. Настройка и выбор режимов работы лабораторного стенда.


Страница исходного программного кода клиентской части написанного в среде графического программирования LabView 7.1 National Instruments представлена на (рис.7).




Рис.7. Программный код лабораторного стенда.


Обзор синтезируемой апертуры кольцевой антенной решетки по выборкам разностей фаз с переходными процессами представлен на (рис.8).




Рис.8. Выборка данных разностей фаз.


Ниже представлена на (рис.9) основная рабочая “лицевая панель” клиентской программы расчета и отображения данных, получаемых с сервера лабораторного стенда пеленгатора.




Рис.9. “Лицевая панель” отображения информации.


Виртуальный инструмент осуществляет обработку измеренных данных и производит запись данных на диск, различных методов определения местоположения ИРИ в городских условиях многоэтажной застройки.


Испытания

Данные испытаний лабораторного макета однопозиционного пеленгаторного поста используемого в учебном процессе представлены в (таб.1).


Точка

GPS

Дальность измеренная

ОШИБКА определения

Пеленг на ИРИ по GPS

Дальность до ИРИ по GPS

Серийный пеленгатор

Пеленг по 1-му методу

Пеленг по 2-му методу

дальности, км

дальности, %

1

238

1.03

1.25

17

21

13.0

-0.22

11.0

2

17

1.24

1.45

5

15

19.0

-0.21

21.8

3

221

1.49

1.87

79

33

66.0

-0.38

16.9

4

216

1.65

2.26

67

2

1.0

-0.61

25.6

5

198

1.66

0.88

4

0

1

0.78

11.1


Таб.1. Таблица испытаний.


Испытания различных методов определения пеленга на ИРИ проводились (по очереди) с одного антенного конструктива и синхронных РПУ. Точки 1-5 находились на различном удалении от места размещения АС. Маршрут движения выбран произвольно. Съем данных производился в дневное время на частоте разрешенного диапазона в различных точках максимальной городской застройки.


Вывод

Разработанный лабораторный стенд на основе виртуальных приборов LabView 7.1 NI способствует практическому пониманию работы алгоритмов определения местоположения ИРИ на местности. Существующая структура виртуальной среды разработки позволяет получить максимальную доступность к аппаратным средствам широкому кругу студентов. Лабораторный стенд позволяет получать данные квадратур с платы ЦОС, после предварительной обработки на сервере, передаваемые через локальную сеть клиентским программам. В клиентской части студенты могут самостоятельно, изменять и обрабатывать получаемые сигналы, контролировать параметры реальных ИРИ, реализовывать собственные алгоритмы определения пеленга.

Данная разнесенная структура виртуального стенда, исключает возможность выхода из строя дорогостоящих составных частей пеленгатора. Она позволяет одновременную работу нескольких клиентских программ с одним серверным приложением, тем самым, снижая нагрузку на лабораторный макет.


Литература

  1. Джефферти Т., “LabVIEW для всех “, 2005г., ДМК Пресс.

  2. Пономарев Г.А., Куликов А.Н., Тельпуховский Е.Д., “Распространение УКВ в городе”, 1991г., Томск: МП Раско.

  3. Бутырин П.А., Васильковская Т.А., Каратаев В.В., Материкин С.В., “Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabView 7 (30 лекций)”, 2005г., ДМК Пресс.

  4. Сергиенко А. Б., “Цифровая обработка сигналов”, Учебник для вузов. 2-е изд., 2005г., ИД Питер.

  5. Соловов А. В., “Виртуальные учебные лаборатории в инженерном образовании”, сборник статей "Индустрия образования". Выпуск 2. 2002- М.: МГИУ, С-386-392.





Скачать 76.71 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер76.71 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх