Wi-Fi каналдарымен қамтамасыздырылған телеөлшеу жүйесін жасау

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 55 бет
Таңдаулыға:

Аннотация

В данном дипломном проекте рассмотрен система телеизмерения

работающии через каналы связи. Описаны 8-битный микроконтроллер

РІС16F877, Wi-Fi-плата на базе микросхемы ESP8266, датчики температуры

AD22100KT и давления МРХ4115А, и разработана система телеизмерения

использую перечисленные устройства.

Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, произведены

технико-экономические расчеты проекта.

Summary

In this graduation project examined telemetry system working through the

channels of communication. Describe the 8-bit microcontroller PIC16F877, Wi-Fi

board on based ESP8266 microchip, AD22100KT temperature and MPX4115A

pressure sensors, and developed a telemetry system using these devices.

Activity safety issues are considered, the business plan is made and the price

of development of the project pays off.

Аңдатпа

Бұл дипломдық жобада байланыс каналдары арқылы жұмыс істейтін

телеөлшеу жүйесі қарастырылған. 8-битті РІС16F877 микроконтроллері,

ESP8266 микросхемасының базасындағы Wi-Fi-плата, AD22100KT

температура және МРХ4115А қысым датчиктері сипатталып, осы

құрылғыларды қолдана отырып телеөлшеу жүйесі жасалынды.

Өміртіршілік қауіпсіздігі сұрақтары қарастырылып, жобаның технико-

экономикалық есептеулері жүргізілді.

12

Мазмұны

Кіріспе

1 Технологиялық бөлім

1. 1 Телеөлшеу жүйелері. Жалпы түсініктер

1. 2 Телеөлшеу түрлері

1. 3 Телеөлшеу жүйесінің жалпы құрылымы

1. 4 Телеөлшеу жүйелерінің классификациясы

1. 5 Байланыс каналдары

1. 6 Сигналдардың және байланыс каналдарының негізгі сипаттамалары

1. 7 Каналдың бөгеттұрақтылығы

1. 8 Бөгеттұрақтылықты күшейту жолдары

1. 9 Wi-Fi каналдарының жалпы негіздері

1. 10 TCP/IP хаттамалары арқылы ақпараттарды берудің негіздері

1. 11 Жүйені тұрғызудың жалпы тәсілдері

2 Конструкторлық бөлім

2. 1 PIC16Fxx туралы жалпы мағлұматтар

2. 2 PIC16F8хх микроконтроллерлер отбасысының номенклатурасы

2. 3 PIC16F877 микроконтроллерінің техникалық сипаттамалары

2. 4 ESP8266 микросхемасының базасындағы Wi-Fi-плата

2. 5 AMS1117 кернеу тұрақтандырғышы

2. 6 AD22100KT температура датчигі

2. 7 МРХ4115А қысым датчигі

2. 8 Жүйенің принципиалды схемасын тұрғызу

3 Бағдарламалық қамтамасыздандыру бөлімі

3. 1 РНР бағдарламалау тілі

3. 2 PhpStorm 2016 бағдарламасын орнату

3. 3 Open Server серверлік платформасы

3. 4 SQL және MySQL деректер қоры

3. 5 Қабылданған мәліметтерді өңдеу және өңдеу скрипттерінің

листингі

4 Өміртіршілік қaуіпсіздігі бөлімі

4. 1 Жұмыс орнының зиянды және қауіпті факторларын талдау жасау

4. 2 Жұмыс бөлмесіндегі жарықтану жүйесіне (табиғи және жасанды)

есеп жүргізу

4. 3 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету

4. 4 Нөлдеу есебі

5 Технико-экономикалық бөлім

5. 1 Экономикалық тиімділікті есептеу негіздері

5. 2 Жасауға кететін шығындарды анықтау

5. 3 Еңбек сыйымдылығы мен жұмыс ұзақтығын есептеу

5. 4 Жобаның өндipiстiк жoспapы

5. 5 Жобаны жaсayғa кeткeн шығынды eсeптey

13

5. 6

Жобаны мoнтaждay мен iскe қoсy жұмыстapына кететін

шығындарды eсeптey

5. 7 Экoнoмикалық тиімділікті есептеп шығаpу

5. 8 Жобаның технико-экономикалық қорытындысы

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

Қысқартулар тізімі

А қосымша

14

Кіріспе

Қазіргі заманғы ақпараттық телеөлшеуші жүйелерде, датчиктерден

алынған өлшенетін ақпараттарды қабылдаушы жақта оның қалпына

келтірілуін берілген дәлдікте орындайтындай түрде, олардың тағайындалуына

тәуелсіз, үлкен қашықтықтарға жібереді. Бірақ, көптеген жағдайларда

ақпараттық телеөлшеу жүйелерінде күрделі комминикациялық құрылғыларды

пайдалану тиімсіз. Бұл төмен құнымен, жоғары сенімділікпен, бөлшектерінің

бір ретті қолданылуымен, конструкциясының қарапайымдылығымен және т. б.

шартталуы мүмкін. Сондықтан, бұл дипломдық жобаның мақсаты ақпараттық

телеөлшеу жүйесінің бөгеттұрақтылығын, аппаратуралық қиындылығын

арттырмай-ақ жоғарылататын, ақпаратты жіберу-қабылдау тәсілдерін жасау

болып табылады. Мақсатқа жету үшін бірнеше талаптар қойылды:

- басқарушы құрылғыны (микроконтроллерді) таңдау;

- бірінші ретті түрлендіргіштерді (датчиктерді) таңдау;

- байланыс каналын таңдау;

- бағдарламалық қамтамасыздандыруды және бағдарламалау тілін

таңдау.

Бірінші бөлім телеөлшеу жүйелерін талдауға, жүйелердің құрылу

құрылымы және классификациясына, алмасу протоколдары және олардың

бағдарламалық орындалуын қоса жіберу каналдарына арналған.

Екінші бөлімде микроконтроллерді, қысым, температура датчиктерін

және олардың жұмыс істеуінің толық принциптік сипаттамасымен ESP8266

микросхемасының негізіндегі Wi-Fi модульді таңдауды іске асырылды және

жоғарыда көрсетілген бақыланатын параметрлерді телеөлшеу схемасын

жасауға арналады.

Бағдарламалық қамтамасыздандыру бөлімінде, РНР бағдарламалау тілін

қолдана, сервердің мәліметтер базасына жіберу мүмкіндігі бар, мәліметтерді

қабылдау және өңдеу бағдарламасын жасауға арналады.

Төртінші және бесінші бөлімдерде, еңбекті қорғау бойынша

ұйымдастырушылық-техникалық іс-шаралар және өндіріске жүйені енгізудің

техника-экономикалық эффективтілікті есептеу орындалып қарастырылды.

15

1 Технологиялық бөлім

1. 1 Телеөлшеу жүйелері. Жалпы түсініктер

Телеөлшеу жайлы ғылым ретінде ойлайтын болсақ, онда ол басқарылып

отырған объект жайлы мағлұматы бар, кодталған электрлік сигналды немесе

радио сигналдарды белгілі бір арнайы арна арқылы жіберіп қана қоймай, оны

қашықтықтан басқарып бақылап отыруға мұмкіндік береді. Телеөлшеулік

басқарудың нысандары ретінде биологиялық жүйелер, технологиялық

процесстер мен құрылғылар, машиналарды жатқызуға болады. Телеөлшеу

әдістері энергожүйелердің нысандарын, газ құбырларын, атомдық

электростанцияларын және химиляқ кәсіпорындарының телеөлшеулерін

жүргізу үшін қолданылады.

Қашықтықта басқару деп, сырттай қатынас арналары арқылы басқару

командасын немесе бақылау ақпаратын белгілі бір қашықтыққа жіберуді

айтамыз. Қашықтықта ақпарат алмасу процессі, белгілі бір нысанның арнайы

бір қатынас мүшесіне жалғану арқылы іске асады.

Бұл жағдайда әр сигналды жіберу үшін, арнайы қатынас желісі болуы

тиіс. Осыған байланысты қашықтықта басқару экономикалық көз - қарас

жағынан, басқарылатын нысандар саны аз болса және басқарылатын нысан

мен басқаратын нысан арасында қашықтықтың аз болған жағдайында тиімді

деп есептелді.

Ақпарат алмасу қашықтығының үлкейген жағдайында және

басқарылатын нысандар саны көбейгенде қатынастыру желілерінің

құрылысына кететін қаржыны қысқартуға аса көп көңіл бөлініп, жіберіліп

отырғаг сигналдың сапасын сақтау және ақпарат алмасудың жылдамдығы

басты мәселеге айналады.

Бұл мәселелерді, қатынас желілерін құрастыруын экономды пайдалану

және сигналдың, басқару командасының үдкен қашықтыққа жылдам, сенімді,

әрі нақты жетуін, телеөлшеу әдістері қамтып отыр. Телеөлшеу әдістері

арқылы ақпаратты жіберуде, басқарылып отырған нысандарды және

сигналдарды алдын ала электрлік шамаларға түрлендіріп, кейін электрлік

каналдар арқылы жіберіліп отырады.

Қабылданатын жерде бұл түрлендірулер қайта өзінің шамасына қайтып

келіп, алдын ала дайындалған команда басқарылатын құрылғыға жүктеліп

жұмыс жасай бастайды. Сәйкесінше телеөлшеулік жүйе жіберуші мен

қабылдаушы және қатынас желілерінен тұрады

Жұмыс жасау сипаттамаларына байланысты телеөлшеулік жүйелер

телебасқарушы, теледабыл және телеөлшеуішке бөлінеді. Телебақылаушы

жүйелері сигналды, бақылаушы пунктінен (БП), ал кейде диспетчерлік

пунктінен (ДП), басқарылатын пункт командаларын немесе орындаушы

механизмге әсере ететін құрылғыға тікелей немесе арнайы қабылдайтын

құрылғыға жібереді [1] .

16

Телебақылауыш жүйелері арқылы, арнайы датчиктермен өлшенетін,

визулдық бақылау мен оларды тіркеуге немесе автоматика құрылғыларына

егізу үшін, әр - түрлі құрылғыларға үзіксіз мәндерді жібереді. Жаоғарыда

аталып кеткен тапсырмалардың біреуін оырндайтын телеөлшеулік жүйемен

қатар, осы бүкіл тапсырмаларды толық орындайтын телеөлшеудің кешенді

жүйелері қолданылады.

Берліген функцияларға сәйкес,

телеөлшеулік

жүйелер жіберетін

командалар басқару пунктынан басқарылу пунктына жіберілетін басқарушы

комнадалар және керісінше жүйеде жұмыс істейтін бақылаушы командалар

боп екіге бөлінеді.

Екі командалар түрі де сапалы да мөлшерлік сипаттамаға ие болуы

мүмкін. Сапалы ақпарат сапалы өзгертулетрді сипаттайды (мысалы, май

қосылғышын өшіріп қосу) немесе технологиялық процессте екілік сипатта

болып (иә - жоқ) және дискретті сипаттамада болады.

Мөлшерлік сипаттама басқарылатын шамалардың немесе

параметрлердің, технологиялық процесстің орындалуын бақылайтын,

ағымдағы мәнін сақтайды. Мөлшерлік ақпарат уақыттағы үзіксіз

хабарламаларды (мысалы, электрлік тоқтың шамасын, кернеу, қуат, қысым,

газ немесе сұйықтықтың шығыны немесе қандайда бір физикалық не

химиялық шамаларын) сипаттайды. Үзіксіз шамалар алдын ала кванттау

арқылы, дикреттік әдіспен де берілуі мүмкін.

1. 1 сурет - Телеөлшеу жүйесінің жалпы құрылымы

Негізгі төрт

телеөлшеулік

фуникциялардың

(телебасқару,

телесигнализация, телебақылау

және

телеөлшеу)

ішіндегі ең қиыны

телеөлшеу (ТӨ) болып табылады. Бұл ақпаратты беру дәлдігінің өте жоғары

болуымен сипатталады. Қазіргі кезде, заманауи теория мен техникаға сәйкес

келетін, телеөлшеудің кодимпульстық жүйелері және телеөлшеу жүйелері

қолданылады [2] .

1. 2 Телеөлшеу түрлері

17

Телеөлшеу

телемеханикалық әдістермен және жолдармен

басқарылатын немесе бақыланатын объекттердің өлшенетін параметрлерінің

мәндері туралы ақпаратты алу.

Шақыру бойынша телеөлшеу - басқарылатын пунктке басқару

пунктінен жіберілетін және басқарылатын пункттегі таратқыш

құрылғылардың, ал басқару пунктінде сәйкесінше қабылдағыш

құрылғылардың қосылуын шақыратын команда бойынша телеөлшеу.

Шақыру бойынша телеөлшеу, телеөлшеудің бірнеше объекттерін кезек

бойынша байқауға бір байланыс желісін (телеөлшеу арнасы) қолдануға

мүмкіндік береді. Диспетчер басқа телебасқару жүйесінің көмегімен,

төлеөлшеу арнасына қалаған телеөлшеу объектісін қоса алады. Шақыру

бойынша телеөлшеу кезінде, циклды түрде белгіленген бағдарлама бойынша

телеөлшеу объекттерін автоматты түрде сұрауды қолдануға болады.

Таңдау бойынша телеөлшеу - басқарылатын пункттердегі таратқыш

құрылғылардың әрқашан қосулы болған кезінде, сәйкес қабылдағыш

аспаптардың басқару пунктінің құрылғыларына қосылу жолымен телеөлшеу.

Ағымдағы мәндерді телеөлшеу (АМТ) - телемеханикалық құрылғының

сұрауы кезіндегі өлшеу параметрінің мәні туралы ақпаратты алу.

Интегралдық мәндерді телеөлшеу (ИМТ) - берілген параметрі бойынша

интегралданған, өлшенетін шамалардың интегралдық мәндері туралы

ақпаратты алу.

Телеөлшеу, қоршаған ортаның параметрлерінің (температура және

ылғалдылық) өзгеруі кезінде байланыс желісінің кедергісінің өзгеруінің

нәтижесінде, қателіктің пайда болуына байланысты, қашықтықта өлшеу үшін

қолданыла алмайтын, қарапайым электрлік өлшеулерден айыратын

ерекшеліктерге ие. Тіпті, егер көрсетілген қателіктер мүмкін болатын

шектерде болса да, көрсеткіштер санының көп болуы байланыс желілерінің

көп болуын қажет етер еді. Бұдан бөлек, кейбір кезде (қозғалатын

объекттерден өлшеуді жіберу) өлшеудің қарапайым әдістері қолданылуы

мүмкін болмайды. Телеөлшеу әдістері, алыс қашықтықтарға өлшелінетін

шамаларды беру кезінде, қателіктерді азайтуға және байланыс желісін

бірнеше рет пайдалануға мүмкіндік береді.

Айнымалы токтың жиіліктік жүйесінің дәлдігі интенсивтілік жүйесіне

қарағанда жоғары. Себебі, жиіліктік модуляция тұрақты ток сигналын тура

жіберумен салыстырғанда жоғары бөгеттұрақтылыққа ие.

Телеөлшеудің мәні, өлшенетін шама, алдын ала екінші ретті датчиктің

тогына немесе кернеуіне түрлендіріліп, байланыс желілерімен берілетін

қосымша сигналға түрленеді. Осылай, өлшенетін шаманың өзі емес, ал оған

параметрлері берілу кезінде минималды өзгеріске ұшарайтын, эквивалентті

сигнал беріледі. Телеөлшеуді жасау үшін қажетті техникалық тәсілдердің

жиынтығы телеөлшеу жүйесі (ТӨЖ) деп аталады.

1. 3 Телеөлшеу жүйесінің жалпы құрылымы

18

ТӨ жүйесінің жалпы құрылымы 1. 1 суретте келтірілген. Суреттен

көрініп тұрғандай, ТӨ жүйесі өзінен D датчигі, Прд таратқышы, ЛС байланыс

желісі, Пр қабылдағышы және И индикаторы кіретін, техникалық

құралдардың кешенін көрсетеді.

D - датчик; Прд - таратқыш; ЛС - байланыс желісі; Пр - қабылдағыш;

И - индикатор; КП - басқарылатын телемеханикалық пункт;

DП - диспетчерлік пункт немесе телемеханикалық басқару пункті.

1. 2 сурет - Телеөлшеу жүйесінің құрылымына әсерлер

Датчиктің Х шығыс сигналы болып, стандартты сигнал, көп жағдайда

бұл 0 - 5 мА тұрақты ток сигналы немесе 0 - 10 В тұрақты ток кернеуі

табылады. Таратқыш Х параметрін, байланыс желілері арқылы жіберілетін У

сигналына түрлендіруді іске асырады.

Байланыс желісінде У ақпараттық сигналы η бөгетінің және климаттық

жағдайлардың кездейсоқ әсерімен бұрмаланады. y’ сигналы қабылдағышқа

түсіп, A’ индикаторда көрсетуге ыңғайлы түріне түрлендіріледі.

ТӨЖ-ге көсетілетін басты талап, оның телеөлшеудің берілген дәлдігін

қамтамсыз етуі болып табылады. Сондықтан ТӨЖ-дің басты сипаттамасы

дәлдік болып саналады.

Дәлдік әртүрлі қателіктермен сипатталады. Соның ішіндегі ең

маңыздысы статикалық қателік немесе жай қателік. Қателік - индикатордың

өлшелінетін шаманың дәл мәніне жақындату дәрежесін көрсету.

Телеөлшемнiң қателiгi қабылдаушы жақта көрсеткiш көрсетулердiң

арасындағы ең жоғары айырыммен және телеөлшенетін шаманың үлгiлi

аспаптың көрсетулерiне арналған сияқты анықталатын нақты мәнмен

анықталады. Телеөлшемiнiң арналары дәлдiк кластары, өлшенетін

параметрлері сандық және аналогтық құрылғылар және кешендер үшiн келесі

қатарда орнатылған болуы керек: 0, 15; 0, 25; 0, 4; 0, 6; 1, 0; 1, 5; 2, 5.

Құрылғының (кешеннің) телеөлшеу арнасының негізгі абсолютті

қателігі - шығыс шаманың градирленген сипаттамамен және кіріс шамамен

сәйкес келтірілген, ең үлкен айырмашылығы:

19

Δ = y - x,

(1. 1)

мұндағы Δ - абсолютті қателік, y - градирленген сипаттамамен сәйкес

кіріске келтірілген, шығыс шама, x - кіріс шама.

1. 3 сурет - Жібергіш телеөлшеу жүйесі

Салыстырмалы қателік d' - пайызбен көрсетілген, абсолютті қателіктің

өлшенетін шаманың нақты мәніне қатынасы. Келтірілген қателік d -

абсолютті қателіктің өлшеу шкаласының диапазонының (Xmax-Xmin) шамасына

қатынасы:

d = Δ/(Xmax-Xmin) .

(1. 2)

Құрылғының телеөлшеу арнасының қосымша абсолютті қателігі -

қалыпты жағдайларда және әсер етуші факторлар кезінде кіріс (шығыс)

шамалардың мәнінің ең үлкен айырмашылығы.

Қосымша қателіктер қалыпты жұмыс жағдайларынан әртүрлі

ауытқулармен шақырылады. Мысалы, қоршаған ортаның температурасының

өгеруі, қорек кернеуінің мүмкін болатын шектерден өзгеруі, бөгеттердің,

сыртқы магнит өрістерінің және т. б. пайда болуы.

Телеөлшенетін шамалар индикаторда абсолютті өлшенетін мәндерде

көрсетілуі тиіс. Бұл дегеніміз, егер жіберілетін шама тоннада көрсетілетін

болса, онда бұл шаманы жіберу кезінде шарасыз болатын, аралық

түрлендірулерге қарамастан, қабылдаушы жақтағы индикатор тоннада

градуирленген болуы керек. Тек кейбір жағдайларда ғана телеөлшеуді

пайызда көрсету жіберіледі [3] .

1. 4 Телеөлшеу жүйелерінің классификациясы

20

Телеөлшеу жүйелерін (ТӨЖ) әртүрлі белгілері бойынша

классификациялауға болады. Байланыс желілері арқылы жіберілетін,

өлшенетін шаманы параметр бойынша классификациялау ең көп таралған. (1.

сурет) .

1. 4 сурет - Телеөлшеу жүйелерінің классификациясы

Интенсивтілік жүйелерінде телеөлшеуге тиісті шама, датчикпен тұрақты

ток сигналына немесе тұрақты ток кернеуіне түрленіп, бақыланатын пункт

құрылғысына түсіп, кейін индикатормен көрсетілетін байланыс желілерімен

басқару пунктінің құрылғысына беріледі. Осылай, тұрақты ток сигналының

интенсивтілігі байланыс желілері арқылы беріледі. Осыдан, бұл жүйелер аты

пайда болған.

Интенсивтілік жүйесі өзінің құрылғысы бойынша қарапайым және өз

кезінде ең бірінші телеөлшеу жүйелерінің жасалынған типі болды.

Интенсивтілік жүйелерінің ең басты кемшілігі - дәлдігінің төменгі.

Интенсивтілік жүйелерінің телеөлшеу қателігі, бөгеттердің әсерінен және

байланыс желісінің кедергісінің өзгерісінен 2-3% шегінде болады.

Айнымалы токтың жиіліктік жүйелерінде датчиктің тұрақты ток

сигналы бақыланатын пункт құрылғысына түсіп, сонда

жиіліктік

модуляциялау тәсілдерімен модулияциясланып, кейін жиілікті

модуляцияланған сигнал байланыс желілері арқылы басқару пунктінің

құрылғысына беріліп, сонда демодуляцияланады және өлшелінетін шама

индикаторда көрсетіледі.

Жиілікті - импульстік жүйелерде жиіліктік емес, ал байланыс желілері

арқылы жиілікті - импульсті модуляцияланған сигнал берілетін, жиілікті -

импульсті модуляция пайдаланылады. Модуляцияның бұл типінің

бөгеттұрақтылығы жиіліктік модуляциямен салыстырғанда біраз жоғары.

Уақыт - импульстік жүйелерде жиілікті - импульстік модуляциямен

салыстырғанда сәл жоғары бөгеттұрақтылықпен қамтамасыз ететін,

модулцияның уақыт - импульстік тәсілдері қолданылады.

Кодимпульстік жүйелерде кодимпульстік модуляция қолданылады.

Басқарылатын пункттегі құрылғының датчигінің тұрақты тогының сигналы

21

кодталған комбинацияға түрленеді және кодталған комбинацияның әрбір

белгісі, басқару пунктінің құрылғысына, байланыс желісі арқылы беріледі.

Сонда кодталған комбинация декодталады және индикаторда көрсетіледі.

Кодимпульстік жүйелер телеөлшеу жүйелерінің басқа типтерімен

салыстырғанда жоғары дәлдікке ие. Оларда телемеханикалық жібердің

бөгеттұрақтылығын көтеру үшін қолданылатын, кешендік шаралардың

арқасында ақпараттық сигналдарды алыс қашықтыққа жіберу кезінде

дәлдіктің азаюы болмайды. Сондықтан, кодимпульстік телеөлшеу

жүйелерінің дәлдігі датчиктің дәлдігімен анықталады.

1. 5 Байланыс каналдары

Байланыс жүйесі деп, жіберушіден қабылдаушыға хабарламаны

жіберуді қамтамасыз ететін, құрылғылар мен орталардың жиынтығын айтады.

Жалпы жағдайда жалпыланған байланыс жүйесін блок-схема түрінде

келтіреді.

1. 5 сурет - Жалпыланған байланыс жүйесі

Жібергіш - байланыс сигналын анықтайтын және шығаратын құрылғы.

Қабылдағыш - қабылданған байланыс сигналын түрлендіретін және бастапқы

хабарламаны қалпына келтіретін құрылғы. Пайдалы сигналға бөгеттердің

әсері қабылдағыштың шығысында қабылданған хабарлама жіберілгенімен

бірдей болмауынан байқалады.

Байланыс каналы деп, берілген хабарламаның жалпы байланыс

желісімен, сәйкес байланыс сигналдары түрінде, тәуелсіз жіберілуін

қамтамасыз ететін техникалық құрылғылардың жиынтығын айтады. Байланыс

сигналы - бұл хабарламаны айқындайтын электрлік әсер.

Өзінің формасы бойынша байланыс сигналдары әртүрлі және уақыт

бойынша өзгеретін кернеу немесе токты көрсетеді.

1. 6

Сигналдардың

және

байланыс

каналдарының

негізгі

сипаттамалары

1. 6. 1 Сигнал көлемі және канал сыйымдылығы.

Практикалық тапсырмаларды шешу кезінде байланыс теориясында

сигналды оның үш сипаттамасының көбейтіндісіне тең:

сигналдың

ұзақтығы,

спектрдің еніне және

бөгеттен сигнал қуатының

орташа асуы,

көлеммен сипатталады. Мұндай жағдайда

22

Егер осы сипаттамаларды декарттық жүйенің осьтеріне параллель

орналастырсақ, онда параллелопипедтің көлемі шығады.

Сондықтан

көбейтінді сигналдың көлемі деп аталады.

Сигнал ұзақтығы оның жұмыс істеу уақыт кезеңін анықтайды.

Сигнал спектрінің ені - бұл шектеулі сигнал жиілігінің спектрі

орналасатын, яғни

жиіліктер интервалы.

Байланыс каналы өзінің физикалық табиғаты бойынша, тек қана

қуатының жіберілген өзгеру диапазонында

шектелген жиіліктер

спектрінде жатқан сигналдарды эффективті өткізуге қабілетті.

Бұдан басқа байланыс каналы хабарламаны жіберушіге

анықталған

уақытына ғана ұсынылады.

Сәйкесінше,

;

арқылы анықталатын сигналдың байланыс теориясындағы аналогы бойынша

канал сыйымдылығы ұғымы енгізілген.

Байланыс каналы бойынша, егер

немесе

сыйымдылығы

болатын,

көлемді сигналды жіберудің міндетті шарты болып табылады. Сигналдың

физикалық сипаттамалары өзгертілуі мүмкін, бірақ олардың біреуінің кемуі

басқасысының артуына алып келеді.

1. 6. 2 Өткізгіштік қабілеті және жіберу жылдамдығы.

Өткізгіштік қабілеті - ақпаратты жіберу жылдамдығының шектік

мүмкіндігі. Шектік өткізгіштік қабілеттілігі каналдың жіберу жолағының

енінен, және де

қатынасынан және

формуласымен анықталады. Бұл - флуктуационды бөгеттер болғанда, кез

келген байланыс жүйесі үшін анықталған Шеннон формуласы.

1. 6. 3 Каналдың жиіліктік сипаттамасы.

Байланыс каналының жиіліктік сипаттамасы деп қалдықтық бөгелудің

жиілікке тәуелділігі айтылады. Қалдықтық бөгелу деп кіріс және шығыс

деңгейлерінің айырымы айтылады. Егер желінің басында

болса, онда бөгелу үзіліссіз:

.

Кернеулер және токтар үшін:

,

.

қуат, ал соңында

(1. 3)

(1. 4)

(1. 5)

1. 7 Каналдың бөгеттұрақтылығы

Каналдың бөгеттұрақтылығы деп байланыс каналының бөгеттердің

әсеріне қарсы тұра алу қабілеттілігі аталады. Барлық мүмкін болатын бөгеттер

түрінің ішінен, кездейсоқ өзгеру амплитудасы мен бөлшектелген қысқа

23

уақытты (ұзақтығы 10-12 сек. ) импульстерден тұратын «ақ шу» типті

флуктуационды бөгет ерекше орын алады. «Ақ шу» өте көлденең жиіліктер

жолағының шегінде біртекті қуат спектріне ие.

Пайда болуы элементарлы бөлшектердің жылулық қозғалысымен

түсіндіріледі. «Ақ шудың» ерекше ролі - ол қабылдағыштың сезімтал-

дылығын анықтайтын бөгеттің негізгі түрі болып табылады. Сондықтан

ақпараттарды жіберу теориясында «ақ шудың» әсері қарастырылады.

1. 8 Бөгеттұрақтылықты күшейту жолдары

Байланыс каналдарының бөгеттұрақтылығын күшейтудің бірнеше

жолдары бар. Оларды келесідей:

- жіберілетін хабарламаның артық болуын көбейту, яғни

- жиіліктер жолағын кеңейту;