Сигналы измерительной информации: определение, виды носителей, модуляция

Актуальность. Современная радиоизмерительная техника в настоящее время находится в стадии бурного развития. Каждый год появляются новые модернизированные измерительные приборы и комплексы, модульные системы, виртуальные приборы и пр. Ведущие приборостроительные предприятия и фирмы постоянно улучшают метрологические и эксплуатационные параметры своей продукции. Широкое использование микропроцессорных и вычислительных приборов существенно расширило область их использования, позволило совместить измерения с процедурой обработки их результатов, автоматизировать их проведение. Однако учебной литературы, в которой рассматриваются вопросы применения современной радиоизмерительной техники, в настоящее время явно не хватает.

Измерения в инженерной практике занимают чрезвычайно важное место. Это справедливо и для области радиотехники, электроники и телекоммуникационной техники, где измерение параметров сигналов и устройств, тестирование систем связи, контроль и аттестация готовых изделий занимает значительную часть деятельности специалиста.

Измерительным сигналом называется физический процесс, содержащий информацию об объекте измерения. В радиоизмерениях сигналы являются, в основном, электрическими и представляют собой преимущественно зависимость напряжения (реже – тока) от времени. Измерительная информация может быть заключена в форме сигнала, а также в одном из его параметров (уровень, частота, фаза и пр.). Физические величины неэлектрической природы обычно переводятся в электрические сигналы с помощью специальных преобразователей-датчиков и затем измеряются. Процесс измерения фактически представляет собой последовательность преобразований измерительных сигналов от входного сигнала до выходного результата измерения.

Целью данной работы является рассмотрение определения, видов носителей и модуляции сигналов измерительной информации.

Задачи работы:

• ознакомиться с определением сигнала измерительной информации;
• рассмотреть виды носителей сигналов измерительной информации;
• изучить модуляцию сигналов измерительной информации.

1.1 Определение и классификация сигналов измерительной информации

Сигналом называется материальный носитель информации, представляющий собой некоторый физический процесс, один из параметров которого функционально связан с измеряемой физической величиной. Такой параметр называют информативным.

Измерительный сигнал — это сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине. Основные понятия, термины и определения в области измерительных сигналов устанавливает ГОСТ 16465-70 "Сигналы радиотехнические. Термины и определения". Измерительные сигналы чрезвычайно разнообразны. Их классификация по различным признакам приведена на рис. 1

...

1.2 Виды носителей сигналов измерительной информации

Тип сигнала-носителя определяет вид модуляции.

1) Носитель – сигнал постоянного уровня y(t;E_0) (рис. 3). Единственным параметром сигнала является его уровень E_0, поэтому возможен единственный вид модуляции – модуляция уровня сигнала или прямая модуляция. Модулированный сигнал в линейном приближении описывается выражением

...

2.1 Модуляция

Информационные преобразования в аналоговых блоках измерительных систем осуществляются над сигналами, имеющими различные информативные параметры, или, другими словами, над сигналами с различными видами модуляции. Под модуляцией (рис. 5) понимается процесс изменения во времени одного или нескольких параметров сигнала носителя в соответствии с алгоритмами передачи информации от одних преобразователей к другим

...

2.2 Пример вывода сигнала измерительной информации

Цифровым измерительным прибором (ЦИП) называется средство измерения, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.

DAQ970A/DAQ973A — это новая система сбора данных компании Keysight, представляющая собой базовый блок с тремя слотами, в котором используется измерительный блок от уже хорошо зарекомендовавшего себя цифрового мультиметра компании.

...

Таблица 1 - Технические характеристики мультиметра DAQ970A

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены определение и виды носителей сигналов измерительной информации, а также изучена модуляция сигналов измерительной информации.

В ходе проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1) Итак, измерительный сигнал — это сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине. Основные понятия, термины и определения в области измерительных сигналов устанавливает ГОСТ 16465-70 "Сигналы радиотехнические. Термины и определения". Измерительные сигналы чрезвычайно разнообразны.

...