Компьютерная генераторно-измерительная система

Компьютерная генераторно-измерительная система предназначена для изучения радиотехнических цепей и сигналов методами автоматизированного физического эксперимента и математического моделирования.

Данная система построена на основе только математического моделирования. Все работы выполняются без физического эксперимента, т.е. без исследовательского стенда. Далее приведено описание работы с программным обеспечением.

Вход в систему

• На рабочем столе найдите ярлык «Генераторно-измерительная система» и вызовите эту систему. На экране появится «заставка» системы.

• Из меню «заставки» вызовите подсистему «Случайные процессы». На экране появится «передняя панель» выбранной подсистемы (название подсистемы указано на клавише вверху слева).

Выбор режима работы

• Для выбора нужного режима работы в первую очередь пользуйтесь желтыми клавишами со значком «▼». Каждая из них раскрывает свое меню:

▼ клавиша вверху слева — для смены подсистемы, т.е. для смены изучаемых объектов (частотные характеристики, нелинейные цепи, цепи и сигналы, случайные процессы);

▼ клавиша вверху справа — для выбора изучаемых характеристик случайных процессов (осциллограммы, дифференциальные и интегральные законы распределения, энергетические спектры, ненормированные и нормированные корреляционные функции);

▼ клавиши в третьей строке снизу — для выбора математической модели формируемого процесса (клавиша слева — тип сигнала, клавиша посередине — тип закона распределения шума, клавиша справа - тип энергетического спектра шума);

▼ клавиши во второй строке снизу — для выбора математической модели рассматриваемой цепи (клавиша слева — тип нелинейного элемента, клавиша справа — тип линейного частотного фильтра);

▼ клавиша справа от экрана (над таблицей) — для смены отображаемых параметров. математических моделей (параметры процесса, параметры цепи).

● Клавишами отображения (над экраном) включите отображение нужных и отключите отображение ненужных характеристик:

■ клавиша «Расч.вх» — расчетная характеристика входного процесса (рассчитанная по выбранной математической модели процесса);

■ клавиша «Генер» — характеристика сформированного процесса («измеренная» компьютером на «входе» цепи);

■ клавиша «Измер» — характеристика преобразованного процесса («измеренная» компьютером на «выходе» цепи);

■ клавиша «Расч.вых» — расчетная характеристика выходного процесса (рассчитанная по выбранным математическим моделям процесса и цепи).

● С помощью клавиш управления (в верхнем ряду, слева направо) вы можете, если необходимо:

■ загрузить заранее подготовленный файл конфигурации;

■ установить все параметры подсистемы «по умолчанию»;

■ загрузить файл конфигурации с диска;

■ сохранить текущую конфигурацию подсистемы;

■ вызвать помощь;

■ выйти из системы.

• При необходимости исследования отдельных реализаций случайного процесса пользуйтесь клавишей «Пауза». Она останавливает работу подсистемы, фиксируя конкретную реализацию.

• При необходимости усреднения характеристик случайного процесса по многим реализациям пользуйтесь клавишей «Усреднение». При отключенном режиме усреднения анализируется только одна (текущая) реализация.

• При наличии детерминированной составляющей входного процесса вы можете, если необходимо, синхронизировать отображаемые реализации клавишей «Синхронизация». При отключенном режиме синхронизации отображаются реализации формируемого процесса со случайной начальной фазой.

• Клавишей «Точность» установите точность воспроизведения спектра сигнала. Учтите, что с повышением точности увеличивается время обработки сигнала.

• Клавишей «График / Схемы / Формулы» задайте один из трех режимов отображения информации. На экран можно вывести либо графики изучаемых процессов и характеристик, либо схему, на основании которой проводится математическое моделирование выходного процесса, либо формулы, характеризующие выбранную математическую модель.

• Обратите внимание на информационную панель в верхнем ряду (посередине, между клавишами смены подсистемы и выбора изучаемых характеристик). Она показывает режим работы подсистемы - «Физический эксперимент» или «Математическое моделирование».

Формирование входного процесса

• Клавишами выбора формируемого процесса (третья строка снизу) выберите тип детерминированной составляющей («сигнал») и тип случайной составляющей («шум»).
• Переключателем «Точность» (под таблицей параметров) выберите требуемую точность воспроизведения спектра.
• Введите в таблицу параметры входного сигнала и шума (вводимые значения частоты будут округляться в соответствии с выбранной точностью).

Форматирование графиков

Рис. 1. Блок управления графиками

Для управления графиками служит блок регуляторов (рис.1), расположенный под экраном справа. Регуляторы позволяют:

• выключатели автошкалирования (крайние слева) — включить или выключить непрерывное автошкалирование по каждой оси;
• кнопки «х» и «у» (если они «отжаты») — произвести одноразовое автошкалирование по соответствующей оси;
• «лупа» — изменить масштаб отображения. Из открывающегося меню можно выбрать варианты:

1) растянуть выделенный прямоугольник;

2) растянуть выделенный интервал горизонтальной оси;

3) растянуть выделенный интервал вертикальной оси;

4) вернуться к предыдущему масштабу;

5) растянуть изображение от указанной точки;

6) сжать изображение к указанной точке;

• «захват рукой» — передвигать графики по экрану;
• «+» — захватить курсор указателем мыши и переместить его.

Работа с курсорами

С помощью курсоров можно измерить характерные значения напряжения, времени, частоты и т.п. в любой точке экрана. Для работы с курсорами служат блоки управления, расположенные под экраном:

• посередине — блок кнопок «ручного» управления. Этими кнопками можно перемещать «активные» (отмеченные «■») курсоры;

• слева — редактор курсоров. В каждой строке имеет б позиций (слева направо):

1 - номер курсора;

2 - абсцисса центра курсора;

3 - ордината центра курсора;

4 - кнопка активизации курсора («активный» отмечается «■»);

5 - редактор изображения курсора (при потере курсора — «Bring to Center»);

6 - переключатель «привязки» курсора к графикам.

Рис. 2. Сигналы