Методы и средства измерения в телекоммуникационных системах

Конспект лекций для магистрантов специальности 6М071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации.

Составитель: Самоделкина С.В., Барсегянц К.В. Методы и средства измерения в телекоммуникационных системах. Конспект лекций для магистрантов специальности 6М071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации. – Алматы: АУЭС,2011.

Данная разработка предназначена для магистрантов специальности 6М071900 – Радиотехника, электроника и телекоммуникации

В конспекте лекций рассматриваются различные методы и средства измерения в телекоммуникационных системах проводных и беспроводных сетей связи.

Ил. 30 табл.нет, библиогр.10 -, назв. прил.

Введение

Современное развитие телекоммуникационных технологий характеризуется повышенным требованием к качеству предоставляемых услуг связи, что предполагает грамотную организацию измерений на сети связи. Измерение наряду с анализом, тестированием, мониторингом и контролем являются методами контроля телекоммуникационных систем применительно к качеству обслуживания в электросвязи.

Изучение магистрантами курса «Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах» базируется на дисциплинах бакалавриата «Теория электросвязи», «Вычислительная техника», «Передача дискретных сообщений», «Многоканальные системы передачи», «Линии связи», "Метрология, стандартизация и сертификация". Смежными дисциплинами являются: «Цифровые системы передачи», «Цифровая коммутация», «Волоконно-оптические системы передачи».

В результате изучения дисциплины Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах магистрант должен:

- знать основы измерений телекоммуникационных систем, методы и средства измерений аппаратуры телекоммуникационных систем, методы проведения теоретических и экспериментальных исследований в области техники связи, методы оценки параметров устройств и систем связи, передовые методы технического контроля и диагностики в процессе настройки и эксплуатации средств связи;

- уметь правильно рассчитывать, анализировать и разрабатывать задачи, относящиеся к измерительным технологиям телекоммуникационных сетей, осуществлять анализ надежности и схем диагностики телекоммуникационных систем и средств связи;

- иметь навыки технического контроля и диагностики в процессе настройки и технической эксплуатации систем и устройств связи

Основная задача дисциплины «Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах» - обучить магистрантов основам теории измерений параметров телекоммуникационных систем, а также привить им практические навыки по проведению технического контроля и диагностики и обучить методам технической эксплуатации телекоммуникационных систем и сетей связи.

Предусмотренные программой данного курса знания являются базой для освоения специальности и формирования дипломированных специалистов направлений телекоммуникации.

^ Лекция 1. Основные понятия и определения

Цель: изучение единиц, методов и систем измерения, классификации данных систем

Единицы, системы единиц.

Комиссия по разработке единой Международной системы единиц разработала проект Международной системы единиц, который был утвержден 9-й генеральной конференцией по мерам и весам. Принятая система была названа Международная система единиц СИ (SI – System International). Специалисты исходили из того, чтобы охватить системой все области науки и техники; принять удобные для практики размеры основных единиц, уже получившие распространение; выбрать в качестве основных единиц таких величин, воспроизведение которых возможно с наибольшей точностью.

В системе СИ в качестве основных приняты семь единиц:

Метр – единица длины, килограмм – единица массы, кельвин – единица температуры, кандела – единица сила света, ампер – единица силы тока, секунда – единица времени, моль – количество вещества.

Остальные единицы являются производными.

^ Классификация измерительных устройств (ИУ)

Все средства измерений делятся на шесть видов: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, вспомогательные средства измерений, измерительные установки и измерительные системы. Наиболее многочисленной группой средств измерений являются измерительные приборы и преобразователи, которые обобщенно называются измерительными устройствами (ИУ). В силу большого разнообразия их классифицируют по различным признакам:

• 
  По используемым физическим процессам ИУ разделяют на механические, электромеханические, электронные, оптоэлектронные и т.п.
• 
  По физической природе измеряемой величины различают вольтметры, амперметры, термометры, манометры, уровнемеры, влагомеры и т.д.
• 
  По виду измеряемой величины или сигнала измерительной информации, а также по способу обработки сигнала приборы делятся на аналоговые и цифровые. Также различают приборы непрерывного и дискретного действия.
• 
  По структурному принципу различают измерительные устройства прямого действия (преобразования); в котором реализуется метод непосредственной оценки, измерительные устройства, работа которых основана на методе сравнения
• 
  По структурным признакам ИУ также можно классифицировать по числу каналов и по временной последовательности преобразований входных сигналов. В зависимости от числа входных сигналов, несущих информацию об измеряемой величине, ИУ бывают с одним (например – вольтметр), двумя (фазометр) и более входами, т.е. соответственно одно-, двух- и многоканальными
• 
  По точности ИУ делят на образцовые, используемые для поверки других ИУ и утвержденные в качестве образцовых, и рабочие, используемые непосредственно в практических измерениях, не связанных с передачей размера единиц.
• 
  По частотному диапазону ИУ делят на низкочастотные (НЧ), высокочастотные (ВЧ) и сверхвысокочастотные (СВЧ), по ширине полосы частот – на широкополосные и избирательные (селективные).
• 
  По месту использования ИУ делят на лабораторные и производственные, которые резко отличаются по условиям эксплуатации, по техническим и метрологическим характеристикам

^ Основные принципы измерений