У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название АНАЛИЗАТОР ДОСТОВЕРНОСТИ ЦИФРОВОГО ПОТОКА С ФИЛЬТРАЦИЕЙ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА КОНСТРУКТОРСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
Количество страниц 137
ВУЗ ГОУ ВПО РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ имени П.А. СОЛОВЬЕВА
Год сдачи 2009
Содержание РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа. Дипломный проект на тему анализатор достоверности цифрового потока c фильтрацией выходного сигнала.
Расчётно-пояснительная записка 143 листов, 1ч., 33 рисунка, 34 таблицы, 27 источников.
Графическая часть 7 чертежей, 4 плаката.
САПР: моделирование производилось в средах Electronics Workbench V5.12 и MicroCAP V7, расчёты – в среде MathCAD 14 Enterprise Edition; конструкторская документация разрабатывалась в P-CAD 2006, OrCAD V9.2, KOMPAS-3D V9.
Объектом разработки является анализатор достоверности цифрового потока с фильтрацией выходного сигнала на основе сигнального микрокомпьютера, предназначенный для измерения коэффициента ошибок по единичным элементам в каналах передачи цифровых данных.
Цель ВКР конструкторская и технологическая разработка анализатора достоверности цифрового потока с фильтрацией выходного сигнала на основе сигнального микропроцессора.
В процессе выполнения ВКР производились расчёты теплового режима, вибропрочности, климатической защиты и надёжности; рассмотрены вопросы управления качеством, технологичности, экономической целесообразности производства и безопасности эксплуатации.
В результате были разработаны конструкция, алгоритмическое обеспечение, полностью удовлетворяющие требованиям технического задания.
Доработку анализатора можно произвести в направлении совершенствования программного обеспечения для увеличения функциональных возможностей прибора.








Содержание

Перечень условных обозначений, символов и терминов 22
Введение 24
1 Анализ технического задания 27
1.1 Общая характеристика объекта проектирования 27
1.2 Информационно-патентный поиск. Выбор и обоснование вариантов практической реализации 31
1.3 Выводы по разделу 35
2 Анализ структурной схемы АДЦП. Описание принципа действия прибора. 36
2.1 Разработка и анализ структурных и функциональных схем 36
2.2 Описание принципа действия АДЦП 37
2.3 Описание электрической принципиальной схемы 39
2.4 Выводы по разделу 40
3 Компьютерное моделирование АДЦП с фильтрацией выходного сигнала 41
3.1 Моделирование и анализ цепи обработки выходного сигнала 42
3.2 Моделирование и анализ цепи сравнения сигналов 44
3.3 Выводы по разделу 47
4 Разработка и описание алгоритмического обеспечения 48
4.1 Разработка алгоритма 48
4.2 Выводы по разделу 49
5 Схемотехническая отработка конструкции 50
5.1 Выбор и анализ элементной базы 50
5.2 Анализ целесообразности расчленения схемы электрической принципиальной 56
5.3 Выводы по разделу 57
6 Разработка и обоснование конструктивного исполнения и компоновки АДЦП 58
6.1 Разработка вариантов компоновки. Выбор и обоснование варианта 58
6.2 Разработка и анализ дизайна объекта проектирования. Выбор и обоснование варианта компоновки 62
6.3 Проектирование печатного узла 64
6.3.1 Выбор и обоснование способа проектирования печатного узла 65
6.3.2 Расчет печатного узла 66
6.3.3 Анализ вариантов размещения электронных компонентов и электрических соединителей 70
6.3.4 Выполнение и анализ трассировки печатной платы 71
6.4 Выводы по разделу 74
7 Расчет и обеспечение теплового режима 75
Выводы по разделу 78
8 Расчет и обеспечение требований по надежности объекта проектирования 79
Выводы по разделу 84
9 Расчет и обеспечение вибропрочности и климатической защиты 85
Выводы по разделу 87
10 Управление качеством объекта проектирования 88
10.1 Анализ обеспечения ремонтопригодности АДЦП на этапе проектирования 88
10.2 Выбор и обоснование диагностируемых и контролируемых параметров объекта проектирования 90
10.3 Выбор и обоснование контрольно-диагностического оборудования 93
10.4 Разработка схем и методик контроля 97
10.5 Выводы по разделу 98
11 Технологическое обеспечение АДЦП с фильтрацией выходного сигнала 99
11.1 Конструктивно-технологический анализ АДЦП 99
11.1.1 Оценка технологичности на уровне ЭМ2 (блока) 102
11.1.2 Оценка технологичности на уровне ЭМ1 (УП) 104
11.1.3 Оценка технологичности на уровне детали (ПП) 106
11.1.4 Оценка технологичности КЖИ 108
11.1.5 Комплексный показатель технологичности 109
11.2 Проектирование единичного технологического процесса общей сборки и монтажа АДЦП 111
11.3 Разработка технологической планировки сборочно-монтажного участка 116
11.4 Выбор и обоснование технологических процессов изготовления деталей и узлов анализатора 117
11.4.1 Выбор технологии изготовления печатной платы 117
11.4.2 Выбор технологии сборки печатного узла 120
11.4.3 Выбор технологии изготовления деталей ячейки 121
11.5 Выводы по разделу 121
12 Технико-экономическое обоснование анализатора достоверности цифрового потока с фильтрацией выходного сигнала 123
12.1 Маркетинговые исследования 123
12.2 Сегментация рынка 126
12.3 Определение конкурентоспособности и рыночной цены АДЦП 127
12.4 Определение затрат на проведение НИОКР и цены разработки АДЦП 130
12.5 Определение себестоимости изготовления и цены АДЦП 137
12.6 Определение показателей экономической эффективности анализатора достоверности 138
12.7 Экономическое обоснование выбора технологического и конструкторского исполнения АДЦП 140
12.8 Выводы по разделу 141
13 Обеспечение безопасности практического использования и технического обслуживания анализатора достоверности цифрового потока 142
13.1 Оценка тяжести труда регулировщика 142
13.2 Оценка напряженности труда регулировщика 145
13.3 Выводы по разделу 148
Заключение 150
Список использованных источников 151
Перечень условных обозначений, символов и терминов






Условные обозначения
АДЦП – анализатор достоверности цифрового потока
АЛУ – арифметико-логическое устройство
АЦП – аналогово-цифровой преобразователь
БИ – биимпульсный сигнал
БП – биполярный сигнал
ГБШ – генератор белого шума
ГОСТ – государственный отраслевой стандарт
ГПСЧ – генератор псевдослучайных чисел
ГСЧ – генератор случайных чисел
ДПП – двусторонняя печатная плата
ЖКИ – жидкокристаллический индикатор
ЗП – зарплата
ИТР – инженерно-технические работники
КЖИ – кабеле-жгутовые изделия
КПД – коэффициент полезного действия
МК – микроконтроллер
МПС – микропроцессорная система
НСИ – нестандартизованное средство измерения
ОЗУ – оперативно-запоминающее устройство
ОУ – операционный усилитель
ПЗУ – постоянно-запоминающее устройство
ПК – персональный компьютер
ПП – печатная плата
ПС – случайная последовательность
ПСП – псевдослучайная последовательность
ПСЧП – псевдослучайная числовая последовательность
РТС – радиотехническое средство
РЭС – радиоэлектронное средство
СВЧ – сверхвысокие частоты
СП – самовосстанавливающийся предохранитель
ТГ – телеграфный сигнал
ТЗ – техническое задание
ТКС – температурный коэффициент сопротивления
УП – узел печатный
ФНЧ – фильтр нижних частот
ЦСП – центральный сигнальный процессор
ЧПУ – численно-программное управление
ЭВМ – электронно-вычислительная машина
ЭМ1 – электронный модуль первого уровня
ЭМ2 – электронный модуль второго уровня
ЭРЭ – электрорадио элементы
ЭСППЗУ – энергосберегающая память постоянно-запоминающего устройства







Введение
По мере развития наук область практического применения измерений постоянно расширялась. Начиная с XIX в., развитие науки и техники стало неразрывно связано с прогрессом в области измерений. В свою очередь, научно-технические достижения обеспечили создание новых методов и средств измерений и их совершенствование. Современная измерительная техника является важнейшей для практики отраслью, в которой во всем мире работают сотни тысяч ученых, инженеров и производственников.
Наибольший удельный вес процессов измерения и контроля приходится на радиоэлектронику, где они занимают свыше 30% от всех трудозатрат. Измерения электрических величин в настоящее время являются наиболее разработанной частью метрологии. Хорошо развито измерение линейных и угловых размеров. Достаточно сказать, что за 100 лет в машиностроении точность измерений возросла почти в 100 раз.
С возрастанием сложности цифровой техники "внешние" диагностические контрольно-измерительные приборы постепенно "перекочевали" в сами изделия либо в аппаратном виде ("встроенные" диагностические приборы, платы, микросхемы), либо в виде программ генераторов тестов и программ самодиагностики. Однако почти везде в цифровой, а последнее время и в аналоговой технике основой генераторов тестов и программ диагностики остаются самые различные приборы или алгоритмы сигнатурного анализа.
Широкое распространение радиоэлектронных устройств с применением цифровой обработки сигналов обуславливает повышенный интерес к вопросам диагностирования их технического состояния.
Одной из разновидностей диагностирования цифровых узлов и блоков является тестовое диагностирование, применение которого на этапе проектирования и изготовления цифровых узлов позволяет определить правильность их функционирования и осуществить процедуру поиска неисправностей. При разработке тестовой диагностики возникает сложность в определении эталонных реакций при тестировании существующих схем, в определении оптимального числа контрольных точек для снятия выходной реакции диагностируемой цифровой схемы. Это можно сделать либо создавая прототип разрабатываемого цифрового устройства и проводя его диагностику аппаратурными методами, либо осуществляя моделирование на ЭВМ как цифрового устройства, так и процесса диагностики.
Задача обнаружения неисправностей в цифровых схемах состоит в том, чтобы определить, обладает ли цифровая схема требуемым поведением. Для решения этой задачи необходимо, прежде всего, установить модель цифровой схемы как объекта контроля, затем метод обнаружения неисправностей и, наконец, модель неисправностей. С точки зрения особенностей поведения цифровых схем их можно разделить на комбинационные и последовательностные. В отношении обнаружения неисправностей комбинационные схемы являются сравнительно простой моделью. Последовательностные схемы в отношении поведения характеризуются наличием внутренних контуров обратной связи, поэтому обнаружение неисправностей в них в общем случае чрезвычайно затруднено.
При обнаружении неисправностей цифровых схем необходимо формировать двоичные последовательности, обладающие свойствами чисто случайных. Поэтому в разрабатываемом анализаторе достоверности цифрового потока будет использована генерация псевдослучайных последовательностей (ПСП), под которыми понимают последовательности, сформированные с помощью каких-либо арифметических алгоритмов. В данном случае необходимо формирование последовательностей с заданными характеристиками (периодом, балансом, длинной, эквивалентной линейной сложностью и др.). Для формирования ПСП будет использован сигнальный микрокомпьютер. Такое решение позволяет значительно снизить массогабаритные показатели устройства, его себестоимость и значительно повысить надежность.
Кроме этого, использование современных микроконтроллеров позволяет существенно сократить количество печатных узлов в блоке (следовательно, уменьшить массу и стоимость блока), что способствует более быстрой и надежной обработке сигналов. Следовательно, особое внимание обращается на разработку недорогого анализатора, в то же время обладающего приемлемыми характеристиками, способными удовлетворить требования по точности, массогабаритным показателям.
Современный уровень развития аналоговой и цифровой элементной базы достаточно высок, снижается её стоимость, доказательством высокого уровня элементной базы является развитие вычислительной техники, мобильной и спутниковой связи.
Таким образом, с развитием элементной базы становится возможным разработка систем обработки информации, обладающих малыми габаритами и массой, малым энергопотреблением, обеспечивающих необходимую помехозащищенность.
Из сказанного выше выносим заключение об актуальности разработки анализатора достоверности.
Список литературы Заключение
В результате проделанной работы был разработан анализатор достоверности цифрового потока и выполнено следующее:
– патентно-информационный поиск, который был проведен в сети Internet;
– исследование структурной и принципиальной электрические схемы и их описание;
– разработка конструкции устройства. Был выбран корпус устройства и представлен сборочный чертеж;
– расчет конструктивных параметров. Произведен расчет вибропрочности, надежности, теплового режима;
– анализ возможных опасных и вредных факторов при эксплуатации прибора.
– рассчитаны параметры тяжести и напряженности труда специалиста и приведены мероприятия по снижению этих параметров ;
– определены себестоимости разработки и изготовления анализатора, а также произведен конструктивно-технологический анализ изделия.
Разработанный анализатор достоверности цифрового потока с фильтрацией выходного сигнала удовлетворяет всем требованиям ТЗ. В процессе проектирования найдены технические решения, близкие к оптимальным, что подтвердили проведённые расчёты различных показателей качества РЭС.
Анализатор имеет все необходимые для приёма заданного типа сигнала аппаратные и программные элементы, реализующие цифровые методы обработки, обладает возможностью дальнейшего усложнения алгоритмического обеспечения за счёт высокой производительности ЦСП.
Анализатор удобен и безопасен в эксплуатации (умеренные габариты и масса), надёжен. Конструкция прибора проста и технологична в производстве. Контроль качества изделия производится за минимальное время современными приборами и методами.






Список использованных источников
1 ГОСТ 2.105–2001 ЕСКД. Общие требования к оформлению документов
2 ГОСТ 7.32–2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно–исследовательской работе. Структура и правила оформления
3 СТП 1.01–2002. Общие требования к оформлению учебных документов. Текстовые документы
4 СТП 1.01–2002. Общие требования к оформлению учебных документов. Графические документы
5 ГОСТ 19701–90 ЕСКД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения
6 СТП АнАТИ 2069415-107-88. Правила выполнения электрических схем. – Андропов: АнАТИ, 1988
7 СТП АнАТИ 2069415-106-88. Платы печатные. Требования и методы конструирования. – Андропов: АнАТИ, 1988
8 Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой. – М.: Радио и связь, 1989. – 448 с.
9 Гусев И.М. Оценка технологичности изделий радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие/ Рыбинск, РАТИ. 1993. – 344 с.
10 Яроцкий В.Г., Печаткин А.В., Гусев И.М. Проектирование и технология радиоэлектронных средств: Учебное пособие в 3-х частях – Рыбинск: РГАТА, 1997
11 Усатенко С.Т. и др. Оформление электрических схем по ЕСКД: Справочник. – М.: Издательство стандартов, 1989
12 ОСТ4 ГО.050.016 Нормирование монтажных работ. Нормы штучного времени.
13 Расчет норм расхода основных и вспомогательных материалов при сборке и монтаже ТЭЗов. Методические указания к курсовому проекту. Составитель Козъякова Г.Ф. - Рыбинск, РГАТА, 1994. – 23 с.
14 ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции.
15 ОСТ 4.ГО.070.014. Требованиям к деталям радиоэлектронной аппаратуры.
16 Беляева М.М. Методические указания по выполнению раздела ВКР «Управление качеством изделия».
17 ГОСТ17.301-83. Общие правила разработки технологических процессов.
18 ГОСТЗ.1201-74. Система обозначения технологических документов.
19 ГОСТ14.205-83.ЕСТПП. Технологичность конструкции изделия. Термины и определения.
20 Правила составления технологических планировок: Методические указания. Составитель И.М. Гусев. Ярославль, РАТИ, 1989. – 30 с.
21 ОСТ 4Г0.054.265 Установка электрорадиоэлементов на печатные платы. Типовые технологические операции.
22 ОСТ 4Г0.054.264 Подготовка электрорадиоэлементов к монтажу. Типовые технологические операции.
23 ОСТ 4Г0.054.264 Подготовка электрорадиоэлементов к монтажу. Типовые технологические операции.
24 ОСТ 4Г0.054.267 Пайка электромонтажных соединений. Типовые технологические операции.
25 Методические указания по выполнению раздела «охрана труда» в дипломном проекте. Составитель Т.Н. Жаботинская – Андропов: АнАТИ, 1985. –37 с.
26 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы
27 Э.А. Михайлова. Экономическое обоснование разработки и производства радиотехнических систем, Рыбинск 1996 - 40с.
Цена, в рублях:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 3000





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.