Juhtimine ja side elektroonikasüsteemides / Control in Communication Systems

[Aine sisu/Content of the subject]     [Loengud/Lectures]     [Laborid/LabWorks]     [Harjutused/Classes]     [Eksam/Exam]     [Jooksev info/Current information]    

Ainekaart:
fail LEM5020.htm siin Mõõte-elektroonika õppetooli www-lehekülgedel, ja
fail http://ar.va.ttu.ee/v/v/p/ois.ineti_aine2.andmed?AINEKESE_ID=28961&TAG=1   TTÜ Õppeainete registris.

Aine tööleheküljed  www.elin.ttu.ee/mesel/LEM5020.

Õppejõud:
prof. M.MIN;
assistent P.SILLAKIVI;
vaneminsener E.HALDRE;
vanemteadur T.PARVE.


Aine sisu:

Automaatjuhtimise üldised printsiibid (loeng 1):
mis on automaatne juhtimissüsteem;
tagasisideta e. otsejuhtimine (open-loop control);
tagasisidega juhtimine (feedback or closed-loop).
Tagasiside kui nähtus (loeng 2), tagasiside toime ülekandele (võimendustegurile); sagedusribale (ajakonstandile, inertsile); täpsusele, tundlikkusele välismõjutuste suhtes.
Juhtimissüsteemide matemaatiline ja grafoanalüütiline kirjeldamine ning modelleerimine (loeng 3 "Matemaatika"):
kompleksarv ja kompleksmuutuja, kompleksfunktsioon, Laplace'i teisendus ja pöördteisendus, aeg- ja sagedusesitus, ülekandefunktsioon, selle poolused ja nullid;.
Sageduskarakteristikud (frequency response) (loeng 4):
amplituudsageduskarakteristik (ASK) ja faasisageduskarakteristik (FSK);
süsteemi stabiilsus - Bode ja Nyquist'i kriteeriumid.
Siirdekarakteristik (loeng 5):
aperioodiline ja võnkuv siire, seos siirdekarakteristiku ja ülekandefunktsiooni vahel.
Esimest järku süsteem (n=1), selle sagedus- ja ajakarakteristikud (loeng 6):
Teist järku süsteem (n=2) ja kõrgemat järku (n=3, 4, etc.) süsteemid (loeng 7), nende sagedus- ja ajakarakteristikud.
Sagedust faasi ja pöördenurka järgivad süsteemid:
Phase Locked Loop (PLL) (loeng 8)
üldiseloomustus, põhikarakteristikud, faasi- ja sagedusviga.
Lineariseeritud PLL (lock state) (loeng 9): ülekandefunktsioon ja siirdekarakteristik.
PLL mittelineaarses rezhiimis (unlocked state) (loeng 10):
lock-in ja pull-in riba.
Juhtimine Doppler-süsteemides. Juhtimine ajamites.
PLL mootori kiiruse ja asendi juhtijana (loeng 11) ja järgivfiltrina (tracking filter).
Amplituudi juhtimise süsteemid: automaatne võimenduse regulaator, signaali nivoo staatilised ja dünaamilised regulaatorid. Filtrite juhtimine. Dolby süsteemid.
Faasisünkrosüsteemid (PLL - phase locked loop): pidevatoimelised, diskreetsed ja numbrilised. PLL sagedussüntesaatoris (loeng 12).
PLL süsteemide staatika ja dünaamika, häirekindlus, sünkroniseerimisvead (vt. loengud 8, 9 ja 10).
Sünkroondetekteerimine, faasitundlik mõõtmine.
PLL kandevsignaali eraldajana (selekteerijana) (loeng 13), sünkroondetektori (SD) juhtsignaali formeerijana kandevsignaali nivoo detekteerimiseks ja/või AM-demodulaatoris.
PLL süsteemid side- ja raadiotehnikas: sünkroonvastuvõtt ja -dekodeerimine.
PLL kui sagedusdemodulaator (loeng 14) - FSK, modem.
PLL kui faasidemodulaator (loeng 15) - PSK, Costas'e demodulaator.
PLL stereodekooderis ja värvi TV dekooderis (loeng 16).
Tele-/Videosignaalide rea- ja kaadrisünkro (loeng 12).
Digitaalsignaalide ülekanne ilma kandjata (Baseband Data Transmission) ja kandja modulatsiooniga (loeng 17).
Sünkroon- ja asünkroonside. PLL kui baseband vastuvõtu sünkronisaator (clock recoveri) (loeng 18).
Digitaalsignaalide ülekanne kandaj(te) abil. Modulatsiooni viisid: (AM, FSK, PSK, kvadratuur- ehk IQ-modulatsioon, jne.). (loeng 19)



Põhiõpik(ud):

Vaadake infot kirjanduse kohta.



Loengud:

Loengud haaravad aine p õ hilisi ja/või iseseisvalt raskemini õpitavaid osasid. Loengutel esitatav materjal ei ole üks-üheses vastavuses aine sisuga ainekaarti järgi, seda nii esitamise järjestuse kui ka käsitletava materjali osas. Seetõttu, aga ka õppeaine edasise välja-arendamise huvides, on loengutel esitatava materjali osas aasta-aastalt tehtud ka muudatusi.
Lisaks on soov loengutele võimaluse korral kaasata ka vastava ala spetsialiste väljastpoolt Mõõte-elektroonika õppetooli. Seetõttu on võimalikud jooksvad muudatused, mille kohta informatsiooni edastatakse õppetöö käigus, aga samuti muude vahenditega (näiteks, elektroonikainstituudi teadetetahvlil, mõõte-elektroonika õppetooli www-lehekülgedel ja/või käesoleva www-lehekülje info-osas).



Laboratoorsed tööd:

Üldjuhul tuleb teostada 4 laboratoorset tööd.
- Juhtimine tööstuskontrolleri abil.
- Elektroonse süsteemi dünaamilised karakteristikud.
- Tagasisidestatud süsteem.
- PLL-süsteem. 
Nende teostamise korraldamisega seotud asjaolud täpsustatakse jooksvalt (loengutel ja/või harjutustundides).
Laboratoorsete tööde arvestamine toimub esitatud aruannete alusel jooksva õppetöö käigus õppejõu(dude)ga kokku lepitud aegadel.

Märkus: 
Põhimõtteliselt on võimalikud ka muud tööd nagu AVR, AGC, ja teised. Selliste tööde teostamise soovi korral tuleb selles osas varakult kokku leppida asjaga seotud õppejõu(dude)ga.



Harjutustunnid:

Harjutustundides käsitletakse detailsemalt elektroonikasüsteemide omadusi ning lahendatakse mitmesuguseid elektroonsete süsteemide väljatöötamisega seotud probleeme.
Eksamil lahendatavad ülesanded on harjutustundides käsitletud teemade ringist.
Detailsemalt harjutustundidest.


E k s a m :

Üldjuhul on eksam kirjalik. Eksami sooritamiseks võib olla esitatud ka lisatingimusi (näiteks laboratoorsete tööde aruannete või harjutustundide ülesannete lahenduste eksamile kaasavõtmise nõue), mille täitmata jätmine võib mõjutada eksamihinnet.



Täiendavat / jooksvat informatsiooni:

Laboritööde arvestamine toimub vastavalt laboritööde teostamisel kokku lepitule .

E k s a m :
Põhieksam 2004/2005. õppeaasta sügissemestril toimub neljapäeval, 6. jaanuaril 2005, algusega kell 10.00, ruumis A-I-202 ja 13. jaanuaril 2005, algusega kell 10.oo ruumis A-I-202.
Lisaeksami aeg pole veel määratud .
Eksamiküsimused on üldjoontes püsinud praktiliselt muutumatutena alates 2001-2002. õppeaasta sügissemestrist, mõningaid muudatusi on tehtud vaid detailides.


Vastavad ja lähedased õppeained:
Vastav õppeaine alates 2002. aasta vastuvõtust kehtiva bakalaureuseõppe kava IAEB02 järgi on IEM0010 Juhtimine ja side elektronsüsteemides.
(vastavalt Infotehnoloogia teaduskonnas kehtivale õppeainete vastavuse tabelile).
Spetsiifilisi probleeme käsitleb doktoriõppe aine LEM9000 Sünkronisatsioon ja kaos.


Prof. M. Min

Selle lehekülje koopia Bioonikalabori www-lehekülgedel http://www.elin.ttu.ee/BME-Lab/Studsubj/5020_JSE/Index.htm.
Analoogiline lehekülg ELIN'i IntraNeti MESEL'i lehekülgedel http://www.elin.ttu.ee/sise/MESEL-in/Study/Subjects/5020_JSE/Index.htm.


Last revised: 30.10.2005.