Хомякевич М.Й. , ВВ-31с, ФАКС

Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях

Метою дипломної роботи є розробка програми віртуального аналізатора спектру на основі методу авторегресії та ковзного середнього (далі – АРКС) в візуальному середовищі LabVIEW. Розробка програми відбувається для одержання більш точних оцінок спектральної щільності потужності (далі – СЩП), ніж при використанні класичних методів оцінювання – методу Фур`є. Кінцевим результатом дипломної роботи є розроблена структурна, принципова та функціональна схеми алгоритма роботи віртуального аналізатора спектру, а також виконаний аналіз його похибок.

LabVIEW - платформа та середовище розробки для візуальної мови програмування компанії National Instruments (США), в якій відбувається розробка та подальша експлуатація віртуального аналізатора спектру. Розробка програми в LabView відбувається одночасно в двох вікнах: блок-діаграма та лицева панель. На лицевій панелі створюється графічний інтерфейс програми і паралельно ведеться зв'язка інтерфейсу з власне програмою, яка створюється за допомогою спеціальних блоків. Таким чином графічний код програми має вигляд специфічної блок-діаграми.

Склад віртуального аналізатора спектру:

• блок-діаграма формування вхідного сигналу (2 сигнали синусоїдальної форми та складова білого шуму);

• блок-діаграма збереження сигналу та його зображення;

• блок-діаграма завантаження збереженого раніше сигналу;

• блок-діаграма розрахунку спектральної щільності потужності моделі АРКС;

• блок-діаграма розрахунку дискретного перетворення Фур`є (далі ДПФ);

• блок-діаграма обчислення усереднення (порівняння двох методів);

• блок-діаграми розрахунку статистичних даних (середньо-квадратичного відхилення та середнього значення);

• блок-діаграма візуалізації.

Дана робота розроблялася з використанням портативного комп'ютера (типу Notebook) з наступними характеристиками: процесор AMD Athlon™ X2 Dual-core QL-64 (1.05 ГГц); оперативна пам’ять 1.75 ГБ; відеокарта nVidia GeForce GT630; діагональ екрана 16``.

Лицева панель приладу зображена на рис. 4.1:

Рисунок 4.1 – Лицева панель віртуального аналізатора спектру

Структурна схема віртуального аналізатора спектру зображена на рис. 4.2:

Рисунок 4.2 – Структурна схема віртуального аналізатора спектру

Під час реалізації теми дипломної роботи застосовувалися наступні програми: LabVIEW 8.6, MatLAB 6.5 та Microsoft Visio 2007.

В ході розробки віртуального аналізатора спектру були виконані такі види робіт:

• розроблені технічні характеристики;

• проведений огляд і аналіз відомих технічних рішень;

• розроблена структурна та функціональна схеми віртуального аналізатора спектру;

• розроблений алгоритм роботи віртуального аналізатора спектру;

• проведені експерименти, в яких порівнюються два методи (АРКС та Фур`є);

• порівняльний аналіз результатів експерименту зроблених в середовищі LabVIEW 8.6 та MatLAB 6.5;

• проведений аналіз похибок;

Віртуальний аналізатор спектру на основі методу АРКС призначений для використання під час навчального процесу для кращого розуміння дисципліни «Цифрова обробка сигналів» оскільки демонструє безпосереднє підтвердження теоретичних положень. Основна область застосування пристрою – дистанційна підготовка фахівців з технічних дисциплін. Основною областю використання є дистанційне навчання з дисципліни «Цифрова обробка сигналів» на кафедрі інформаційно-вимірювальної техніки, крім того може бути використаний для різних форм навчання (дистанційної, стаціонарної) і для різних технічних спеціальностей, а також з метою самоосвіти та підвищення кваліфікації фахівців технічної спрямованості.

У даному розділі дипломної роботи проаналізовані потенційно шкідливі й небезпечні виробничі фактори при розробці та експлуатації віртуального аналізатора спектру, а також визначені основні заходи, що виключають або зменшують їх шкідливий вплив на проектувальника та користувача.