测试技术原理与应用

测试技术原理与应用

班级:机设13-A1 姓名:朱铭书

学号:120133404056

测试技术原理与应用

测试技术包含了测量和试验两方面含义,即包含对机械产品或机械加工过程的参数直接进行定量测量和通过试验及测量来测试某些参数及性能。

测试技术是研究对象的状态、运动、特征等信息的一门技术,具体地说,是将有关信息转换成易于传输的信号(如电信号、光信号、声信号等),通过传输、放大、显示或记录,或再经过分析处理,提取更有效或更有用的特征信息。有时还需要通过试验,如激珍,施加力,以获取直接测量无法得到的有用信息。

工程技术中所涉及到的参数大致可以分成物理量和化学量两大类。其中物理量又可以分成电量(电磁量及无线电量)和非电量。后者按工程应用可以再分为机械量(力、位移、速度、质量、变形、振动等),热工量,光学量,时频量,放射线量等。机械工程测试技术主要叙述机械量的测试与分析技术。

传感放大记录

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机械工程测试技术主要研究机械参数的动态测试技术及

测试信号或数据的处理和分析技术。框图如上图。

下面首先介绍一下LTE测试技术原理LTE的正式名称是3G

Long Term Evolution(LTE),即3GPP长期演进(LTE)项目。 3GPP长期演进(LTE)项目是近两年来3GPP启动的最大的新技术研发项目,以OFDM/FDMA为核心的技术,与其说是3G技术的“演进”(evolution),不如说是“革命”(revolution)。LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式。在这两种双工方式下,系统的大部分设计,尤其是高层协议方面是一致的。另一方面,在系统底层设计,尤其是物理层的设计上,由于FDD和TDD两种双工方式在物理特性上所固有的不同,LTE系统为TDD的工作方式进行了一系列专门的设计,这些设计在一定程度上参考和继承了3G TD-SCDMA的设计思想。 LTE着重考虑的方面主要包括降低时延、提高用户的数据率、增大系统容量和覆盖范围以及降低运营成本等。LTE的目标主要包括以下的内容:

–支持1.25MHz~20MHz带宽;

–极大提高峰值数据速率(在20MHz带宽下支持下行

100Mbps、上行50Mbps的峰值速率);

–在保持现有基站位置的同时提高小区边缘比特速率;

–有效提高频谱效率(3GPP版本6的2~4倍);

–将接入网时延降低到10ms以下;将控制平面时延降低到100ms以内;

–降低空中接口和网络架构的成本;

–支持增强的IP多媒体子系统(IP Multimedia

Sub-system,IMS)和核心网;尽可能保证后向兼容,有效地支持多种业务类型,尤其是分组域(PS-Domain)业务(如VoIP等);

–优化系统为低移动速度终端提供服务,同时也应支持高移动速度终端;

–支持增强型的广播多播业务;

–系统应该能工作在对称和非对称频段;尽可能简化处于相邻频带运营商共存的问题。

LTE系统支持FDD和TDD两种双工方式。在这两种双工方式下,系统的大部分设计,尤其是高层协议方面是一致的。另一方面,在系统底层设计,尤其是物理层的设计上,由于FDD和TDD两种双工方式在物理特性上所固有的不同,LTE 系统为TDD的工作方式进行了一系列专门的设计,这些设计在一定程度上参考和继承了TD-SCDMA的设计思想,下面我们对这些设计进行简要的描述与讨论。

因为TDD采用时间来区分上、下行,资源在时间上是不连续的,需要保护时间间隔来避免上下行之间的收发干扰,

所以LTE分别为FDD和TDD设计了各自的帧结构,即Type1和Type2,其中Type1用于FDD,而Type2用于TDD。

在FDD Type1中,10ms的无线帧分为10个长度为1ms 的子帧,每个子帧由两个长度为0.5ms的slot组成。在TDD Type2中,10ms的无线帧由两个长度为5ms的半帧组成,每个半帧由5个长度为1ms的子帧组成,其中有4个普通的子帧和1个特殊子帧。普通子帧由两个0.5ms的slot组成,特殊子帧由3个特殊时隙(UpPTS,GP和DwPTS)组成。

在LTE中TDD与FDD帧结构最显著的区别在于:在TDDType2帧结构中存在1ms的特殊子帧,该子帧由三个特殊时隙组成:DwPTS,GP和UpPTS,其含义和功能与TD-SCDMA 系统相类似,其中DwPTS始终用于下行发送,UpPTS始终用于上行发送,而GP作为TDD中下行至上行转换的保护时间间隔。,三个特殊时隙的总长度固定为1ms,而其各自的长度可以根据网络的实际需要进行配置。

TDD另外一个显著区别于FDD的物理特征是,FDD依靠频率区分上下行,因此其单方向的资源在时间上是连续的;而TDD依靠时间来区分上下行,所以其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。

允许同一时间上存在多个随机接入信道(频分)是TDD 上下行时分的结构形成的又一设计结果。在LTEFDD的设计中,同一时刻只允许一个随机接入信道的存在,即仅在时间域上改变随机接入信道的数量。而在TDD中,时间资源已经在上下行进行了分配,同时由于不同的上下行配比的存在,可能存在上行子帧数目很少的情况(如DL:UL=9:1),因此在TDD中需要支持频分的随机接入信道,即在同一时间位置上采用不同频率的区分提供多个随机接入信道,以为系统提供足够的随机接入的容量。

在FDD的情况下,上、下行的资源在单方向上都是连续的,而且子帧数目相等。因此,以下行为例,在进行物理层的HARQ时,下行数据与上行的ACK/NAK之间可以建立一对一的对应关系。与此不同的是,在TDD的情况下,单方向的资源不是连续的,因此可能无法获得对应的时间上的资源。另外,上下行配比的设置可能使得上下行的子帧数目不相等,因此无法建立一一对应的关系,所以这些都需要进行针对性的设计。在TD-LTE,为了解决以上问题,引入了Multiple ACK/NAK的概念,即使用一个ACK/NAK完成对前续若干个下行数据的反馈,这样就解决了上下行时隙不对称带来的反馈问题。在另一个方面,同时还减小了数据的传输时延,数据无需再等待到下一个上行时隙以进行反馈了。当然,该方案可能引起的不必要的过多重传也需要引起注意。

测试技术已经成为从事机械工程的科技人员所必须掌握的一门技术,机械工程测试技术课程也已经成为机械专业的一门主要技术基础课。我们应熟练掌握机械量动态测试所需要的基本知识和技能,能够正确的选用测试仪器和装置,较正确的测量主要机械量。

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