2019 年（E 題）基于網際網路的信号傳輸系統

2019 年全國大學生電子設計競賽試題 【大學組】

文章目錄

• ​​2019 年（E 題）基于網際網路的信号傳輸系統​​

• ​​一、任務​​
• ​​二、要求​​

• ​​1.基本要求​​
• ​​2.發揮部分​​

• ​​三、說明​​
• ​​四、評分标準​​

一、任務

設計并制作一個基于網際網路的信号傳輸系統。如圖 1 所示。

二、要求

1.基本要求

（1） 配置一個由 3 個通用百兆/千兆以太網交換機級聯的區域網路，模拟一個網際網路。交換機采用通用成品，端口數 4~24 個，接口為 RJ45 标準接圖 1 基于網際網路的信号傳輸系統示意圖口，采用 1 米網線連接配接，級聯個數及端口可任意變換。交換機采用通用預設配置，并可以被測試現場提供的通用交換機替換。

（2） 制作三個網絡終端 A、B 和 C。A 和 B 兩個終端用于信号的采集，C終端用于信号的再生輸出。網絡終端 IP 位址自定。A 和 B 兩個終端可以獨立實時采集兩路不相關的周期性任意波信号，其采樣率不低于10MS/s，采樣位數不低于 8 位。被采集信号為交流信号，峰峰值範圍為 1V~5V。信号源 1 和 2 采用兩台成品任意波信号發生器，無需制作。在 C 終端可以通過手動設定選擇，再生 A 或 B 終端采集的信号。C終端信号輸出端輸出電阻和負載均為 50 歐姆。負載電阻需裸露便于

觀察測量。

（3） C 終端再生信号與采集端被采信号相比，波形無明顯失真。其幅度相 對誤差的絕對值不大于 5%，周期相對誤差的絕對值不大于 10%。

2.發揮部分

（1） C 終端再增加一個信号輸出端，輸出電阻和負載均為 50 歐姆。可同時再生輸出 A 和 B 兩個終端采集的信号。

（2） 在 C 終端同時再生輸出 A 和 B 兩個終端采集信号的條件下，通過對傳輸網絡時延的測量及補償，實作再生信号與原信号相位同步。兩信号周期最大同步誤差時間（含抖動）不大于 10 微秒。

（3） 通過改變交換機級聯個數或網線長度改變網絡時延， C 終端能夠自動測量及補償時延時間，實作再生信号與原信号相位的快速同步。從網線連通開始，到兩信号周期最大同步誤差時間（含抖動）不大于 10微秒為止，時間不大于 5 秒。

（4） 其他。

三、說明

（1） A、B 和 C 三個終端可以基于任何嵌入式系統制作，但不得采用台式或筆記本電腦。A、B 和 C 需采用獨立直流電源供電。

（2） A 和 B 與 C 之間僅通過所搭建的區域網路連接配接，不得使用其他連線及無線通信裝置。

（3） 測試時，區域網路中以太網交換機級聯的個數可以在 1-3 個間任意指定。連接配接網線長度可以在 1~50 米間任意指定。

四、評分标準