10.14489/vkit.2016.01.pp.049-054

DOI: 10.14489/vkit.2016.01.pp.049-054

Губский Д. С., Земляков В. В., Мамай И. В.
ИНТЕГРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ВЕКТОРНОГО АНАЛИЗАТОРА ЦЕПЕЙ В ВИРТУАЛЬНУЮ СВЧ-ЛАБОРАТОРИЮ
(c. 49-54)

Аннотация. Представлен общий подход к построению компьютерных моделей измерительных приборов. Создана и включена в состав измерительной лаборатории модель современного векторного анализатора СВЧ-цепей, наделенная функциями, достаточными для получения навыков работы с высокотехнологичной и дорогостоящей аппаратурой. Приведено описание программной реализации алгоритма компьютерной модели и ее интеграция в лабораторию. Рассмотрены модели проборов, имеющие компьютерный интерфейс, полностью аналогичный реальным устройствам, позволяющие повысить эффективность виртуальных лабораторий, которые могут использоваться в учебном процессе.

Ключевые слова: компьютерное моделирование; лабораторная работа; виртуальная лаборатория; дистанционное образование; векторный анализатор цепей.

Gubsky D. S., Zemlyakov V. V., Mamay I. V.
THE INTEGRATION OF VECTOR NETWORK ANALYZER COMPUTER MODEL IN THE VIRTUAL MICROWAVE LABORATORY
(pp. 49-54)

Abstract. Recently much attention is paid to development of virtual laboratory works. The created models of devices allow studying various processes and regularities and making available the hi-tech and expensive equipment. It is possible to allocate two tendencies in their creation: real remote laboratory works and computer models. Computer models can work at the local computer or distant with use of modern Internet technologies. There is a special interest in application and use of various cloudy technologies. As the review of literature shows, in this area there are many interesting practical solutions. For creation of laboratory works various packages of computer simulation are widely used. Very often for laboratory works design the developers use the widespread environment of graphic programming NI LabVIEW or create applications with the web interface. However, the main disadvantage is that the user interface of computer model of the measuring device possesses only conceptual similarity to real analog or has no such at all. So, the user doesn’t get practical working skills on the modern hi-tech and expensive equipment. Therefore the creation of such virtual models which have the user interface completely similar to real devices is almost necessary. In this work the way of creation of computer models with the realistic interface and creations of virtual laboratory works which are earlier described by authors is used for creation of computer model of the vector network analyzer Rohde&Schwarz ZVA 40. This device is provided first of all for measurement of S-parameters which describe how the studied device will transform the signal passing through it. The created interface of computer model has to be completely similar to the real device, i.e. have full photographic similarity. Highlights of computer model creation with the use of high level language C++ (Microsoft Visual Studio 2010) and Digia Qt 5.1 package are considered. An example of autonomous laboratory work creation for studying of the filter is described. For creation of the filter model the special program of Nuhertz Technologies firm is used. It allows to synthesize the filter with the parameters set and to receive an approximate analytical formula for calculation of its transfer function.

Keywords: Computer modeling; Laboratory work; Virtual laboratory; Remote education; Vector network analyzer.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Д. С. Губский, В. В. Земляков, И. В. Мамай (Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

D. S. Gubsky, V. V. Zemlyakov, I. V. Mamay (Southern Federal University, Rostov-on-Don) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Матлин А. О., Фоменков С. А. Модель виртуальной лабораторной работы в автоматизированной системе создания интерактивных средств обучения // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2012. № 9. С. 56 – 59.
2. Web-Based 3D Interactive Virtual Control Laboratory Based on NCSLab Framework / W. Hu et al. // International Journal of Online Engineering. 2014. V. 10, N 6. P. 10 – 18.
3. Muniasamy V., Ejalani I. M., Anandhavalli M. Moving Towards Virtual Learning Clouds from Traditional Learning: Higher Educational Systems in India // International Journal of Emerging Technologies in Learning. 2014. V. 9, N 9. P. 70 – 76.
4. Грибова В. В., Федорищев Л. А. Обучающие виртуальные системы и средства их создания // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2012. № 3. С. 48 – 51.
5. Kalantzopoulos A., Zigouris E. Online Laboratory Sessions in System Design with DSPs using the R-DSP Lab // International Journal of Online Engineering. 2014. V. 10, N 4. P. 4 – 12.
6. Компьютерное моделирование приборов и устройств для виртуальных лабораторных работ / Д. С. Губский и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2014. № 3. С. 38 – 42.
7. Gubsky D. S., Zemlyakov V. V., Mamay I. V. The Modern Approach to Virtual Laboratory Workshop // International Journal of Online Engineering. 2014. V. 10, N 2. P. 56 – 59.
8. Создание виртуальных лабораторных работ / Д. С. Губский и др. // Дистанционное и виртуальное обучение. 2013. № 9. С. 19 – 25.
9. Object-Oriented Approach to Software Implementation of Virtual Laboratory Workshop / D. S. Gubsky et al. // Proc. of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27 – 30, 2013. P. 239 – 242.
10. Gubsky D. S., Mamay I. V., Zemlyakov V. V. Virtual Laboratory for Microwave Devices // Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Stockholm, Sweden, Aug. 12 – 15, 2013. P. 527 – 530.
11. Антенны и устройства СВЧ [Электронный ресурс] // Виртуальная лаборатория. URL: http://www. virtlab.sfedu.ru (дата обращения: 15.09.2015).
12. The Best in Filter Design Software [Электронный ресурс] // Nuhertz Technologies: офиц. сайт. URL: http:// www.nuhertz.com/ (дата обращения: 15.09.2015).

Eng

1. Matlin A. O., Fomenkov S. A. (2012). Model of a virtual laboratory work in the automated system of interactive learning tools creation. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (9), pp. 56-59.
2. Hu W. et al. (2014). Web-based 3D interactive virtual control laboratory based on NCSLab framework. International Journal of Online Engineering, 10(6), pp. 10-18. doi: 10.3991/ijoe.v10i6.3845
3. Muniasamy V., Ejalani I. M., Anandhavalli M. (2014). Moving towards virtual learning clouds from traditional learning: higher educational systems in India. International Journal of Emerging Technologies in Learning. 9(9), pp. 70-76. doi: 10.3991/ijet.v9i9.4183
4. Gribova V. V., Fedorishchev L. A. (2012). Virtual learning environment and tools for its development. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (3), pp. 48-51.
5. Kalantzopoulos A., Zigouris E. (2014). Online laboratory sessions in system design with DSPs using the R-DSP lab. International Journal of Online Engineering. 10(4), pp. 4-12. doi: 10.3991/ijoe.v10i4.3270
6. Gubsky D. S., Zemlyakov V. V., Mamay I. V., Sinyavsky G. P. (2014). Computer simulation of the devices for virtual laboratory works. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (3), pp. 38-42, doi: 10.14489/vkit.2014.03.pp.038-042
7. Gubsky D. S., Zemlyakov V. V., Mamay I. V. (2014). The modern approach to virtual laboratory workshop. International Journal of Online Engineering, 10(2), pp. 56- 59. doi: 10.3991/ijoe.v10i2.3496
8. Gubsky D. S. et al. (2013). Engineering of virtual labs. Distantsionnoe i virtual'noe obuchenie, (9), pp. 19-25.
9. Gubsky D. S. et al. (2013). Object-oriented approach to software implementation of virtual laboratory workshop. Proc. of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2013). Rostov-on-Don, Russia, September 27 – 30, pp. 239-242.
10. Gubsky D. S., Mamay I. V., Zemlyakov V. V. (2013). Virtual laboratory for microwave devices. Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS). Stockholm, Sweden, Aug. 12-15, pp. 527-530.
11. Antennas and microwave devices. Virtual Lab. Available at: http://www.virtlab.sfedu.ru (Accessed: 15.09.2015).
12. The best in filter design software. Nuhertz Technologies: official site. Available at: http:// www.nuhertz.com/ (Accessed: 15.09.2015).

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.01.pp.049-054}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.01.pp.049-054}