Modulacja PAM- właściwości modulacji i ograniczenia transmisji

Transkrypt

1 INSTRUKJA DO ĆWIZENIA Modulacja PAM- właściwości modulacji i ograniczenia ransmisji. WSTĘP Modulacja o roces rzewarzania sygnału zawierającego informację na jego inną osać, kóra odznacza się nowymi właściwościami. Modulacja ozwala na zmniejszenie względnej szerokości asma sygnału modulującego, umożliwia zwiększenie odorności sygnału na zakłócenia, daje możliwość wielokronego wykorzysania oru elekomunikacyjnego orzez zwielokronienie częsoliwościowe lub czasowe. Sosowane obecnie rodzaje modulacji dzieli się na dwie odsawowe gruy: - modulacje yu ciągłego (analogowe, - modulacje yu nieciągłego (cyfrowe. W ierwszej z gru fala nośna może być ciągła (zwykle ma osać monochromaycznego drgania harmonicznego lub imulsowa. Sygnał modulujący zmienia określony aramer fali nośnej w sosób ciągły. W drugiej gruie zakres warości chwilowych, jakie może rzybierać rzebieg modulujący jes odzielony na skończoną liczbę odzakresów. Przykładem ego rodzaju jes szeroko sosowana w elekomunikacji imulsowa modulacja kodowa PM oraz modulacja dela. W rzyadku fali nośnej imulsowej można rozróżnić nasęujące rodzaje modulacji: - modulacja amliudowa imulsów PAM, w kórej aramerem ulegającym zmianie w zależności od chwilowej warości rzebiegu modulującego jes amliuda imulsów, - modulacja czasowa imulsów, w kórej czas wysęowania charakerysycznej wielkości imulsowej fali nośnej jes uzależniony od rzebiegu modulującego. Do ej kaegorii modulacji zalicza się: modulację szerokości imulsu (PDM modulację ołożenia imulsu (PPM modulację częsoliwościową imulsu (PFM 2. Właściwości modulacji PAM Podczas modulacji amliudy imulsów nasęuje uzależnienie wysokości imulsów fali nośnej od warości sygnału modulującego. Oerację worzenia sygnału PAM częso nazywa się róbkowaniem, zaś zmodulowany sygnał PAM ciągiem róbek sygnału modulującego. Sygnał zmodulowany owsaje w wyniku mnożenia sygnału wejściowego x ( z nośną c ( : y( = x( c( ( Próbkowanie o roces obierania z sygnału wejściowego x ( róbek oddalonych od T siebie o. Rekonsrukcja sygnału, kórego widmo jes ograniczone ( sygnału dolnoasmowego jes możliwe, gdy sełnione jes wierdzenie Shannona-Koielnikowa. --

2 Twierdzenie o róbkowaniu Każdy sygnał x( o ograniczonym widmie: X ( ϖ 0 dla ϖ m ϖ >, można jednoznacznie oisać za omocą ciągu jego warości, jakie en sygnał rzyjmuje w momenach czasu odległych od siebie co najwyżej o = 2 ϖ m.wynika z ego, że jednoznaczne odworzenie sygnału na odsawie róbek zachodzi, gdy częsoliwość róbkowania ϖ jes dwukronie większa od maksymalnej częsoliwości zawarej w widmie sygnału róbkowanego ϖ ϖ. m iąg róbek sygnału modulującego może zosać uworzony z wykorzysaniem rzech yów róbowania: - idealnego, - nauralnego, - chwilowego. 2.. Próbkowanie idealne Falą nośną c I ( dla sygnału x( sróbkowanego idealnie jes ciąg imulsów Diraca: ci ( = δ ( nt = δ T ( (2 n= naomias sygnał zmodulowany: yi ( = x( ci ( (3 rzy czym T jes okresem częsoliwości róbkowania wynikającej z wierdzenia Shannona. Korzysając z właściwości róbkujących dely Diraca można zaisać: y ( = x( nt δ ( nt = x( δ ( nt (4 I n= widmo sygnału zmodulowanego: YI ( ϖ = F{ x( ci ( } = X ( ϖ I ( ϖ (5 2 π onieważ: I ( ϖ = ϖ δϖ ( ϖ (6 orzymujemy: ϖ Y I ( ϖ = X ( ϖ δ ( ϖ nϖ (7 2 π n= Widmo sygnału róbkowanego imulsami Diraca ma osać ciągu rzesunięych z częsoliwością 2π ϖ = widm sygnału x (. T X ( ϖ = X ( ϖ nϖ (8 T n= Z wyrowadzonej owyżej zależności wynika, że widmo sygnału modulującego jes nieskończenie wiele razy owórzone z okresem ϖ. Deekcję sygnału modulującego można rzerowadzić rzez n= -2-

3 zasosowanie filracji. zęsoliwość odcięcia zasosowanego w ym celu idealnego filru dolnorzeusowego ϖ owinna być zawara omiędzy ϖ a ϖ ϖ. harakerysykę g amliudową H ( jϖ akiego filru zaznaczono na rys.. Dokładne odworzenie sygnału modulującego sanie się niemożliwe, gdy ϖ < 2ϖ, onieważ nasąi nakładanie się zerowej i ierwszej wsęgi (ang. aliasing. Sosrzeżenie o sanowi uzasadnienie wierdzenia o róbkowaniu. m m m x( x( y( -3T -T 0 T 3T -2T 2T c( ci ( = δ ( nt = δt ( n= -3T -T 0 T 3T -2T 2T y( H( jϖ Y(ϖ ϖ m ϖ ϖ m Rys.. Modulaor PAM dla róbkowania idealnego i widmo sygnału zmodulowanego. ϖ m ϖ 2.2. Próbkowanie nauralne W rakyce róbkowanie musi być dokonane za omocą imulsów o skończonym czasie rwania i ograniczonej amliudzie, jak ma o miejsce dla róbkowanie nauralnego i chwilowego. Falą nośną dla róbkowania nauralnego jes ciąg imulsów rosokąnych o czasie rwania i okresie owarzania T, kórych grzbie owarza sygnał róbkowany x ( (rys.2. Pojedynczy imuls oisuje wzór: dla < < Π ( = 2 2 (9 0 dla innych a całą falę: Okresowy sygnał c N ( N = Π ( nt n= c ( (0 rzedsawiony za omocą wykładniczego szeregu Fouriera: -3-

4 jnω cn ( = Sa( nπ e ( T n= T Przerowadzając obliczenia jak orzednio orzymujemy: = jnω0 yn ( YN ( ϖ F x( Sa( nπ e (2 T n= T Y N ( ϖ = Sa( nπ X ( ϖ nϖ (3 T n= T Widmo sygnału róbkowania nauralnego jes ciągiem rzesunięych widm sygnału róbkowanego, ale wysokość każdego segmenu jes modyfikowana rzez niezależny od częsoliwości wsółczynnik Sa( nπ. Ta właśnie cecha isonie różni róbkowanie nauralne od róbkowania chwilowego. T Z kolei w sosunku do róbkowania idealnego każda kolejna wsęga widma jes mniejsza, a zmniejszanie rośnie wros roorcjonalnie do wsółczynnika wyełnienia fali nośnej. Jednakże do rawidłowego odworzenia sygnału modulującego wysarczy zasosować idealny filr dolnorzeusowy. x ( X (ϖ a ( y N b Y (ϖ N f m f c d T Y (ϖ ( y f m f f e f f m f f Rys.2. Przebiegi czasowe i widma sygnału modulującego a, b, sygnałów zmodulowanych w rzyadku róbkowania nauralnego c, d oraz chwilowego e, f. -4-

5 2.3. Próbkowanie chwilowe W róbkowaniu chwilowym fala nośna osiada kszał imulsów rosokąnych, kórych wielkość amliudy zależy do chwilowej warości sygnału róbkowanego x ( w momenach róbkowania. Jeżeli odwzorujemy wielkość róbek sygnału x( nt w amliudę imulsów rosokąnych ( o czasie rwania < T x( nt x( nt Π ( nt (4 o zais róbkowania chwilowego rzyjmie osać: n= n= [ Π ( ( nt ] x ( = x( nt Π ( nt = x( nt δ (5 = Π x ( ( x( nt δ ( nt (6 n= Widmo sygnału zmodulowanego: = { Π } x ( X ( ϖ F ( F x( nt δ ( nt (7 n= Na odsawie (5,7 orzymujemy: n= ϖ X ( ϖ = Sa( X ( ϖ nϖ (8 T 2 Widmo sygnału sróbkowanego jes ciągiem rzesunięych widm sygnału róbkowanego, jednakże w odróżnieniu od rzyadku róbkowania idealnego oszczególne segmeny są zniekszałcone rzez widmo imulsu rosokąnego. Zniekszałcenia e nazywane są zniekszałceniami aerury lub sin(x zniekszałceniami yu. W celu ich eliminacji rzy odwarzaniu sygnału oryginalnego należy x w miejsce idealnego filru dolnorzeusowego sosować filr o ransmiancji: ϖ Sa ( T 2. Na orzeby analizy maemaycznej można uznać róbkowanie chwilowe za róbkowanie idealne, w kórym róbki są rozszerzone rzez liniowy układ o odowiedzi ( odowiadający imulsowi rosokąnemu (rys.3.. x( y '( ( y( = y'( Π ( y ( ci ( = δ ( nt = δ T ( = n dla Π ( = 0 dla Rys.3. Konsrukcja róbkowania chwilowego. < < 2 2 innych Tak więc sygnał y ( owsaje na drodze rzekszałceń: ( = x( cδ ( ( (9 Y y [ ] [ X ( ϖ ( ϖ ] ( ( ϖ = δ P ϖ (20-5-

6 W rzyadku zasosowania imulsów nieskończenie krókich widmo sygnału zmodulowanego rzy róbkowaniu chwilowym w rzedziale częsoliwości ( ϖ, ϖ m m jes akie samo jak widmo rzy róbkowaniu nauralnym i dla odworzenia sygnału wysarczy zasosować filr dolnorzeusowy Zniekszałcenia aerurowe Zjawisko aerurowe owoduje częsoliwościowe zniekszałcenia wsęg bocznych widm Y ( jϖ, wysęujących wokół częsoliwości ± kϖ, owsające rzy róbkowaniu chwilowym. Ponieważ zniekszałcenia e mają charaker liniowy, mogą zosać usunięe za omocą korekora o odowiedniej charakerysyce. Jednakże korekcja analogowa, bazująca na elemenach o sałych skuionych jes rudna do realizacji, dlaego eż bardziej celowe jes zasosowanie korekcji cyfrowej. Można również uniknąć sosowania korekora, sosując róbkowanie bardzo wąskimi imulsami, rzez co róbkowanie chwilowe saje się róbkowaniem idealnym. Przykład Analiza zniekszałceń aerury sygnału o częsoliwość f S = 3400H, róbkowanego chwilowo z f 0 =8000Hz dla kilku wybranych warości. T Tablica I Wielkość zniekszałceń aerury. T A 0 A ,7282 0, , ,99997 A 0 A 3400 [db] -2,75-0,655-0,026-0,00026 Widać zaem, że rzy warościach mniejszych niż T aerurowych jes omijalnie mały. błąd ochodzący od zniekszałceń 0-6-

7 3. Przesłuchy Przesłuch o zjawisko rzenikania sygnału z kanału ransmisyjnego do kanałów sąsiednich, odsearowanych rzesrzennie, czasowo lub częsoliwościowo. Przesłuchy wywoływane są zniekszałceniami kszału imulsu oraz zachodzeniem na siebie imulsów z kanałów sąsiednich rzy rzechodzeniu sygnału zmodulowanego rzez rzeczywisą linię ransmisyjną. 3.. Przesłuch małoczęsoliwościowy U we ( U O =A 0 Rys.4. Model linii ransmisyjnej rzy analizie rzesłuchu małoczęsoliwościowego Aby sełnić warunek okresowości: u R Przesłuch sygnałów z modulacją amliudy jes rozarywany na rzykładzie rzesyłania ciągu imulsów rzez czwórnik górnorzeusowy yu R. Po czasie (rys. 5 mamy: u Po czasie T : u wy R ( = ( A A0 e (2 T ( R R wy ( T = A( e A0e 0 (22 ( T = u ( T = u (0 A (23 wy = U T A U Rys.5 Wływ ograniczenia asma ośrodka ransmisyjnego od dołu na rzesłuch między kanałami. Zaem na warość U 0 mają wływ zarówno aramery oru ransmisyjnego jak i aramery sygnału. W celu wyznaczenia rzesłuchu badamy wływ zmian wysokości imulsu A o warości A w kanale zaburzającym na wysokość imulsu w sąsiednim kanale. Zaem mamy: T uwy ( T R R D = = ( e e (24 A -7-

8 Przy za łożeniu że: e T R T, daje w konsekwencji wzór: R uwy T D = (25 A R R Przerowadzona analiza nie uwzględnia faku, że w rzeczywisym układzie ransmisyjnym, kanał zaburzający jes również zaburzany, rzez kanał orzedni. Liniowość zależności u wy ( T w sosunku do wielkości amliudy A owoduje addyywność rzesłuchu, co oznacza że wszyskie składowe sygnału modulującego z danego kanału oddziaływają jednakowo na kanał sąsiedni. Zależność obowiązuje zwronie między wszyskimi kanałami, zaem kanał zaburzany sam saje się kanałem zaburzającym. W celu zmniejszania rzesłuchu rzy równoczesnym zachowaniu kszału imulsów sosuje się duże warości sałej czasowej R, co owoduje bardzo owolne zanikanie w czasie skuków oddziaływania imulsu w sąsiednich kanałach. Pojawiają się zaem uływy zaburzające ochodzące od wielu kolejnych róbek z innych kanałów. Jeżeli liczba kanałów wynosi m +, o wielkość rzesłuchu w jednym z nich wynosi m D. Tak jes w rzyadku gdy wszyskie składniki ochodzące od oszczególnych kanałów mają en sam znak. Ponieważ sygnały są niezależne, więc wyadkowe naięcie rzesłuchu w jednym kanale jes równe m D (w rzyadku sumowania w odniesieniu do mocy sygnału. W danym kanale mogą zsumować się naięcia od wielu kolejnych róbek z innego kanału. Jeżeli częsoliwość f S ( ϖ S sygnału jes kilkanaście razy mniejsza od częsoliwości róbkowania f ( ϖ określa z dużą dokładnością (błąd <2% zależność: T D (26 ϖ S R gdzie: ϖ - częsoliwość sygnału; R - aramery linii. S 3.2. Przesłuch wielkoczęsoliwościowy U T Rys. 6.Odowiedź rosego czwórnika dolnorzeusowego na imuls rosokąny. u wy Ten rodzaj rzesłuchu będzie rozarywany na rzykładzie rzejścia ciągu imulsów rzez rosy czwórnik dolnorzeusowy R. Naięcie na wyjściu czwórnika rzy zerowym warunku ocząkowym wynosi: R A ( e dla 0 < < ( = (27 R R A e < < e T -8-

9 Ponieważ w rakyce sałe czasowe są znacznie mniejsze od czasu rwania imulsu, czyli >>, wyrażenie (27 uraszcza się do osaci: R A ( e dla 0 < < uwy ( = (28 R A e < < T W rzeciwieńswie do rozarywanego orzednio rzesłuchu małoczęsoliwościowego naięcie ochodzące od imulsu zakłócającego zmienia się w czasie rwania imulsu zaburzanego. Z ego względu wływ en należy uśrednić, a wielkość rzesłuchu [] można zaisać jako: ( T R R D e (29 Widać uaj iż w celu minimalizacji rzesłuchu wielkoczęsoliwościowego długość imulsu owinna być duża. Zaem wniosek en jes odwrony, niż w rzyadku rozważanego wcześniej rzesłuchu małoczęsoliwościowego. e R -9-

10 4. Symulacja linii rzesyłowej Każdy or rzewodowy można rzesawić jako łańcuchowe ołączenie ewnych elemenarnych czwórników, z kórych każdy rerezenuje n. km długości oru. Własności ego czwórnika oisuje się z omocą aramerów jednoskowych: - rezysancji jednoskowej R; - indukcyjności jednoskowej L; - ojemności jednoskowej ; - uływności jednoskowej G. Rezysancja jednoskowa R charakeryzuje sray w rzewodach, jej warość zależna jes od rodzaju linii, warunków amosferycznych i częsoliwości. Indukcyjność jednoskowa L zależy od geomerycznego układu oru, naomias ojemność jednoskowa wynika z isnienia wielu rzewodów blisko siebie. Uływność jednoskowa zależy od rodzaju izolacji, częsoliwości i warunków amosferycznych. Tablica. Paramery linii ransmisyjnych. Paramery jednoskowe Linia naowierzna kablowa Rezysancja R [Ω/km] Indukcyjność L [mh/km] 2 0,6...0,8 Pojemność [nf/km] Uływność G [us/km]...5 W rakyce rzy analizie częsoliwościowej właściwości oru ransmisyjnego nie jes wygodne osługiwanie się aramerami jednoskowymi. Ławiej jes skorzysać z aramerów falowych: - imedancji falowej Z f, - amowalności falowej γ = α + jβ. Do celów obliczeniowych można jes osługiwać się rzybliżonymi wzorami[2]: Z f L (30 α R G L + 2 L 2 (3 β ϖ L (32 Warość imedancji falowej dla orów naowierznych wynosi 600Ω, dla orów kablowych Ω. WE G R WY Rys.7. zwórnik rerezenujący km oru. L R 30 L 250uH R3 L3 250uH R5 L5 250uF Vin 2.4nF 2 2.4nF 3 2.4nF R7 600 R2 30 L2 250uH R4 L4 250uH R6 L6 250uF Rys.8. Schema zasęczy linii szucznej (odowiadającej km oru naowierznego. -0-

11 Ćwiczenia laboraoryjne... ĆWIZENIA LABORATORYJNE Przerowadzenie ćwiczeń laboraoryjnych ozwala na: oznanie odsawowych właściwości modulacji PAM, zbadanie odaności zmodulowanych sygnałów na zakłócenia, omiar rzesłuchów międzykanałowych. Wykaz aaraury: - oscylosko dwukanałowy, - miernik zniekszałceń nieliniowych, - miliwolomierz naięć zmiennych (sofomer. Należy owórzyć: - odsawy modulacji sygnałów, - róbkowanie sygnałów (wierdzenie o róbkowaniu, róbkowanie chwilowe i nauralne, - modulacja PAM, - merologia: zniekszałcenia nieliniowe, omiar szumów, miara decybelowa (db, dbm, omiar aramerów sygnałów imulsowych. OPIS ĆWIZENIA. OBSERWAJA SYGNAŁÓW ZMODULOWANYH PAM Zmonować układ według schemau na rys. 9. Zwrócić uwagę na rawidłowe odłączenie:! naięć zasilających (+5,-5,GND! zacisków rzewodów koncenrycznych (czerwony " sygnał, żóło-zielony "GND. Synchroniczny generaor sinusoidalny Modulaor Kanał Kanał 2 Synch. Modulaor Nadajnik We. We.2 Modulaor PAM 2 Odbiornik Linia ransmisyjna Wy. Wy.2 Wybór modulaora Rys.9. Układ do obserwacji sygnałów zmodulowanych PAM. Źródłem sygnału sinusoidalnego jes generaor cyfrowy, kóry synchronizuje również modulaor PAM. W generaorze należy usawić częsoliwość w aki sosób, aby ozosawały one w sosunku liczb całkowiych n. :2, :8 ( n.:2 khz i 500 Hz. Generaor cyfrowy osiada dwa wyjścia rzebiegu sinusoidalnego (Kanał, Kanał 2, częsoliwości kórych mogą być niezależnie usawione w granicach od 250 Hz do 4kHz z krokiem 250 Hz. Trzecie wyjście oznaczone jako Synchronizacja może być wykorzysane do synchronizacji zewnęrznej oscyloskou. zware oznaczone jako Modulaor jes źródłem rzebiegu synchronizującego --

12 Ćwiczenia laboraoryjne... rzełączanie kluczy w modulaorze. Należy dołączyć oba wyjścia generaorów do wejść modulaora i usawić oziom synchronizacji wewnęrznej oscyloskou ak aby uzyskać sabilny obraz róbek. Można akże synchronizować oscylosko wykorzysując wejście zewnęrzne synchronizacji. W celu uzyskania sabilnego obrazu rzebiegów w wybranych fragmenach układu należy wykorzysać oscylosko dwukanałowy, rzy czym jeden kanał należy wykorzysać jako synchronizację. Podłączmy do niego en z kanałów wyjściowych generaora synchronicznego, w kórym jes usawiona mniejsza częsoliwość. Zadanie do wykonania. Zaobserwować obrazy róbek dla różnych ołożeń oencjomerów regulacji szerokości imulsów i odsęu między nimi dla obu rodzajów róbkowania. Odrysować obrazy z ekranu oscyloskou. Zanoować aramery róbek. Dołączyć linię rzeczywisą (linię szuczną i zaobserwować kszał imulsów na wyjściu wzmacniacza różnicowego. 2. POMIAR PRZESŁUHÓW MIĘDZYKANAŁOWYH Używana aaraura:. Wolomierz naięcia zmiennego o rozdzielczości < mv (sofomer. 2. Sinusoidalny generaor cyfrowy. Zmonować układ według schemau na rys. 0. Zwrócić uwagę na rawidłowe odłączenie:! naięć zasilających (+5,-5,GND! zacisków rzewodów koncenrycznych (czerwony " sygnał, żóło-zielony "GND. Synchroniczny generaor sinusoidalny Modulaor Kanał Kanał 2 Synch. Modulaor Nadajnik We. We.2 Linia ransmisyjna Modulaor PAM Odbiornik Wy. Wy.2 2 Wybór modulaora V V Rys.0. Układ do omiaru rzesłuchów międzykanałowych. Zadania do wykonania. Dla dwóch warości szerokości imulsów (n.=0µs i =30µs, oraz dwóch warości odsęu między imulsami (n. T 0 =0µs i T 0 =40µs: zdjąć charakerysyki rzesłuchu w funkcji częsoliwości sygnału (rzynajmniej 4 warości częsoliwości n. 250 Hz, 500 Hz,,25 khz, 3 khz dla linii idealnej, zdjąć charakerysyki rzesłuchu w funkcji częsoliwości sygnału (rzynajmniej 4 warości częsoliwości n. 250 Hz, 500 Hz,,25 khz, 3 khz dla linii rzeczywisej (szucznej, -2-

13 Ćwiczenia laboraoryjne... zdjąć charakerysyki rzesłuchu w funkcji szerokości imulsu róbkującego (rzynajmniej 4 warości dla obu rodzajów linii. 2. Srawdzić, jaki jes wływ rodzaju róbkowania na wielkość rzesłuchów. Jako aramery linii rzyjąć dla rzesłuchu małoczęsoliwościowego: =3300µF, R=600Ω. 3. WPŁYW FILTRU NA DETEKJĘ Używana aaraura:. Wolomierz naięcia zmiennego o rozdzielczości < mv (sofomer. 2. Sinusoidalny generaor cyfrowy. Zmonować układ według schemau na rys.0. Zwrócić uwagę na rawidłowe odłączenie:!#naięć zasilających (+5,-5,GND! zacisków rzewodów koncenrycznych (czerwony " sygnał, żóło-zielony "GND. Synchroniczny generaor sinusoidalny Modulaor Kanał Kanał 2 Synch. Modulaor Nadajnik We. Linia ransmisyjna IDEALNA Modulaor PAM Odbiornik Wy. Wybór modulaora h h - miernik zniekszałceń nieliniowych Rys.. Układ do omiaru zniekszałceń nieliniowych Wmonowane filry FDP mają równomiernie oadającą charakerysykę w aśmie zaorowym. Tłumienie α [db], ocząwszy od częsoliwości ok. 3,6 khz do ok. 0 khz można wyliczyć z emirycznego wzoru: α [ db] = 5.6 ( f [ khz] 3.6 ( Powoduje o słabe łumienie widma sygnału zmodulowanego, kóre znajduje się w aśmie khz. sin(x Wbudowany filr PM osiada w ym aśmie doskonałe łumienie oraz dokonuje korekcji, x dzięki czemu uzyskujemy orawę rekonsrukcji rzebiegu zmodulowanego. Zadania do wykonania. Zmierzyć zniekszałcenia sygnału dla kilku częsoliwości z asma nauralnego (300 Hz khz. 2. Powórzyć omiary o załączeniu filru PM. 4. POMIAR SZUMÓW WŁASNYH MODULATORA Używana aaraura:. Wolomierz naięcia zmiennego o rozdzielczości < mv (sofomer -3-

14 Ćwiczenia laboraoryjne Sinusoidalny generaor cyfrowy Zmonować układ według schemau na rys. 9. Zwrócić uwagę na rawidłowe odłączenie:!#naięć zasilających (+5,-5,GND!#zacisków rzewodów koncenrycznych (czerwony " sygnał, żóło-zielony "GND. Zadania do wykonania. Oba wejścia modulaora dołączyć do masy. Nadajnik i odbiornik ołączyć linią idealną. Zmierzyć warość skueczną naięcia szumów i zakłóceń na wyjściach filrów. 5. OBSERWAJA ZNIEKSZTAŁEŃ APERTURY Używana aaraura:. Oscylosko dwukanałowy 2. Wolomierz naięcia zmiennego o rozdzielczości < mv (sofomer 3. Sinusoidalny generaor cyfrowy Zmonować układ według schemau na rys.2. Zwrócić uwagę na rawidłowe odłączenie:!#naięć zasilających (+5,-5,GND!#zacisków rzewodów koncenrycznych (czerwony " sygnał, żóło-zielony "GND. Włączyć układ jednokanałowy (rzełącznik wyłączony. Do wejścia dołączyć generaor zaś do wyjścia wolomierz lub oscylosko. Zmierzyć oziomy sygnału wejściowego i wyjściowego dla dwóch różnych szerokości imulsów (n. 0 µs i 00 µs oraz częsoliwości z krańców asma nauralnego (n. 300 Hz i 3 khz rzy róbkowaniu nauralnym i chwilowym. Synchroniczny generaor sinusoidalny Modulaor Kanał Kanał 2 Synch. Modulaor Nadajnik We. Linia ransmisyjna IDEALNA Modulaor PAM Odbiornik Wy. Wybór modulaora Rys.2.Układ do obserwacji efeku aerury -4-

15 Ćwiczenia laboraoryjne OPRAOWANIE WYNIKÓW. Narysować rzebieg czasowy zwielokronionego sygnału PAM dla róbkowania nauralnego i chwilowego. Obliczyć amliudy względne rążków sygnału zmodulowanego wysęujące wokół częsoliwości róbkowania 8 khz dla obu rodzajów róbkowania ( wyrażenia (3 i (8. Sorządzić charakerysyki widmowe sygnałów zmodulowanych Y ( jϖ, Y ( jϖ N. 2. Narysować rzebiegi rzesłuchu w funkcji częsoliwości sygnału dla obu linii ransmisyjnych (idealnej i rzeczywisej. Określić błędy omiaru. Warości rzesłuchu wyrazić w decybelach. Skomenować różnice wielkości rzesłuchów dla obu linii, rzy różnych aramerach imulsów. Kiedy dominuje rzesłuch wielkoczęsoliwościowy, a kiedy małoczęsoliwościowy? Oszacować, jakie muszą być aramery imulsów, a co za ym idzie, ile można umieścić kanałów w ramce, rzy określonej długości linii ransmisyjnej (linia szuczna symuluje km oru naowierznego, ak aby odsę od zakłóceń ozosawał na określonym oziomie (n. -35 db. 3. Obliczyć, korzysając z definicji wsółczynnika zniekszałceń nieliniowych, eoreyczną warość wsółczynnika h. Obliczenia wykonać dla wybranej warości częsoliwości (n..25 khz. Uwzględnić jedynie lusrzane odbicie rążka sygnału od częsoliwości róbkowania. Skorzysać z odanego emirycznego wyrażenia na łumienie rzez filr dolnorzeusowy częsoliwości harmonicznych z rzedziału khz ( Obliczyć w decybelach oziom szumów. Porównać z oziomem rzesłuchów. 5. Określić eoreyczne warości aerury rzy róbkowaniu chwilowym i częsoliwości sygnału bliskiej maksymalnej (n. 3 khz oraz orównać z warością orzymaną z omiarów. -5-

16 Zadania dla gru Zalecenie doyczące wykonania ćwiczenia dla oszczególnych gru. Grua A Zadania do wykonania:. Obserwacja oru dwukanałowego (rzebiegi w charakerysycznych unkach unk! ins. 2. Pomiar rzesłuchu mało i wielkoczęsoliwościowego (unk " insrukcji. 3. Określić wływ szerokości imulsu na wielkość rzesłuchu (unk " insrukcji. Oracowanie w srawozdaniu. Schemay omiarowe 2. Schema układu S&H 3. Sorządzić wykres rzesłuchu w funkcji szerokości imulsu dla linii idealnej i rzeczywisej. Określić błędy omiaru. Skomenować różnice wielkości rzesłuchów dla obu rodzajów linii. 4. Obliczyć amliudy względne rążków sygnału zmodulowanego wysęujące wokół częsoliwości róbkowania 8 khz dla obu rodzajów róbkowania ( wyrażenia (3 i (8. Sorządzić charakerysyki widmowe sygnałów zmodulowanych Y ( jϖ, Y ( jϖ N Grua B Zadania do wykonania:. Obserwacja oru dwukanałowego (rzebiegi w układzie modulaora unk! ins. 2. Pomiar rzesłuchu mało i wielkoczęsoliwościowego (unk " insrukcji. 3. Określić wływ częsoliwości sygnału na wielkość rzesłuchu w kanale jałowym (unk " insrukcji. Oracowanie w srawozdaniu. Schemay omiarowe 2. Schema układu kluczującego 3. Sorządzić wykres rzesłuchu w funkcji częsoliwości. Określić błędy omiaru. Skomenować różnice wielkości rzesłuchów dla obu rodzajów linii. 4. Narysować rzebieg czasowy zwielokronionego sygnału PAM dla róbkowania nauralnego i chwilowego. Określić eoreyczne warości aerury rzy róbkowaniu chwilowym i częsoliwości sygnału bliskiej maksymalnej (n. 3 khz Grua Zadania do wykonania:. Obserwacja oru dwukanałowego (rzebiegi w układzie demodulaora unk! ins. 2. Pomiar zniekszałceń aerurowych (unk # insrukcji. 3. Pomiar szumów własnych modulaora (unk $ insrukcji. Oracowanie w srawozdaniu. Schemay omiarowe 2. Schema układu regulacji szerokości i ołożenia imulsów. 3. Sorządzić wykres zniekszałceń aerurowych w funkcji szerokości imulsów róbkujących dla linii idealnej. Skomenować zaobserwowane zjawisko. Określić błędy omiaru. 4. Określić eoreyczne warości aerury rzy róbkowaniu chwilowym i częsoliwości sygnału bliskiej maksymalnej (n. 3 khz oraz orównać z warością orzymaną z omiarów. -6-

17 Zadania dla gru Grua D Zadania do wykonania:. Obserwacja oru dwukanałowego (rzebiegi w układzie modulaora unk! ins. 2. Pomiar wływu filru na deekcję (unk % insrukcji. Oracowanie w srawozdaniu. Schemay omiarowe 2. Schema układu odbiornika modulaora PAM. 3. Narysować rzebieg czasowy zwielokronionego sygnału PAM dla róbkowania nauralnego i chwilowego. Obliczyć amliudy względne rążków sygnału zmodulowanego wysęujące wokół częsoliwości róbkowania 8 khz dla obu rodzajów róbkowania ( wyrażenia (3 i (8. Sorządzić charakerysyki widmowe sygnałów zmodulowanych YN ( jϖ, Y ( jϖ 4. Obliczyć, korzysając z definicji wsółczynnika zniekszałceń nieliniowych, eoreyczną warość wsółczynnika h. Obliczenia wykonać dla wybranej warości częsoliwości (n..25 khz. Uwzględnić jedynie lusrzane odbicie rążka sygnału od częsoliwości róbkowania. Skorzysać z odanego emirycznego wyrażenia na łumienie rzez filr dolnorzeusowy częsoliwości harmonicznych z rzedziału khz (