FDM - transmisja z podziałem częstotliwości

Transkrypt

1 FDM - transmisja z podziałem częstotliwości Model ten pozwala na demonstrację transmisji jednoczesnej dwóch kanałów po jednym światłowodzie z wykorzystaniem metody podziału częstotliwości FDM (frequency division multiplex). Schematy blokowe nadajnika i odbiornika pokazuja ogólną organizację kanału. Trzonem układu jest symetryczny szerokopasmowy nadajnik analogowy ( blok sterowania diody LED ) który ma dwa równoprawne wejścia 1 i 2. Nadajnik może być sterowany jednocześnie z obu wejść lub indywidualnie z każdego z osobna. Dla jednoczesnej transmisji podzielono pasmo częstotliwości na 3 regiony: 0 1 MHz pasmo podstawowe (baseband) 1 3 MHz pasmo buforowe 3 10 MHz pasmo wysokich częstotliwości dla kanału FSK Odbiornik optyczny pracuje w pełnym paśmie. Rozdzielenie pasm nastepuje przez wydajne filtrowanie górno i dolnoprzepustowe zrealizowane eliptycznymi filtrami pierwszego rzędu obustronnie dopasowanymi do impedancji 75Ω. Filtracja po stronie wejścia ma za zadanie odciąć ew. wyższe składowe w paśmie podstawowym oraz szczątkowe niższe składowe widma FSK. Sterowanie LEDa odbywa się w rejonie jego najlepszej liniowosci tak aby szkodliwe produkty przemiany częstotliwości były pomijalnie małe. Nadajnik z odbiornikiem łączymy odcinkiem gradientowego œwiatłowodu 62,5/125 µm. Transmisja ma miejsce w I oknie transmisyjnym.

2 2 NADAJNIK SCHEMAT BLOKOWY Wyjście Wyjœcie optyczne LED optyczne LED We pasmo podstawowe Wzmacniacz buforowy Filtr Nadajnik analogowy ppc We FSK Modulator FSK Filtr Rys. L3.1

3 3 ODBIORNIK SCHEMAT BLOKOWY Wejœcie Wejście optyczne optyczne ppa Fotodioda + przedwzm. szerokopasm. wy1 wy2 Filtr - + Wy pasmo podstawowe Filtr Wzmacniacz dodatkowy Układ dekodera Uk³ad FSK dekodera FSK Wy FSK ppb Rys. L3.2 Rys.1

4 4 Kanał pasma podstawowego (baseband) 1. W układzie jak na rys.2 dokonaj pomiaru i rejestracji charakterystyk przenoszenia filtrów dolno i górnoprzepustowego. Dla filtru dolnoprzepustowego dołącz sondę pomiarową do ppa - a dla filtru górnoprzepustowego odpowiednio do ppb. Włączenie sondy pomiarowej do wy1 lub wy2 w części wspólnej odbiornika pozwala określić pełne pasmo transmisyjne toru (pasmo nadajnika jest kilkukrotnie szersze niż odbiornika. Badanie transmitancji tą metodą wymaga linowo modulowanego zródła swiatła i należy użyć tutaj dostępnego nadajnika laserowego. Generator Trakingowy TR 503 ppa We Nadajnik Światłowodowy (laserowy) Światłowód gradientowy 62,5/125 Odbiornik FSK rys.1 ppb Analizator widma T 495P Rys.2

5 5 2. Zestaw układ wg rysunku 3. We baseband Wy baseband We FSK Nadajnik FSK rys.1 Światłowód gradientowy 62,5/125 Odbiornik FSK rys.1 Wy FSK Rys.3 Do układu dołącz do wejścia basebandowego generator sekwencji pseudoprzypadkowej a oscyloskop cyfrowy do odpowiadającego mu wyjścia. Uwaga: Generator pseudoprzypadkowy może być taktowany zegarem zewnętrznym. Jako zegar można użyć dowolnego generatora w którym przebieg wyjściowy przechodzi przez zero. Proces taktowania ma miejsce w punkcie przejścia przez zero na dodatnim zboczu. Można użyć sygnałowego generatora sinusoidalnego Regulując częstotliwość generatora zaobserwuj zjawisko interferencji międzysymbolowej i zbadaj warunki w których ISI zanika. Zarejestruj oscylogramy oka w modzie Store oscyloskopu i na podstawie tych oscylogramów określ przybliżona maksymalną przepływność toru. Zweryfikuj eksperymentalnie twierdzenie Nyquista

6 6 Kanał transmisyjny FSK w paśmie wysokich częstotliwości Układ transmisji binarnej w paśmie FSK bazuje na aplikacji dedykowanych układów scalonych Signetics NE5080 (nadajnik) i NE5081 (odbiornik). Oprócz dotychczas stosowanego sprzętu pomiarowego wykorzystany będzie: a) przetwornik optoelektroniczny O/E firmy Tektronix 0, MHz b) generator impulsów podwójnych Philips PM Sprawdź prawidłowość działania toru przez dołączenie do wejścia generatora Philips dokonując obserwacji oscyloskopowych wyjścia i wejścia( poziom sygnału wejściowego jak w standardzie TTL). Stosując test impulsów podwójnych określ maksymalną przepływność toru FSK Dioda LED w sąsiedztwie obwodu NE5081 sygnalizuje stan synchronizacji modemu FSK 2. Bez dołączonego generatora zaobserwuj oscyloskopem sygnał modulatora - użyj sondy - zmierz jego częstotliwość i zarejestruj (patrz schemat blokowy nadajnika) dla obu statycznych stanów logicznych na wejściu ( zgodnie ze standardem TTL 1 uzyskasz zostawiając wejście FSK otwarte natomiast 0 dołączając do niego terminator BNC 50Ω ) 3. Dołącz do wejścia FSK generator sekwencji pseudoprzypadkowej. Zbadaj i zarejestruj widmo sygnału FSK przy sterowaniu z generatora ciągu pseudoprzypadkowego NRZ. Zbadaj wpływ szybkości modulacji (częstotliwosci bitowej) na kształt i szerokość widma. Wykonaj rejestrację dla maksymalnej przepływności (punkt 1) oraz dla 10-cio i krotnie mniejszej. Uwaga: sygnał optyczny z nadajnika dołącz do wejścia konwertera O/E a jego wyjście elektryczne dołącz do wejścia analizatora. 4. Zestaw transmisję dwukanałową równoczesną - FSK - w paśmie podstawowym Zbadaj czy obie transmisje odbywają się prawidłowo.wykorzystaj dwa generatory, możesz użyc drugi oscyloskop. Oba generatory i kanały mają pracować bez żadnej wzajemnej synchronizacji Zbadaj czy sygnał FSK nie zakłóca toru basebandowego. Określ wzrost poziomu szumów z tym związany.

7

8 8

9 9

10 10