ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM

Podobne dokumenty
Układy elektroniczne II. Modulatory i detektory

MODULACJA. Definicje podstawowe, cel i przyczyny stosowania modulacji, rodzaje modulacji. dr inż. Janusz Dudczyk

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

MODULACJE IMPULSOWE. TSIM W10: Modulacje impulsowe 1/22

Lekcja 20. Temat: Detektory.

Sygnały cyfrowe naturalne i zmodulowane

celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) (częstotliwościowe, czasowe, kodowe)

Modulacja i kodowanie - labolatorium. Modulacje cyfrowe. Kluczowane częstotliwości (FSK)

Systemy i Sieci Radiowe

MODULACJE ANALOGOWE. Funkcja modulująca zależna od sygnału modulującego: m(t) = m(t) e

Politechnika Warszawska

Modulatory i detektory. Modulacja. Modulacja i detekcja

SYMULACJA KOMPUTEROWA SYSTEMÓW

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 5

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

Transmisja danych binarnych w kanale o wąskim paśmie. Łączność radiowa (telemetria, zdalne sterowanie)

Rozwinięcie funkcji modulującej m(t) w szereg potęgowy: B PM 2f m

- Quadrature Amplitude Modulation

1. Modulacja analogowa, 2. Modulacja cyfrowa

Kanał telekomunikacyjny

PODSTAWY I ALGORYTMY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW

MODULACJE ANALOGOWE AM i FM

Wykaz emisji przeznaczonych dla Służby Amatorskiej (poniedziaå ek, 14 sierpieå 2006) - - Ostatnia aktualizacja ()

Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny Laboratorium Teletechniki

Przebieg sygnału w czasie Y(fL

f = 2 śr MODULACJE

Sygnały, media, kodowanie

Politechnika Warszawska

SYSTEMY TELEINFORMATYCZNE

Krzysztof Włostowski. pok. 467 tel PTC -wykład 5,6,7

Wykaz emisji przeznaczonych dla Służby Amatorskiej (poniedziaå ek, 14 sierpieå 2006) - - Ostatnia aktualizacja ()

Politechnika Warszawska

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 11

(1.1) gdzie: - f = f 2 f 1 - bezwzględna szerokość pasma, f śr = (f 2 + f 1 )/2 częstotliwość środkowa.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Transmisja cyfrowa Sygnały naturalne i zmodulowane

Bezprzewodowe sieci komputerowe

SYGNAŁY SZEROKOPASMOWE

Podstawowe modulacje analogowe Modulacja amplitudy AM Modulacja częstotliwości FM

Wytwarzanie sygnałów SSB metodę filtracyjną

Krzysztof Włostowski pok. 467 tel

Projektowanie układów scalonych do systemów komunikacji bezprzewodowej

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 7

Instytut Telekomunikacji Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych.

Demodulowanie sygnału AM demodulator obwiedni

Podstawy Transmisji Cyfrowej

Rozkład materiału z przedmiotu: Przetwarzanie i obróbka sygnałów

Sieci Bezprzewodowe. Charakterystyka fal radiowych i optycznych WSHE PŁ wshe.lodz.pl.

Instytut Telekomunikacji Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych.

Modulacja i kodowanie laboratorium. Modulacje Cyfrowe: Kluczowanie Amplitudy (ASK) i kluczowanie Fazy (PSK)

LABORATORIUM Sygnałów, Modulacji i Systemów ĆWICZENIE 2: Modulacje analogowe

Podstawy telekomunikacji. Kolokwium nr 2. Zagadnienia.

Filtry cyfrowe procesory sygnałowe

Detekcja synchroniczna i PLL

Specjalność - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych PW

Krótki wstęp do transmisji szeregowej

06 Tor pośredniej częstotliwości, demodulatory AM i FM Pytania sprawdzające Wiadomości podstawowe Budowa wzmacniaczy pośredniej częstotliwości

WYDZIAŁU ELEKTRONIKI. GENERATOR FUNKCYJNY 6 szt.

10. Demodulatory synchroniczne z fazową pętlą sprzężenia zwrotnego

TEMAT: SYSTEMY CYFROWE: MODULACJA DEMODULACJA FSK, PSK, ASK

Fizyczne podstawy działania telefonii komórkowej

Transmisja cyfrowa. (wprowadzenie do tematu)

Sieci Bezprzewodowe. Systemy modulacji z widmem rozproszonym. DSSS Direct Sequence. DSSS Direct Sequence. FHSS Frequency Hopping

Sieci urządzeń mobilnych


Jak działa telefon komórkowy

Niezawodność i diagnostyka systemów cyfrowych projekt 2015

Politechnika Warszawska

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015

Podstawy Transmisji Przewodowej Wykład 1

Przetwarzanie sygnałów

Przetwarzanie sygnałów

12. Demodulatory synchroniczne z fazową pętlą sprzężenia zwrotnego

NOWOCZESNE METODY EMISJI UCYFROWIONEGO SYGNAŁU TELEWIZYJNEGO

ładunek do przewiezienia dwie możliwości transportu

PREZENTACJA MODULACJI AM W PROGRAMIE MATHCAD

Demodulator FM. o~ ~ I I I I I~ V

MODULACJA I DEMODULACJA FAZY

TELEKOMUNIKACJA ŚWIATŁOWODOWA

Modulacja i kodowanie laboratorium. Modulacje Cyfrowe: Kluczowanie Amplitudy (ASK)

Ćw. 4. Badanie transmisji danych w technologii PLC 1. Wprowadzenie

Wpływ szumu na kluczowanie fazy (BPSK)

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

Łańcuch telekomunikacyjny, AP- aparat przetwórczy, NI - nadajnik informacji OI - odbiornik informacji, Z - źródło zakłóceń.

12.8. Zasada transmisji telewizyjnej

Modulacja z kluczowaniem amplitudy ASK i częstotliwości FSK

BADANIE MODULATORÓW I DEMODULATORÓW AMPLITUDY (AM)

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

ADAPTACYJNE PRZETWARZANIE SYGNAŁÓW LABORATORIUM. Ćwiczenie 4. Wybrane telekomunikacyjne zastosowania algorytmów adaptacyjnych

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Kierunek: Automatyka i Robotyka Studia stacjonarne I stopnia: rok I, semestr II

Topologie sieci WLAN. Sieci Bezprzewodowe. Sieć stacjonarna (infractructure) Sieć tymczasowa (ad-hoc) Access Point. Access Point

PODSTAWY TELEKOMUNIKACJI Egzamin I (za każde polecenie - 6 punktów)

Podstawowe modele kanałów telekomunikacyjnych. Przepustowości kanałów ciągłych i dyskretnych

Imię.. Nazwisko Nr Indeksu...

Jak działa telefonia komórkowa

10 Międzynarodowa Organizacja Radia i Telewizji.

Transkrypt:

ELEKTRONIKA W EKSPERYMENCIE FIZYCZNYM D. B. Tefelski Zakład VI Badań Wysokociśnieniowych Wydział Fizyki Politechnika Warszawska, Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, PL 28 marzec 2011 Modulacja i detekcja, rozwiązania praktyczne, układ mnożący, detekcja synchroniczna, boxcar

Plan prezentacji 1 Wstęp Literatura 2 Modulacja Modulacja amplitudy Modulacja częstotliwości Modulacja fazy Modulacja impulsowa 3 Demodulacja Demodulacja amplitudy Detekcja fazy Detekcja częstotliwości Detekcja sygnałów powtarzalnych

Literatura Do przestudiowania Samuel Seely Układy elektroniczne Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa 1972 Mirosław Rusek, Jerzy Pasierbiński Elementy i układy elektroniczne w pytaniach i odpowiedziach Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa 2003 Marian Hyla Radioelektronika ćwiczenia laboratoryjne Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006

Modulacja Def. Modulacja to proces, w którym sygnał użyteczny małej częstotliwości ( sygnał modulujący ) wpływa na określone parametry sygnału wielkiej częstotliwości ( sygnału modulowanego ). ( modulacja inaczej samorzutna lub celowa zmiana parametrów sygnału ) Tor transmisyjny medium, poprzez które przekazywane są sygnały od źródła (nadajnika) do punktu przeznaczenia (odbiornika). Sygnał nośny - niezmodulowany sygnał, który ma przekazywać informację. Modulator urządzenie modulujące sygnał, aby nadawał się do przesyłu w danym torze transmisyjnym. Demodulator urządzenie, które dekoduje sygnał.

Rys.: Transmisja

Modulacja Typowe tory transmisyjne: Linia telefoniczna kabel podmorski ścieżki obwodów elektrycznych wolna przestrzeń satelita z wbudowanymi nadajnikami i odbiornikami stacja bazowa telefonii komórkowej i telefon komórkowy... Problem ze zwielokrotnieniem liczby przesyłanych sygnałów. Możliwe rozwiązania: podział częstotliwości, podział czasowy.

Modulacja Sygnał nośny sygnał harmoniczny: u (t) = U 0 sin [Φ (t)] gdzie: Φ (t) = Ωt + ϕ U 0 amplituda, ϕ faza, Ω częstotliwość Zmieniając któryś z tych parametrów w czasie można przekazywać informację.

Rodzaje modulacji Modulacja amplitudy AM Amplitude Modulation Modulacja fazy PM Phase Modulation Modulacja częstotliwości FM Frequency Modulation

Rodzaje modulacji modulacje amplitudy Modulacja dwuwstęgowa z nośną DSB-LC Double Side Band Large Carrier, popularny radiowy AM Modulacja dwuwstęgowa z wytłumioną nośną DSB-SC Double Side Band Suppressed Carrier Modulacja jednowstęgowa SSB Single Side Band USB Upper Side Band Górna wstęga boczna LSB Lower Side Band Dolna wstęga boczna Modulacja z częściowo tłumioną wstęgą boczną VSB Vestigial Sideband Modulation

Rodzaje modulacji - modulacje impulsowe Modulacja impulsowa kodowa PCM Pulse Code Modulation Modulacja różnicowa impulsowo kodowa DPCM Differential Pulse Code Modulation Modulacja szerokości impulsu PWM Pulse Width Modulation Modulacja amplitudy impulsu PAM Pulse Amplitude Modulation Modulacja pozycji impulsu PPM Pulse Position Modulation Modulacja gęstości impulsów PDM Pulse Density Modulation

Rodzaje modulacji modulacje cyfrowe kluczowanie Kluczowanie amplitudy ASK Amplitude Shift Keying Modulacja kwadraturowa QAM Quadrature Amplitude Modulation Kluczowanie częstotliwości FSK Frequency Shift Keying Kluczowanie wieloczęstotliwościowe MFSK Multiple Shift Keying Gaussowskie kluczowanie częstotliwości GFSK Gaussian Frequency Shift Keying Kluczowanie minimalnofazowe MSK Minimum Shift Keying Gaussowskie minimalnofazowe kluczowanie GMSK Gaussian Minimum Shift Keying

Rodzaje modulacji modulacje cyfrowe kluczowanie... Kluczowanie fazy PSK Phase Shift Keying Binarne kluczowanie fazy BPSK Binary Phase Shift Keying Kwadraturowe kluczowanie fazy QPSK Quadrature Phase Shift Keying Kwadraturowe kluczowanie fazy z przesunięciem O-QPSK Offset Quadrature Phase Shift Keying... Systemy z bezpośrednim rozpraszaniem widma DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Systemy szerokopasmowe ze skakaniem po częstotliwościach FHSS Frequency Hopping Spread Spectrym Pulsujący FM Pulsed-FM Chirp OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing stosowana w ADSL i telewizji cyfrowej DVB-T, DVB-T2 CDMA Code Division Multiple Access Dalekopis RTTY Radio Teletype

Modulacja amplitudy Modulacja amplitudy Zalety: Wady: Prostota Wąskie pasmo zajmowanych częstotliwości Niska sprawność Duża podatność na zakłócenia Wykonanie modulatorów: Analogowe układy mnożące Nieliniowe układy sterowane sumą sygnałów nośnego i modulującego

Modulacja amplitudy Modulacja amplitudy Rys.: Modulacja amplitudy

Modulacja częstotliwości Modulacja częstotliwości Rys.: Modulacja częstotliwości

Modulacja fazy Modulacja fazy Rys.: Modulacja fazy

Modulacja impulsowa Modulacja impulsowa

Demodulacja Def. Demodulacja proces odwrotny do modulacji, prowadzący do odtworzenia sygnału modulującego z sygnału zmodulowanego. Detekcja obwiedni, asynchroniczna (detekcja niekoherentna) dla modulacji AM DSB Nie konieczna jest informacja o sygnale nośnym Detekcja synchroniczna (koherentna) dla modulacji AM DSB SC i AM SSB SC Konieczna jest informacja o sygnale nośnym

Demodulacja niekoherenta

Demodulacja koherenta

Demodulacja amplitudy Odbiornik kryształkowy Rys.: Odbiornik kryształkowy

Demodulacja amplitudy Demodulacja amplitudy Rys.: Demodulacja sygnału AM

Detekcja częstotliwości Rys.: Demodulacja częstotliwości

Detekcja częstotliwości Rys.: Modulacja częstotliwości

Detekcja sygnałów powtarzalnych Woltomierz homodynowy Woltomierz homodynowy (Lock In amplifier, układ fazoczuły) Parametry woltomierzy homodynowych: Zakres częstotliwości pracy Zakres dopuszczalnych zmian sygnałów wejściowych Zapas dynamiki Stabilność wyjściowa

Detekcja sygnałów powtarzalnych Integrator typu boxcar Stosuje się w przypadku pomiarów słabych impulsów w określonych chwilach. Metoda: Wielokrotne próbkowanie badanego sygnału w równych odstępach czasu (z przesunięciem).