Szórt spektrumú adatátvitel modellezése



Hasonló dokumentumok
Modulációk vizsgálata

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

Választható önálló LabView feladatok A zárójelben szereplő számok azt jelentik, hogy hány főnek lett kiírva a feladat

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

1. Ismertesse az átviteltechnikai mérőadók szolgáltatásait!

3.6. HAGYOMÁNYOS SZEKVENCIÁLIS FUNKCIONÁLIS EGYSÉGEK

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

Választható önálló LabView feladatok 2013 A zárójelben szereplő számok azt jelentik, hogy hány főnek lett kiírva a feladat

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

EB134 Komplex digitális áramkörök vizsgálata

Választható önálló LabView feladatok 2017

2) Tervezzen Stibitz kód szerint működő, aszinkron decimális előre számlálót! A megvalósításához

DIGITÁLIS KOMMUNIKÁCIÓ Oktató áramkörök

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

M ű veleti erő sítő k I.

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

1. ábra A PWM-áramkör mérőpanel kapcsolási rajza

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

E-Laboratórium 5 Közös Emitteres erősítő vizsgálata NI ELVIS-II tesztállomással Mérés menete

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Ellenőrző mérés mintafeladatok Mérés laboratórium 1., 2011 őszi félév

Első egyéni feladat (Minta)

DIGITÁLIS TECHNIKA II

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Elvis általános ismertető

Számítási feladatok a 6. fejezethez

BMF, Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar, Híradástechnika Intézet. Aktív Szűrő Mérése - Mérési Útmutató

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Mérés 3 - Ellenörzö mérés - 5. Alakítsunk A-t meg D-t oda-vissza (A/D, D/A átlakító)

DIGITÁLIS TECHNIKA Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör Bálint

RC tag mérési jegyz könyv

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

8. Laboratóriumi gyakorlat INKREMENTÁLIS ADÓ

DIGITÁLIS TECHNIKA 8 Dr Oniga. I stván István

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 8

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Szint és csillapítás mérés

10. Digitális tároló áramkörök

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR. Mikroelektronikai és Technológiai Intézet. Aktív Szűrők. Analóg és Hírközlési Áramkörök

Wien-hidas oszcillátor mérése (I. szint)

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI KAR HÍRADÁSTECHNIKA INTÉZET

Szint és csillapítás mérés

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Kompenzációs kör vizsgálata. LabVIEW előadás

LCD kijelzős digitális tároló szkóp FFT üzemmóddal

7.hét: A sorrendi hálózatok elemei II.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Választható önálló LabView feladatok 2009 A zárójelben szereplő számok azt jelentik, hogy hány főnek lett kiírva a feladat

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Az INTEL D-2920 analóg mikroprocesszor alkalmazása

MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Tranzisztoros erősítő vizsgálata. Előzetes kérdések: Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban? Mire szolgál az emitter ellenállás?

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

Számítógépes hálózatok

4-1. ábra. A tipikus jelformáló áramkörök (4-17. ábra):

Mérési jegyzőkönyv a 5. mérés A/D és D/A átalakító vizsgálata című laboratóriumi gyakorlatról

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 9

DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

2. Elméleti összefoglaló

ADC és DAC rendszer mérése

Mintavételezés tanulmányozása. AD - konverzió. Soros kommunikáció

Villamos jelek mintavételezése, feldolgozása. LabVIEW 7.1

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

D/A konverter statikus hibáinak mérése

5. MÉRÉS LC OSZCILLÁTOROK VIZSGÁLATA

LPT illesztőkártya. Beüzemelési útmutató

Sokcsatornás DSP alapú, komplex elektromos impedancia mérő rendszer fejlesztése

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA

Elektronika IV (Analóg és hírközlési áramkörök II) 8. mérés: AD és DA átalakítók

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 9

A Memory Interface Generator (MIG) beállítása a Logsys Kintex-7 FPGA kártyához

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

FL-11R kézikönyv Viczai design FL-11R kézikönyv. (Útmutató az FL-11R jelű LED-es villogó modell-leszállófény áramkör használatához)

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 4. gyakorlat: Sorrendi hálózatok alapjai, állapot gráf, állapottábla

AX-DG105. FIGYELMEZTETÉS Balesetveszélyes v. akár halálos tevékenységek és körülmények meghatározása

Digitális technika házi feladat III. Megoldások

Passzív és aktív aluláteresztő szűrők

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

Programozott soros szinkron adatátvitel

Mûveleti erõsítõk I.

Digitális elektronika gyakorlat

Véges állapotú gépek (FSM) tervezése

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Átírás:

Elméleti összefoglaló: Szórt spektrumú adatátvitel modellezése A CDMA rendszerek spektrumkiterjesztése. A spektrumkiterjesztő eljárásoknak több lehetséges megoldása van, de a katonai s persze a polgári alkalmazásokban szükséges tulajdonságok létrehozására nem mindegyik alkalmas. Mind frekvencia-hopping, mind direct-szekvenciális rendszerekben alkalmazott módszerek mindegyikében olyan kódsorozatot alkalmaznak, amelyekre igazak az alábbiak: - A kód valamilyen alkalmazásával a kiterjesztett spektrumú jel zajszerű lesz. - A kódolt jelsorozat digitális-zajnak tekinthető(tehát álvéletlen). Azaz a sorozat a végigfutása során nem tartalmaz ismétlődéseket, belsőperiódusokat. - Az 1 -esek száma 2n-1, 1-gyel több, mint a 0. Tehát a sorozat 1 eltéréssel tartalmazzon ugyanannyi 1 -est és 0 -t. Ezzel érjük el, hogy a felderítéshez szükséges belső törvényszerűségeket és periodicitásokat kizárjuk. [5] - A csupa 0 -n kívül minden n-tagú sorozat éppen egyszer fordul elő. A csupa 0 -t alapból ki kell zárni, hiszen az álvéletlen-jelsorozat generátora ebben az esetben beragad, és mint látni fogjuk, ebből az állapotból nem tud kiugrani magától. - - Az álvéletlen sorozatot létrehozó generátor mindig maximális hosszúságú sorozatot hozzon létre, azaz: ha valamilyen állapotában forgásba lendül, akkor a periódus csak a maximális bithosszúság után kezdődjön újra. A kapcsolásnak meg kell akadályoznia, hogy a sorozatban belső periódicitás jöjjön létre, mert akkor a tervezett hosszúság és az eredeti sorozat már nem jön létre újra. A teljes 0 -ba való ragadás ellen egy logikai hálózattal védekezhetünk, amely figyeli a regiszterek kimenetét, majd ha a sorozat 0 -ban ragad, akkor az egyik bemenetére 1 -est tesz, így billentve ki állapotából. 1. ábra Shift regiszterből készített álvéletlen generátor A PRBS generátor működésére minta programot a www.eecircle.com/applets/009/lfsr.html lapon talál. CDMA_mérési_utasítás2.doc 1/5

2. ábra Különböző hosszóságú PRBS generátorok visszacsatolásának lehetséges megoldásai A shift-generátor jelével és a kiterjeszteni szándékozott jelsorozat jelével mod2 es összegzést végrehajtva az eredeti jelsorozat eltűnik a zajszerű sorozatban, s annak spektruma kiterjedtebb lesz. Minél hosszabb a sorozat, annál nagyobb lesz az eredő sávszélesség. Shift regiszterekből (tároló elemek) és antivalencia visszacsatoló elemekből létrehozott álvéletlengenerátorok segítségével oldható meg a feladat. Az 1. ábra Shift regiszterből készített álvéletlen generátor szerinti megoldásalkalmas az előzőekben felvázolt feltételeknek megfelelő jelsorozat létrehozására. A 2. ábra Különböző hosszóságú PRBS generátorok visszacsatolásának lehetséges megoldásai ban található táblázat tartalmazza a visszacsatolásra használt shift regiszter kimeneteket. Az álvéletlen generátoroknak működés szempontjából két nagyon fontos fajtája van. 3. ábra A reset scrambler és decsramber CDMA_mérési_utasítás2.doc 2/5

4. ábra Önszinkronozó scrambler és descrambler A két megvalósítás közötti lényeges különbség, hogy amíg a reset scrambler (és descrambler) két egymástól függetlenül forgó sorozatgenerátor,addig az önszinkronozó scrambler (és descrambler) esetében a két generátor szoros kapcsolatban áll egymással. A előzőesetben is a demodulált jelből történik az üzemi órajel szinkronizálása, de a vett jel nincs kapcsolatban a vételi oldal álvéletlen generátorának sorozatához. Az utóbbi esetben viszont a demodulált jelsorozat végighalad a vételoldali descrambler-en,így kizárva a különböző fáziskésések és a jitter lehetőségét. Ennek viszont ára van, az úgynevezett memória-effektus. Abban az esetben, ha a csatornában bittévesztés történik, akkor a hibás bit bekerül a descrambler-be és az mindaddig hibás jelsorozatot generál, míg a generátor által létrehozott sorozat meg nem tesz egy egész periódust. Tehát érdemes olyan csatornákban használni, ahol az összeköttetés során a csatorna megfelelő minőségű, kevés hibával rendelkezik. Mérés célja: Az ELVIS próbapanel használatának és az ELVIS műszerek használatának elsajátítása, ismerkedés a álvéletlen sorozatok felhasználásának technikájával. Mérési feladatok: 1. Először olvassa végig az összes mérési feladatot. Sok minden nem érthető még, ezért ezután tanulmányozza az ELVIS próbapanel és az ELVIS műszerek leírását. Helye: http://digitus.itk.ppke.hu/~tihanyia ELVIS rövid leírás, ELVIS leírás II. rész, ELVIS leírás III. rész 2. Előkészítő feladatok: Tervezze meg és készítse el a 3. feladat megoldásához szükséges rajzokat! 3. Tervezze meg és állítsa össze 3 elemű álvéletlen generátort. A tervezés során használja a 74LS164-es shit regiszter www.ee.washington.edu/stores/datasheets/74ls/74ls164.pdf és a 74LS86-os kizáróvagy kaput www.ee.washington.edu/stores/datasheets/74ls/74ls86.pdf. 3 shiftregiszterből és egy antivalencia-visszacsatoló hálózatból álló álvéletlen generátor visszacsatolása az 1-es és 3-as kimenetekről történik. Az előre elkészített rajzot csatolja a mérési jegyzőkönyvhöz. CDMA_mérési_utasítás2.doc 3/5

4. Határozza meg az álvéletlen generátor által létrehozott jelsorozat: A generátor kezdeti állapota: 1 1 1. Figyelem: A 3 tároló elemből álló generátor által létrehozott sorozat maximális hossza 7 (2 3-1). Az előre kiszámított eredményeket csatolja a mérési jegyzőkönyvhöz. 5. Kapcsoljon a shift regiszter bemenetére egy 2,5 V offset feszültségű és 2,5 V amplitúdójú négyszögjelet 4 khz frekvenciával. 6. Oszcilloszkóp segítségével ellenőrizze az áramkör működőképességét. Az oszcilloszkópot Single Step üzemmódban használja. Az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. 7. Változtassa meg az ál véletlen generátor hosszát 4-5-6-7 bitesre. Minden megvalósított esetet ellenőrizzen a 4. pontnak megfelelően és az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. 8. A 7 bites álvéletlen generátor felhasználásával vizsgálja meg a jel teljesítmény sűrűség spektrumát, és hasonlítsa össze az órajel (FGENFUNC OUT) spektrumával. Az ELVIS Dynamic Signal Analyzer beállításai: A Frequency Span legyen az 8000Hz; Resulution 200; Használjon Hamming ablakot; Az alapfrekvencia szintje a diagram teteje környékén legyen a teljes dinamikát 30 db értékre állítsa. Illessze a jegyzőkönyvbe ábrákat és magyarázza meg a kapott eredményeket, megfelel-e a kialakítás a szórt spektrumú átvitel követelményeinek.. 9. A mérőhelyen található, megépített az önszinkronozó scrambler és descrambler áramkört kapcsolja + 5V tápfeszültségre! Adjon az imp. feliratú bemenetre 8 khz frekvenciájú, 2,5V amplitúdójú, 2V-os offsettel jellemzett 50%-os kitöltésű négyszögjelet. Oszcilloszkóppal mérje meg az MP1 adatbemeneti ponton található jelet! Indokolja meg a kapott jel jellemzőit! Az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. (a 74LS74-os D tároló adatlapja: www.ee.washington.edu/stores/datasheets/74ls/74ls74.pdf.) 10. A funkció generátoron csökkentse a jel kitöltési tényezőjét 10%-ra. Oszcilloszkóppal mérje meg az MP1 adatbemeneti ponton található jelet! Indokolja meg a kapott jel jellemzőit! Az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. CDMA_mérési_utasítás2.doc 4/5

11. Oszcilloszkóp segítségével vizsgálja meg az áramkörben a bementi és kimeneti pontokon (MP1-MP4) látható jelalakokat. A vizsgálat során az oszcilloszkóp egyik sugarát a bementi pontra míg másik sugarát a kimeneti pontra helyezze. Az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. 12. Oszcilloszkóp segítségével vizsgálja meg az áramkörben a bementi és átviteli úti pontokon (MP2 és MP3) látható jelalakokat. A vizsgálat során az oszcilloszkóp egyik sugarát a bementi pontra (MP1) míg másik sugarát az átviteli út pontjaira (MP2-MP3) helyezze. Az oszcilloszkóp ábráját illessze be a jegyzőkönyvbe. 13. A jegyzőkönyvet a mérés napján küldje mellékletként a tihanyia@digitus.itk.ppke.hu címre. Az elektronikus levél tárgy rovatában szerepeljen az CDMA meres karaktersor. 5. ábra Önszinkronozó scrambler és descrambler A valóságos megoldásoknál az Órajelet az adó és a vevő között általában viszik át külön csatornán, ezért szükséges az adatjel felhasználásával az órajel visszaállítása ami abban az esetben lehetséges, ha az adatjel kellően sok változást tartalmaz, tehát ha hosszú logikai 0 vagy 1 sorozatot tartalmaz adatjel akkor is kellően sok váltás van az adatjelen belül. Rövidítések: LFSR Liniar Feedback Shift Register PRBS Pseudo Random Binary Sequence CDMA Code Division Multipley Acces Jó mérést! CDMA_mérési_utasítás2.doc 5/5