Modulációk. Modulációk. Modulációk fajtái.

Hasonló dokumentumok
ψ m Az állórész fluxus Park-vektorának összetevői

7. Komparátorok (szintdetektorok)

Elektronika Előadás. Modulátorok, demodulátorok, lock-in erősítők

9. ábra. A 25B-7 feladathoz

X. MÁGNESES TÉR AZ ANYAGBAN

Távközlő hálózatok és szolgáltatások Távközlő rendszerek áttekintése

Hullámtan. A hullám fogalma. A hullámok osztályozása.

állórész forgórész Háromfázisú, négypólusú csúszógyűrűs aszinkron motor metszetvázlatai

Frekvenciamoduláció (FM) Frekvencia moduláció esetén a vivő hullám pillanatnyi frekvenciája a moduláló jel pillanatnyi amplitúdójával arányos.

Fizikai Szemle MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT

( X ) 2 összefüggés tartalmazza az induktív és a kapacitív reaktanciát, amelyek értéke a frekvenciától is függ.

JELEK ALAPSÁVI LEÍRÁSA. MODULÁCIÓK. A CSATORNA LEÍRÁSA, TULAJDONSÁGAI.

FIZIKA. Váltóáramú hálózatok, elektromágneses hullámok

1. Az adott kifejezést egyszerűsítse és rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben.

Modulációk vizsgálata

4. ASZINKRON MOTOROS HAJTÁSOK A villamos hajtások 2/3 része aszinkron motoros hajtás. Az aszinkron motorok elterjedésének

4. ASZINKRON MOTOROS HAJTÁSOK A villamos hajtások 2/3 része aszinkron motoros hajtás. Az aszinkron motorok elterjedésének

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

A szinuszosan váltakozó feszültség és áram

Analóg-digitál átalakítók (A/D konverterek)

Fourier-sorfejtés vizsgálata Négyszögjel sorfejtése, átviteli vizsgálata

Rugalmas hullámok terjedése. A hullámegyenlet és speciális megoldásai

Rugalmas megtámasztású merev test támaszreakcióinak meghatározása I. rész

Az aszinkron gépek modellezése

Az előadás vázlata:

Kényszerrezgések, rezonancia

Hurokegyenlet alakja, ha az áram irányával megegyező feszültségeséseket tekintjük pozitívnak:

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

2010. március 27. Megoldások 1/6. 1. A jégtömb tömege: kg. = m 10 m = 8,56 10 kg. 4 pont m. tengervíz

DIGITÁLIS KOMMUNIKÁCIÓ Oktató áramkörök

Bor Pál Fizikaverseny 2016/17. tanév DÖNTŐ április évfolyam. Versenyző neve:...

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

Fogaskerekek II. fogaskerekek geometriai jellemzői. alaptulajdonságai és jellemzői

Diszkrét Matematika. zöld könyv ): XIII. fejezet: 1583, 1587, 1588, 1590, Matematikai feladatgyűjtemény II. (

Sugárzásmérés Geiger-Müller számlálóval Purdea András Bartók Béla Elméleti Liceum

Elektromos polarizáció: Szokás bevezetni a tömegközéppont analógiájára a töltésközéppontot. Ennek definíciója: Qr. i i

FIZIKA. Ma igazán feltöltődhettek! (Elektrosztatika) Dr. Seres István

TARTÓSZERKEZETEK I gyakorlat

EGYENÁRAM. 1. Mit mutat meg az áramerısség? 2. Mitıl függ egy vezeték ellenállása?

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Az aszinkron gépek modellezése

FIZIKA. Ma igazán feltöltődhettek! (Elektrosztatika) Dr. Seres István

Műszaki folyamatok közgazdasági elemzése Előadásvázlat október 17. A technológia és a költségek dualitása

Felrakógéppel kiszolgált átmenő magasraktár be- és kitárolási stratégiája

2. Elméleti összefoglaló

= 1, , = 1,6625 = 1 2 = 0,50 = 1,5 2 = 0,75 = 33, (1,6625 2) 0, (k 2) η = 48 1,6625 1,50 1,50 2 = 43,98

Segédlet a Tengely gördülő-csapágyazása feladathoz

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

Híradástechnika I. 2.ea

Elektronikus műszerek Analóg oszcilloszkóp működés

Mozgás centrális erőtérben

3 1, ( ) sorozat általános tagjának képletét, ha

Sugárzás és szórás. ahol az amplitúdófüggvény. d 3 x J(x )e ikˆxx. 1. Számoljuk ki a szórási hatáskeresztmetszetet egy

Explicit hibabecslés Maxwell-egyenletek numerikus megoldásához

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

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

JELEK ALAPSÁVI LEÍRÁSA. MODULÁCIÓK. A CSATORNA LEÍRÁSA, május 19., Budapest

Első egyéni feladat (Minta)

1. ábra. r v. 2. ábra A soros RL-kör fázorábrái (feszültség-, impedancia- és teljesítmény-) =tg ϕ. Ez a meredekség. r

A rezgések dinamikai vizsgálata, a rezgések kialakulásának feltételei

1.4. Mintapéldák. Vs r. (Használhatjuk azt a közelítő egyenlőséget, hogy 8π 25.)

Mérési útmutató Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika c. tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához

Dinnyeválogató v2.0. Típus: Dinnyeválogató v2.0 Program: Dinnye2 Gyártási év: 2011 Sorozatszám:

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Fényhullámhossz és diszperzió mérése

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

DIÓDÁS ÉS TIRISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

Informatikai eszközök fizikai alapjai Lovász Béla

Számítógépes Hálózatok

Üzembe helyezési útmutató pointek ULS 200

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

17. tétel A kör és részei, kör és egyenes kölcsönös helyzete (elemi geometriai tárgyalásban). Kerületi szög, középponti szög, látószög.

Digitális mérőműszerek. Kaltenecker Zsolt Hiradástechnikai Villamosmérnök Szinusz Hullám Bt.

egyenletesen, és c olyan színű golyót teszünk az urnába, amilyen színűt húztunk. Bizonyítsuk

WP1 Vezérlő Használati Útmutató

Klasszikus Fizika Laboratórium V.mérés. Fajhő mérése. Mérést végezte: Vanó Lilla VALTAAT.ELTE. Mérés időpontja:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Az önindukciós és kölcsönös indukciós tényező meghatározása Az Elektrotechnika tárgy 7. sz. laboratóriumi gyakorlatához Mérésvezetői segédlet

A Föld-Hold rendszer stabilitása

Használhatósági határállapotok. Alakváltozások ellenőrzése

Irányítástechnika GÁSPÁR PÉTER. Prof. BOKOR JÓZSEF útmutatásai alapján

Pontműveletek. Sergyán Szabolcs Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar február 20.

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

NÉV osztály. Praktikus beállítások: Oldalbeállítás: A4 (210x297 mm), álló elrendezés, első oldal eltérő

A Coulomb-törvény : ahol, = coulomb = 1C. = a vákuum permittivitása (dielektromos álladója) k 9 10 F Q. elektromos térerősség : ponttöltés tere :

A REPÜLŐGÉP SZIMULÁTOR ÉS TRENÁZS BERENDEZÉS VIZUÁLIS HELYZET-MODELLEZÉS ELMÉLETÉNEK ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEI

Ellenállásmérés Ohm törvénye alapján

Hullámtan. Hullám Valamilyen közeg kis tartományában keltett, a közegben tovaterjedő zavar.

Elektronikai alapgyakorlatok

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

Híradástechikai jelfeldolgozás

Mintavételezés: Kvantálás:

A szállítócsigák néhány elméleti kérdése

Hírközléstechnika 2.ea

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Megoldott feladatok november 30. n+3 szigorúan monoton csökken, 5. n+3. lim a n = lim. n+3 = 2n+3 n+4 2n+1

Átírás:

Modulációk Ebben a éésben a háo alapvető odulációs eljáással isekedünk eg. A éés célja a koábban egiset jelalakoknak és egy gyakolatban egvalósított áakönek a vizsgálata. A valósághoz hasonló köülényeket odellezve a zaj hatását is figyelebe vesszük. A ééshez éőegységeket, egy zajgeneátot és egy száítógépet használunk fel. A éési jegyzőkönyvben szeepelniük kell a vizsgált jelalakoknak, a különböző jel/zaj viszonyhoz tatozó hibákat összefoglaló táblázatnak és a táblázat eedényeiből ajzolt gafikonnak. Modulációk fajtái. Egy szinuszos jelet egyételűen eghatáoz az aplitúdója, a fekvenciája, és (egy efeenciához viszonyított) fázisa. Ezek báelyikének egváltozása hodozhat hasznos infoációt. Attól függően, hogy ezek közül elyik paaéteét változtatjuk eg a jelnek, beszélhetünk aplitúdó-, fekvencia- vagy fázisodulációól. Ez a változás lehet folytonos vagy diszkét. Folytonos változása példa a űsoszóó ádiózás (AM - FM), aivel i ost ne foglalkozunk. Diszkét odulációt is sok helyen alkalaznakξ például a Coodoe és Spectu típusú száítógépeknél agnóa töténő adatögzítésko fekvenciaodulációt, űholdas távközlésben fázisodulációt, távíójelek átvitelénél aplitudó-odulációt használtak. A diszkét változás vizsgálatát is leszűkítjük a kététékű (bináis) odulációa. Ez a gyakolatban azt jelenti, hogy két éték között kapcsolgatunk, ezét ezt a ódszet angol elnevezéssel shift keyingnek (szószeinti fodításban : váltó billentyűzés) hívjuk. kinyotatva: 0-03-30-n

Aplitúdó shift keying (ASK) A két állapot inél jobb egkülönböztethetősége édekében az egyik állapotban axiális, a ásikban iniális (0) aplitúdót alkalazunk. Modulálójel: Modulált jel: ába Fázis shift keying (PSK) A két állapot akko különböztethető eg a legjobban, ha egyáshoz képest 80 -os a fáziseltéés. Modulálójel: Modulált jel: Refeenciajel: 2 ába kinyotatva: 0-03-30-n 2

Fekvencia shift keying (FSK) Két egyástól jól egkülönböztethető fekvenciát alkalazunk. A fekvencia-eltéés folyaatosan változó fáziskülönbségnek is felfogható. Modulálójel: Modulált jel: 3 ába A éési összeállítás eleei. A éés blokkvázlata. Mindháo odulációs eljáás éése egegyezik abban, hogy a száítógép adja a jeleket, aivel odulálunk és a száítógép dolgozza fel a kapott jelsoozatot. Egy éési ciklus eghatáozott száú bit elküldéséből és vételéből áll. Egy ciklus befejezése után a vett biteket összehasonlítja a poga az elküldöttekkel, kiétékeli az előfodult hibákat, kiíja a képenyőe az eedényt, ajd autoatikusan újaindul a következő ciklus. Dugaszolással lehet kiválasztani az éppen vizsgált eljáást. Az ASK és PSK esetén a deoduláto azonos, FSK esetén ás tipusú deodulátot kell használni. A oduláto és a deoduláto között elhelyezett áakö odellezi az átviteli csatonát. Itt keveedik a hasznos jelhez a zaj, ainek szintjét be lehet állítani. kinyotatva: 0-03-30-n 3

A blokkvázlat : Zajgeneáto Moduláto Átviteli csatona Deoduláto Száítógép 4 ába kinyotatva: 0-03-30-n 4

A odulátoegység. A oduláló jelet a beeneti eősítő fogadja, ai jelkondícionálást végez ajta. Az eősítő kienetén eedek fel- és lefutású négyszögjelet kapunk, ai eljut az ASK és a PSK odulátoba és a egfelelő dugó elhelyezésével az FSK odulátoba is. Az eősítő kienetén található egy aluláteesztő szűő is, ait ne használunk. A odulátoegység tatalaz egy szinuszos oszcillátot, ai a vivőt állítja elő. Van egy szinkon kienete ("sync.") az ASK és PSK detekto észée. Mivel FSK esetén a vivő fekvenciája változik, ezét ne alkalazható egyidőben indháo oduláció. A odulátoegység blokkvázlata: Adat Beeneti eôsítô Modulálójel Fázisoduláto PSK Aplitudó- ASK oduláto ] Vivô Oszcilláto, Fekvenciaoduláto FSK Szinkon 5 ába kinyotatva: 0-03-30-n 5

Az ASK és PSK deoduláto. A dekódolást egy szozó áaköt tatalazó detekto végzi, ai egy efeenciajelet igényel ("sync."). Ezt a jelet nekünk kell biztosítani a odulátoból. A gyakolati egvalósí-tásoknál a vett jelből kell előállítani, eiatt ne lehet 00%-os odulációt alkalazni. A szozó áakö űködése azon alapszik, hogy a efeenciajellel azonos fekvenciájú jelet kieeli az egyéb jel közül. (Ezt az elvet alkalazzák a lockin technikában). A szozó kieneti jelének >> időe kiátlagolt étéke egy egyenszint lesz, ugyanis f a efeenciajel : U sin sin ω t a odulált jel : U t Ζ U sinξ Εω Η ωφt Η ζ U ki = U U t sin sin Η φ t Η ζdt = 0 ξε Φ γ 2 U U sin ν cos ν Ε Ε2 sin 2 Υ ν Ω Υ ν Φ Φ Ω 2 U U Ω cos ν sin ν Ε Ε Ω cos 2 Υ ν Ω 2 Υ ν Φ Φ 2 sin α U U cos ϑ U U α 2 ϑ cosα sin α Ezt a közelítést akko tehetjük eg, ha teljesül a α feltétel. Ha a odulált jel azonos fekvenciájú, int a efeenciajel (α =0), akko egy egyenfeszültséget kapunk, ainek nagysága függ a odulált jel aplitúdójától (U ) és a efeenciához viszonyított fázisától (cos ). A efeenciajelet tekinthetjük állandó aplitúdójúnak. Azonos fázis esetén axiális nagyságú (cos0 0 = ) jelet kapunk, ellenfázisú jel esetén (cos80 0 =-) azonos étékű, de ellentétes polaitású jelünk lesz. Eltéő fekvenciájú vagy zaj jellegű beeneti jele 0 feszültséget ad az áakö. A szozó kieneti jelét egy aluláteesztő szűőn vezetjük át, ez végzi az integálást. Egy hiszteézises kopaáto dönti el a szűő jele alapján, hogy 0 vagy bit ékezett. A kopaátonak van egy TTL szintű kienete is a száítógép szááa. A kopaálási szint beállítása egy kopoisszu eedénye, ugyanis ASK esetén az aplitúdó étékének a felée kellene beállítani, íg PSK esetén 0 V-os szinte. A hiszteézise a billenési bizonytalanság csökkentése édekében van szükség. kinyotatva: 0-03-30-n 6

Az FSK detekto. A detektálást egy fázis-zát-huok (PLL) végzi elynek űködési elve egtalálható az "Elektonika" jegyzetben ezét itt csak öviden áttekintjük : -a feszültséggel vezéelhető oszcilláto (VCO) vezélés nélkül f 0 fekvenciát ad, -a fáziskopaáto (egy szozó-áakö) összehasonlítja a VCO jelét (f 2 ) a beeneti jellel (f ). A két jel egyáshoz viszonyított fázisától függ a fáziskopaáto kieneti négy-szögjelének kitöltési tényezője, vagyis az egyenáaú átlagétéke. -egy aluláteesztő szűő segítségével integáljuk ezt a négyszögjelet. -az így kapott egyenfeszültséggel vezéeljük a VCO-t. -ha a beeneti jel fekvenciája és fázisa egegyezik az f 0 -al, akko a szűő kieneti feszültsége = 0, egyébként a két jel fáziskülönbségével aányos előjeles éték. -egyensúlyi állapotban a VCO fekvenciája egegyezik a beeneti jel fekvenciájával és állandó étékű fáziskülönbség van közöttük. A szűő kieneti egyenfeszültsége állandó nagyságú. A PLL blokkvázlata : FSK jel f f 2 Fáziskopaáto Aluláteesztô szûô Kienet VCO Hibajel 6.ába kinyotatva: 0-03-30-n 7

A odellezett átviteli csatona és a zajgeneáto. A valósághoz híven az adó és a vevő között töténik valai a jellel. Az aplitúdó csökkenését ne vesszük figyelebe, azt ugyanis egyszeű kiegyenlíteni (egnöveljük az eősítést). A zajt viszont seiképpen se tudjuk elkeülni. A odell ait használunk a következőképpen néz ki: Tiszta jel Zajos jel Zaj 7 ába A zajgeneáto sávliitált Gauss zajt podukál. Ezt egy 3 bites shift-egiszte segítségével hozzuk léte úgy, hogy axiális hosszúságú jelsoozatot kapjunk. Ez azt jelenti, hogy egy állapot csak akko fodul elő isét, ha 2 3 β állapoton átegy a endsze, vagyis 2. 474 0 9 lépésenként. A axiális hosszúságú jelsoozatot úgy állítjuk elő, hogy a 28. és a 3. helyétékől vett jelek XOR kapcsolatát vezetjük vissza az első helyétéke. Ebből az alsó 8 bitet használjuk fel egy digitál/analóg konvete vezéléséhez. Ahhoz, hogy sávliitált zajt kapjunk, sinx/x alakú függvénnyel súlyozottan konvetálunk. A zajgeneáto blokkvázlata: 8 9 6 7 24 25 28 3 = XOR 8 bit sin x 8 bit D/A x Sávliitált GAUSS zaj 8 ába kinyotatva: 0-03-30-n 8

A keetpoga. A száítógép bekapcsolásako induló poga segíti a éési feladatok elvégzését. A poga kezelése igen egyszeű: -előszö a oduláció típusát kell egadni (a későbbiekben az a betű egnyoása után egváltoztatható): : ASK 2 : PSK 3 : FSK -ezután a éési ciklusok hosszát kell eghatáozni ( b betűvel egváltoztathatjuk). A beít száot 8-al osztható száa keekíti. -végül kiválasztjuk ilyen bitintával vizsgáljunk ( c betűvel egváltoztathatjuk): : véletlenszá geneátoal előállított bitsoozattal (azonos valószínűséggel lesznek 0 és bitek), 2 : állandó 0 bitekkel, 3 : 0 0 0 0... bitekkel, 4 : állandó bitekkel, 5 : 8 bites bináis alakban beadott kobinációval. -az betű leütéseko nullázódik a hibaátlag. -a v betű hatásáa egéi az éppen aktuális jel- és zajszintet (V-ban), kiszáítja a jel/zaj viszonyt (db -ben) és kijelzi az étékeket. Ezt addig isétli, aíg eg ne nyounk egy ásik billentyűt. A feszültségszinteket két A/D átalakító segítségével, az iset definíció alapján hatáozza eg: T U eff U T 0 2 dt N U 2, N ahol U a intavételi időkben felvett pillanatnyi éték, N a intavételek száa A jel/zaj viszonyt a 20 log U jel db képlet alapján száolja ki. Uzaj -a t betű leütése után folyaatosan 0 0... biteket küld a poga, a hiba kiétékelése nélkül. -az s betűvel be lehet fejezni a poga futását. A poga indulásko autoatikusan bekéi ind a háo paaétet, és nullázza a hiba-átlagot. Futás közben a beállított paaéteeket láthatjuk a képenyő felső észén, sága színnel az aktuális, zöld színnel a lehetséges egyéb étéket. A képenyő alsó észén a poga folyaatosan kiíja a éési eedényeket, a kiküldött valahány bitből hány ékezett vissza helyesen és hány tévesen. A képenyő alsó észén: -a hibaaány utatja a legutóbbi éési ciklusban előfodult hibák százalékos aányát. kinyotatva: 0-03-30-n 9

-a hibaátlag utatja a poga indítása (vagy az betű legutóbbi egnyoása) óta ösz-szesen kiküldött és tévesen visszakapott bitek aányát százalékban. -az utolsó 0-00 éési ciklus hibaátlaga. A poga a éési ciklus elején küld egy szinkon ipulzust, aie szinkonizálni lehet az oszcilloszkópot. Minden egyes kiküldött bit után vá egy eghatáozott ideig, utána beolvassa a detekto kienetének állapotát és összehasonlítja az elküldött bittel. Miután az összes bitet elküldte és visszaolvasta, kiétékeli az előfodult hibák száát, ajd a kapott eedényt a képenyőn egjeleníti. Ezután indul a következő ciklus. A poga indítása DOS-ból : a DN begépelésével behívja DOS Navigátot és a egjelenő enüben a éés enüponttal indítja a éést. Egyéb tudnivalók. A tápegység bekapcsolása után a éési összeállítás ne biztos, hogy űködőképes! Le kell ellenőizni, hogy beindult-e a vivőfekvenciás geneáto. A "syn" feliatú ponton eg kell jelenni egy 00 khz-es fekvenciatatoányba eső jelnek. Ennek hiányában a tápegység ki- és bekapcsolásával el kell indítani a ezgést. Az oszcilloszkóp szááa kiadott szinkonjel a BNC típusú csatlakozóval ellátott koaxiális kábelen jelenik eg. A kiadott jelsoozat a zöld színű vékony vezetéken jut el a odulátoig. A vastag, szüke színű vezetéken fogadja a száítógép a detektált jelet. Ügyeljünk aa, hogy a száítógép beenete csak TTL szintű jeleket képes feldolgozni, ennél nagyobb (pl. a kopaáto kienetén egjelenő kb. 0 V-os aplitúdójú) jel tönke teszi! +5 V-os tápfeszültséget csak a zajgeneáto használ, 2 V-ot indegyik éőegység. kinyotatva: 0-03-30-n 0