CET em Telecomunicações e Redes Telecomunicações. Lab 6 Modulação PAM

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1 Objectivos Comprovar que o parâmetro de onda que transporta a informação é a amplitude. Qual a função do circuito de amostragem. Determinar o formato do espectro do sinal PAM e o efeito dos parâmetros do amostrador nesse mesmo espectro. Reconhecer este método como sendo linear. Visualizar o fenómeno do alising, devido à sub-amostragem e à dependência desse mesmo fenómeno. Compreender a designação de distorção não linear. Utilizar o método de limitação de banda para minimizar o efeito de alising, registando a resposta em frequência. Parte I MODULAÇÃO PAM no domínio do tempo - Implemente o circuito da montagem 1. - Ajuste o gerador de pulsos para τ 1 = 3/10 e a frequência f p = f max. Aplique um sinal sinusoidal com f s1 = 500Hz e f s2 = 5KHz, com uma amplitude constante A 1 = 5V à entrada do filtro no modulador PAM. 1. Meça a amplitude A 0 à saída do filtro passa-baixo. Calcule a partir de A 1 e A 0 aamplitude V (V=A 0 /A 1 ) do LPF. Qual é o interesse da utilização de um filtro passa baixo? - Aplique novamente à entrada do filtro um sinal sinusoidal f s1 = 500Hz. 2. Visualize em sequência o sinal modulante s(t) à entrada do LPF, o sinal PAM s 1 (t) á saída do amostrador e o sinal s 2 (t) à saída do desmodulador PAM no osciloscópio. Frequência de amostragem f p =f pmax e τ 1 = 3/10 (duty cycle). 3. Repita a alínea anterior agora para um duty cycle de = 5/10, mantendo inalterável f p. Desenhe s(t), s 1 (t) e s 2 (t) 4. Compare os resultados das alíneas 2 e 3. Quantitativamente a que conclusões chega? 5. Ajuste a frequência de pulso f p para 5KHz. O que observa? Desenhe s(t) S PAM (t), e s 2(t). 6. Repita a alínea anterior agora para f p =f pmin. O que observa? Varie a amplitude A do sinal de entrada. O que observa à saída do desmodulador PAM? 1

2 Parte II MODULAÇÃO PAM no domínio da frequência 1. Como é produzida a onda PAM? 2. Que diferenças existem entre PAM unipolar e PAM bipolar? 3. Onde pode ser visualizado o efeito modulante do amostrador? - Implemente a montagem 1. Todas as medidas devem ser tomadas à saída do amostrador do modulador PAM. - Aplique um sinal sinusoidal com f s = 600Hz e A = 5V à entrada do filtro. - Ligue o analizador de espectros à saída do amostrador. - Com o auxílio de um osciloscópio ajuste o gerador de pulsos para τ 1 = 2/10 e uma frequência f p = 2KHz. 1. Meça o espectro PAM no intervalo de 500Hz até 12KHz. Desenhe o espectro. 2. Repita a alínea anterior para f s = 800Hz, não varie os outros parâmetros. Desenhe o espectro. 3. Que diferenças existem entre o espectro PAM e o espectro de um trem de impulsos? 4. O espectro PAM é linear. Se o espectro de um sinal de entrada for conhecido então o espectro PAM pode ser directamente deduzido. Assuma que o sinal de entrada s 1 (t), tem componentes na frequência como mostra a figura abaixo. Como deverá ser o espectro PAM se f f / 2? s p 2

3 S1(f) fg f Parte III SUB-AMOSTRAGEM Domínio da frequência 1. Desenhe o espectro para uma portadora (trem de impulsos) com f p = 2KHz, = 2/10, A = 6V e uma entrada sinusoidal com A = 5V e f s = 1200Hz. 2. Calcule os valores teóricos obtidos de acordo com a equação: sin( πt0nfp ) SPAM ( n) = Aτ πtnf 3. Entre agora com a onda de entrada de f s = 600Hz e f s = 800Hz. Observe o espectro. 4. Conclua sobre os resultados obtidos. 0 p Domínio do tempo - Remova o conector entre o filtro de entrada e o amostrador. - Alimente directamente o sinal modulante no amostrador. - Coloque a frequência f p no máximo. 5. Seleccione como entrada uma onda quadrada com amplitude de 5V pp. Varie esta frequência de 2KHz a 25KHz. Esboce as curvas do sinal de entrada s(t) e do sinal desmodulado s 2 (t). 6. Observe a curva do sinal desmodulado s 2 (t). Como deverá ser o sinal à saída do filtro passa-baixo, considerando que há limitação na frequência de 3,4KHz. 3

4 Parte IV RESPOSTA TRANSITÓRIA DO FILTRO PASSA-BAIXO Objectivos Variações das características dos sinais nos filtros passa-baixo. Efeito dos filtros passa-baixo no desmodulador PAM. Explicação do cross-talk (inter-símbolos). 1. Nas telecomunicações os cabos coaxiais e as linhas de transmissão são muito utilizados. Os canais de transmissão desta natureza têm características de filtro passa-baixo. Como influem estas linhas na transmissão digital? 2. Qual a função do filtro passa baixo na modulação PAM. - Implemente a montagem 1. - Ligue um sinal de onda quadrada com A s = 5V e f p = 500Hz ao amostrador do modulador PAM. (Neste caso o sinal de entrada não passa pelo LPF). - Ajuste a frequência de amostragem com f p = 2KHz e um duty cycle de = 3/ Visualize os sinais à saída do amostrador s 1 (t) e à saída do desmodulador PAM s 2 (t). Desenhe esses sinais. 2. Repita a alínea 1, para f p = 6KHz. Desenhe os sinais. 3. Repita a alínea 1, agora para a frequência máxima de amostragem. Desenhe os sinais. 4. Conclua sobre os resultados. 4

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