Platforme SECR Marghescu

Lucrarea 1

Lucrarea 1 Laboratorul de Sisteme de RadiocomunicaiiLucrarea 1. Msurarea unor parametri caracteristici receptoarelor. Sensibilitatea i fidelitatea .

Cuprins

1. Introducere..........................................................................................................2

2. Msurarea unor parametri caracteristici radioreceptoarelor. Sensibilitatea i fidelitatea.............................................................................................................33. Msurarea atenurii pe frecvenele intermediar i imagine...............................94. Msurarea selectivitii radioreceptoarelor i a caracteristicii RAS...................195. Simularea unui receptor superheterodin... ......................................................296. Tehnici de acces multiplu I................................................................................35

7. Tehnici de acces multiplu II..............................................................................458. Monitorizarea serviciilor de radiocomunicaii cu ajutorul MS 50....................539. Generatorul de semnal SML 01..........................................................................5910. Descrierea funcional a multimetrului R6552..................................................63

11. Bibliografie........................................................................................................67P r e f a

Acest ndrumar se dorete a fi un sprijin n asimilarea noiunilor de baz necesare cunoaterii sistemelor de radiocomunicaii. Lucrarile se vor efectua att prin msurtori directe, ct i prin simulare cu ajutorul mediului SIMULINK. ntrebrile i exerciiile de la sfritul lucrarilor au ca scop fixarea noiunilor teoretice prezentate.

Primele trei lucrri au ca obiectiv prezentarea general a radioreceptoarelor i msurarea unor parametri tipici ai acestora, precum sensibilitatea, fidelitatea, atenurile pe frecvenele intermediar i imagine, selectivitatea i eficacitatea sistemului de reglaj automat al amplificrii. n Lucrarea 4 se realizeaz un model al unui receptor superheterodin folosind mediul SIMULINK. Se vor studia efectele perturbaiilor pe frecvenele intermediar i imagine, i efectul unei demodulri necoerente.

Lucrrile 5 i 6 se refer la studierea principalelor modaliti de acces multiplu: TDMA, FDMA, CDMA, i a problemelor ce pot aprea pentru fiecare din acestea.Anexele prezint o descriere a aparatelor de msur utilizate n laborator.Lucrarea 1

Msurarea unor parametri caracteristici radioreceptoarelor

Sensibilitatea i fidelitatea

1. Scopul lucrrii

Analza i msurarea unor parametri tipici ai radioreceptoarelor, precum sensibilitatea limitat de amplificare, sensibilitatea limitat de zgomot i fidelitatea.

2. Breviar teoretic

2.1 Parametri generali ai radioreceptoarelor

n cele ce urmeaz, se vor preciza cteva noiuni de real folos n analiza radioreceptoarelor.

Semnalul RF modulat normal reprezint un semnal modulat avnd semnalul modulator o sinusoid pe frecvena 1kHz i gradul de modulaie 0.3mmax. n cazul MA se folosete un grad de modulaie de 0.3, iar n cazul MF, deviaia de frecven de f=0.3fmax=15kHz.

Puterea de ieire maxim utilizabilse definete pentru o anumit frecven ca puterea la care factorul de distorsiuni este mai mic dect o valoare limit (mai mic dect 10%).

Puterea de ieire nominal este o putere definit pentru un semnal modulator de frecven 1kHz i factor de distorsiuni mai mic dect 10%.

Puterea de ieire standard este o putere de msur, avnd valorile 1mW, 5mW, 50mW, 500mW, n funcie de clasa receptoarelor.

Reglajul de ton.Poziia normal a acestui reglaj corespunde unei neuniformiti minime n band.

Sarcina artificial reprezint orezisten egal cu modulul impedanei sistemului acustic al amplificatorului de joas frecven la fm=1kHz.

Antena artificial reprezint un circuit care se intercaleaz ntre generator i receptor pentru a simula ct mai bine comportarea antenei reale. n cazul RR care folosesc anten cu ferit, antena artificial este un cadru.

Acordul receptoruluireprezint reglarea comenzilor manuale ale radioreceptorului pentru a obine puterea de ieire maxim. Semnalul de intrare folosit este de nivel sczut, 34dBV sau 54dBV/m.

Eficacitatea sistemului RAA. Sistemul RAA (Reglaj Automat al Amplificrii) are rolul de a menine puterea de ieire relativ constant n cazul variaiei nivelului semnalului de intrare. Eficacitatea sistemului RAA reprezint variaia nivelului semnalului de intrare pentru care nivelul semnalului de ieire variaz cu o valoare standard de 10 dB.

Sensibilitatea, selectivitatea si fidelitatea vor fi prezentate n detaliu n continuare.

2.2 Sensibilitatea

Sensibilitatea este un parametru care se exprim prin nivelul minim al semnalului de intrare care poate fi prelucrat corespunztor, fapt ce presupune existena unui criteriu ce trebuie indeplinit de semnalul de la iesire. n funcie de acest criteriu, se pot defini sensibilitatea limitat de amplificare, Sa, i sensibilitatea limitat de zgomot, Szg.

Sensibilitatea limitat de amplificare reprezint nivelul minim al semnalului de intrare modulat normal, care n condiiile n care radioreceptorul este acordat pe frecvena de msur, cu reglajul de ton n poziie normal i volumul la maxim permite obinerea la ieire a unui semnal cu puterea egal cu puterea de ieire standard.

Sensibilitatea limitat de zgomot se definete in mod similar, condiia asupra semnalului de ieire fiind ca acesta s asigure un raport semnal zgomot standard, de 20dB la MA i de 26dB la MF.

Sensibilitatea utilizabil a radioreceptorului se definete ca valoarea maxim dintre cele dou sensibiliti definite mai sus.

Su=max{Sa, Szg} (1.1)

2.3 Selectivitatea

Selectivitatea poate fi definit in dou situaii:

1) semnalele aplicate la intrare au valori mici. n acest caz se definesc parametrii:

selectivitatea la canalele adiacente;

selectivitatea la semnale dependente de tipul RR (de exemplu selectivitate la frecvena intermediar, sau la frecvena imagine).

2) semnalele aplicate la intrare au valori mari. n acest caz se manifest fenomene neliniare. Se definesc trei parametri care dau selectivitatea la nivel mare:

necarea semnalului util;

transmodulaia;

atenuarea semnalelor perturbatoare pe frecvena imagine i intermediar. Aceste fenomene vor fi prezentate in lucrarea numrul 2.

2.4 Fidelitatea

Fidelitatea evideniaz gradul n care RR modific parametrii semnalului modulator n cursul prelucrrii. Acest parametru se definete prin:

factorul de distorsiuni neliniare, ce reprezint raportul dintre puterea armonicelor i puterea semnalului.

(1.2)Observaie: n general, numitorul fraciei poate fi considerat egal cu puterea fundamentalei. distorsiunile liniare (de amplitudine), ce rezult din caracteristica de frecven global a RR (variaia puterii de ieire a semnalului RF modulat cu m=30% n funcie de frecvena modulatoare).

eficacitatea reglajelor de ton, se msoar prin determinarea puterii de ieire la 100Hz i la 8000Hz pentru poziiile extreme ale poteniometrelor de reglaj.

caracteristica de frecvena a AAF.3. Desfurarea lucrrii

Montajul de msur este prezentat n figura 1.1.

Figura 1.1. Montajul de msur

GRF este un generator de semnal standard de radiofrecvenAA repreznt antena artificial

RR este un radioreceptor

Vm poate fi un wattmetru sau un voltmetru de valori efective

Exist dou platforme de msurare. n prima platform, GRF este un generator de semnal SML 01, iar Vm este un voltmetru R6552. n a doua platform, rolurile GRF i Vm sunt incluse ntr-un singur bloc, CMS50, un instrument pentru monitorizarea serviciilor de radiocomunicaii. El poate lucra n modul Rx-Test, n care genereaz un semnal de radiofrecven ctre radioreceptor, iar semnalul de la ieirea radioreceptorului este furnizat aceluiai bloc CMS50, care permite afiarea semnalului n modul osciloscop, precum i msurarea unor parametri importani.

3.1 Msurarea sensibilitii limitate de amplificare

Se vor efectua msurtori la frecvenele 160kHz, 200kHz, 250kHz, 540kHz, 1600kHz, 94MHz, 108MHz, frecvene de msur standard. Pentru fiecare din aceste frecvene de msur se parcurg paii descrii mai jos.

Folosind un GRF se va genera un semnal MA sau MF normal, n funcie de frecvena de msur (150-280kHz-UL i 525-1605kHz-UM corespund MA, iar 87.5-108MHz UUS corespund MF) conform definiiei, de nivel mai mic de 100Vef. Se realizeaz acordul receptorului, urmrind indicaia maxim pe voltmetru. Reglajul de volum este la maxim, iar cel de ton, n poziia normal.

Se modific nivelul semnalului de intrare, din GRF, astfel ca la ieirea receptorului s se obin tensiunea de 447mVef, corespunztoare puterii standard de 50mW, pe o sarcin de 4. Se urmrete din nou acordul receptorului i iterativ nivelul tensiunii de intrare, pn cnd indicaia voltmetrului este maxim i la 447mVef.

Se msoar nivelul tensiunii de intrare (pe GRF), care repreznt Sa.

Observaie: datorita blocului de reglaj automat al amplificarii, Tensiunea de iesire nu va varia liniar cu tensiunea de la intrarea radioreceptorului.

3.2 Msurarea sensibilitii limitate de zgomot

Pentru fiecare din frecvenele de msur, n gamele de UL, UM, UUS, se modific logaritmic nivelul semnalului de intrare, conform Tabelului 1.1:

Tabelul 1.1

Uin[V]25102050100200

Uout[V]

Uzg[V]

RSZ[dB]

Uout este nivelul tensiunii de ieire, care nglobeaz att semnalul util, ct i zgomotul. Presupunnd c cele dou componente sunt necorelate, se poate scrie:

(1.3)

Se msoar tensiunea de ieire Uout folosind voltmetrul. Se suprim modulaia (m=0) i se msoar pe voltmetru valoarea Uzg.

n final se calculeaz

(1.4)

Se traseaz pe acelai grafic valorile Uout[dBV](Uin[mV]) i Uzg[dBV](Uin[mV]). Se deduce Szg ca fiind acea valoare pentru care diferena ntre cele dou curbe pe vertical este egal cu RSZ standard (20dB la MA UM, UL i 26dB la MF - UUS).

3.3 Msurarea fidelitii

Se genereaz cu ajutorul GRF un semnal modulat cu fm=1000Hz i m=30%, pe una din frecvenele standard de msur. Reglajul de volum este la poziia maxim,

iar cel de ton n poziia normal. Se urmrete realizarea acordului.

Se variaz frecvena modulatoare n gama 20Hz pn la 20kHz, cu pasul de 2kHz i se noteaz n dreptul fiecrei valori tensiunea obinut pe voltmetru, Uout.

Se traseaz caracteristica Uout (fm), caracteristica electric la frecven global a receptorului (distorsiunile liniare).

n cazul platformei de msur ce conine aparatul de monitorizare a serviciilor de radiocomunicaii, CMS50, se va efectua i o msurtoare a factorului de distorsiuni n band (distorsiuni neliniare).

4. ntrebri

1. Cum este de dorit s fie sensibilitatea unui receptor?

2. Care sunt msurile pentru ca un radioreceptor s posede o sensibilitate utilizabil ct mai bun?

3. Care este relaia ntre sensibilitatea limitat de amplificare i cea limitat de zgomot pentru radioreceptoarele realizate la nivelul tehnologic actual?4. Cum variaz raportul semnal zgomot, cu reglajul de volum?

Lucrarea 2

Msurarea selectivitii radioreceptoarelor i a caracteristicii RAA1. Scopul lucrrii

Ridicarea curbelor de selectivitate la canalul adiacent i a caracteristicii RAS.2. Breviar teoretic

2.1 Receptoare cu amplificare direct

Schema bloc a unui receptor cu amplificare direct este dat n figura 2.1.

Figura 2.1. Schema bloc a receptorului cu amplificare direct

Blocurile din figura 2.1 au denumirile:

CI circuit de intrare

ARF amplificator de radiofrecven

DEM demodulator

AJF amplificator de joas frecven

Selecia canalului este fcut de ctre ARF. n funcie de spectrul canalului dorit, semnalul captat de anten este prelucrat de ctre filtrul trece-band, a crui frecven central este variabil n funcie de canal. Acordul receptorului const n aducerea frecvenei centrale a filtrului trece-band, prin intermediul unui reglaj continuu realizat cu ajutorul unor circuite selective prevzute cu bobine sau cu condensatoare variabile, n centrul benzii canalului vizat.

Avantajul principal al acestui radioreceptor const n complexitatea sa redus. Dintre dezavantaje trebuie s menionm: variaia parametrilor (sensibilitate, selectivitate) n funcie de frecvena de lucru; imposibilitatea realizrii unei selectiviti suficient de bune datorit dificultii de a realiza amplificatoare selective cu multe etaje cu acord variabil, limitarea frecvenei de lucru la frecvene care nu depesc civa MHz datorit imposibilitii asigurrii selectivitii cu filtre bazate pe circuite rezonante RLC avnd n vedere valoarea limitat a factorului de calitate.

2.2 Receptoare cu schimbare de frecven

Pentru a evita limitrile datorate dezavantajelor menionate mai sus, n receptoarele cu o schimbare de frecven, semnalul captat de anten sufer o schimbare de frecven (mixare) cu o frecven dat de un oscilator local. Aceast frecven este astfel aleas, n funcie de frecvena canalului vizat, nct la ieirea mixerului spectrul canalului dorit s fie centrat pe o frecven fix i de valoare convenabil, numit frecven intermediar. n aceste condiii, acordul receptorului const n modificarea frecvenei oscilatorului local, astfel nct diferena ntre aceasta i frecvena central a canalului dorit s fie egal cu frecvena intermediar. Relaia (2.1) exprim afirmaia de mai sus:

, (2.1)

unde:fi este frecvena intermediar;

fh este frecvena oscilatorului local;

fs este frecvena semnalului;

n funcie de semnul argumentului modulului din (2.1), receptoarele se clasific n:

receptoare superheterodin (SH) : fh>fs receptoare infraheterodin (IH) : fhRe{sk}.

Atenuarea la o frecven oarecare f se scrie:

(2.11)

n general, pentru un filtru Butterworth, ca i pentru orice filtru care prezint numai poli, este valabil relaia, care leag ordinul filtrului de atenurile pe care le prezint la dou frecvene cunoscute:

, (2.12)

n care:

(2.13)

Dac filtrul prezint i zerouri, relaia este valabil numai n msura n care acestea sunt prezente n afara intervalului (f1;f2). Altfel, fiecare dintre acestea introduce o cretere a pantei de 20dB/decad pentru fiecare zero.

3. Desfurarea lucrrii

Montajul de msur este prezentat n figura 2.5.





3.1. Msurarea selectivitii

Se emite cu ajutorul GRF semnalul modulat normal, pe una din frecvenele de msur. Reglajul de volum este n poziia de maxim, iar cel de ton n poziia normal. Se urmrete realizarea acordului i atingerea puterii standard (indicaia de 300mVef pe voltmetru), notndu-se valoarea tensiunii de intrare (Sa).

Fr a modifica reglajele semnalului modulat, se dezacordeaz receptorul cu f n stnga i n dreapta frecvenei de acord. Pentru aceasta, se variaz frecvena generatorului de semnal cu f.

Se variaz nivelul tensiunii de intrare pn la U(f) astfel nct tensiunea de la ieire s revin la 300mVef. Se calculeaz atenuarea

(2.14)

De regul, cunoscnd a priori proprietatea de simetrie a caracteristicii de selectivitate, pentru diminuarea erorilor de msur, se noteaz

(2.15)

Pentru semnale MA, se completeaz Tabelul 2.1:

Tabelul 2.1

f[kHz]-15-10-6-30361015

a(f)[dB]

Se traseaz graficul a(f), pentru fiecare frecven de msur standard.

3.2 Ridicarea caracteristicii RASGRF emite un semnal modulat normal MA pe frecvena purttoare de 1MHz, n gama de unde medii. Se realizeaz acordul radioreceptorului pe frecvena purttoare i se mrete nivelul semnalului de intrare la 100mV. Se regleaz volumul astfel nct la ieire nivelul tensiunii s fie egal cu 1.5Vef, corespunztor unei puteri de ieire egale cu jumtate din puterea maxim. Reglajul de ton este n poziie normal.

Pentru aceast configuraie, se micoreaz nivelul tensiunii de intrare astfel ca tensiunea de ieire s scad cu 20dB (puterea semnalului de ieire scade cu 10dB) i se noteaz diferena ntre cele dou valori ale tensiunii de intrare, care reprezint ntocmai eficacitatea RAS.

Totodat, se completeaz Tabelul 2.2.

Tabelul 2.2

Uin [V]25102050...20005000100000

Uout [mV]

Se traseaz caracteristica uout(uin).

4. ntrebri

1. Ce tip de caracteristic RAA prezint radioreceptorul analizat?

2. De ce este necesar reducerea volumului la msurarea caracteristicii RAS?

3. Realizai o evaluare a complexitii filtrelor de rejecie a canalelor adiacente n cele 3 game.

5. Cum acioneaz reglajul automat de amplificare la creterea nivelului semnalului modulator?

6. De ce n cazul ridicrii caracteristicii de selectivitate a unui radioreceptor, se pstreaz puterea de ieire constant, egal cu puterea standard?

7. Considerm cazul unui sistem de radiodifuziune n banda vest de UUS (87.5-108MHz), n care se folosete modulaia de frecven. Distanele ntre canale (ntre frecvenele purttoare) sunt de 300kHz (valoare minim). Receptorul este cu amplificare direct (fr schimbare de frecven). Care este ordinul filtrului ARF (presupus a avea numai poli, nu i zerouri) astfel ca atenuarea minim n raport cu canalul adiacent s fie de 50dB? Comentai valoarea obinut. Cum variaz ordinul gsit n band (la capetele benzii)?

8. Considerm un semnal MA+P, cu m=0.4 i fm=1kHz, cu f0=600kHz. Receptorul SH (fi=455kHz) este acordat cu o eroare de 1kHz. Dac AFI este un filtru Butterworth de ordinul 5 (5 perechi de poli complex conjugai), cu banda de trecere de 5kHz, ce semnal rezult n urma demodulrii? Dar dac fm=4kHz?9. Presupunem c ARF dintr-un receptor SH este realizat cu un circuit acordat derivaie, n care R=10k, L=5H, C=10nF, se afl n paralel cu un condensator variabil Cv. Care este gama de variaie a condensatorului variabil pentru lucrul n gama de UL? Dac admitem c valorile componentelor nu se modific n frecven, calculai factorul de calitate i banda la 3dB la capetele benzii UL.

10. Pentru un radioreceptor cu o singur schimbare de frecven, proiectai un ARF n gama UL cu circuit acordat cu capacitate variabil prin care se asigur o atenuare pe frecvena intermediar de minim 40dB. Se impune folosirea unei inductane L=5H, al crei factor de calitate este QL=5.

Lucrarea 3

Msurarea atenurii pentru perturbaiile situate n jurul frecvenelor intermediar i imagine1. Scopul lucrrii

Determinarea variaiei atenurilor pentru perturbaiile situate n jurul frecvenelor intermediar i imagine pentru un receptor superheterodin, n gamele de unde lungi, medii i ultrascurte.2. Breviar theoretic

Reamintim schema bloc a unui receptor cu o schimbare de frecven, prezentat mai n detaliu n Lucrarea 2.

Figura 3.1. Schema bloc a unui receptor cu schimbare de frecven

2.1 Perturbaiile pe frecvenele intermediar i imagine

n general, schimbarea de frecven rezult ca rspuns al unui circuit neliniar. Presupunem c acesta are o caracteristic de transfer intrare-ieire de forma (3.1):

, (3.1)

unde:n - ordinul de neliniaritate

u1,2, uo tensiunile de intrare, respectiv de ieire n schimbtor

Relaia (3.1) reprezint aa numita metod aditiv prin care se poate realiza mixarea. Exist i o mixare multiplicativ, pentru care se obin aceleai concluzii i din aceste motive, nu se va detalia mai departe.

Pentru simplitate, admitem c tensiunea de intrare este format din suprapunerea a dou componente sinusoidale:

(3.2)

Termenul de ordin k din suma (3.1) determin apariia unor componente de forma:

(3.3)

Pe scurt, fiecare termen de ordin k produce mai multe componente sinusoidale de frecvene egale cu combinaii liniare ale frecvenelor de intrare:

(3.4)

Dac ne limitm la neliniaritile de ordin 2, la ieirea schimbtorului de frecven, conform reprezentrii (3.4), innd cont c n acest caz , avem:. Printr-o filtrare trece-band, se poate reine numai una dintre aceste componente.

Dac fa este frecvena la ieirea ARF, i fh frecvena oscilatorului, la ieirea schimbtorului se obine:

(3.5)

Filtrul de la ieirea mixerului, AFI, este centrat pe fi. Atunci, componentele spectrale de tipul (5) care intr n banda de trecere a AFI sunt:

(3.6)

(3.7)

(3.8)

Cu alte cuvinte, pe lng componenta util fs, la ieirea SF, regsim i ceea ce la ieirea antenei se afla pe frecvenele fi i fim. Aceste componente se suprapun, sub form perturbaii, peste semnalul util. fim poart numele de frecven imagine, fiind simetrica lui fs n raport cu fh. Odat suprapuse peste semnalul util, pe frecvena intermediar, aceste perturbaii nu se mai pot elimina. Este necesar prin urmare o atenuare puternic a componentelor pe cele dou frecvene, nainte de schimbarea de frecven. Aceast atenuare va fi dat de caracteristica de amplitudine a CI i ARF.

Concluzionnd, CI i ARF dicteaz atenuarea pe cele dou frecvene, imagine i intermediar. Frecvena central este egal cu fs, care variaz n funcie de acord (fs=fh-fi), dar banda de trecere este mai larg, CI + ARF nepropunndu-i selecia de canale. Acest rol l are AFI, a crui caracteristic este fix, nedepinznd de frecvena de acord.

Observaie: Dei este realizat la o frecven fix i mai joas dect cea a semnalului RF, AFI poate avea o complexitate mare. Din acest motiv, pentru reducerea suplimentar a complexitii, se poate recurge la mai multe schimbri de frecven. Totodat, trebuie realizat un compromis, n alegerea valorii frecvenei intermediare, ntre atenuarea pe frecvena imagine i cea pe frecvena intermediar.

Pentru o evaluare aproximativ a atenurii pe frecvena intermediar se folosete expresia general:

,1 (3.9)

unde cu n s-a notat numrul circuitelor rezonante derivaie acordate utilizate n blocul de radiofrecven. Prezint interes valoarea minim a atenurii pe frecvena intermediar, deci valoarea obinut atunci cnd variabila normat este minim. Pentru a determina aceast valoare se pleac de la expresia:

,2(3.10)

i se consider funcia:

cu , a>0.3(3.11)

Intereseaz modul de variaie a acestei funcii. Se poate scrie:

4(3.12)

i rezult derivata

5(3.13)

(punctul y=a este punct de discontinuitate). Deci g(y) este descresctoare pentru ya. ntruct n cazul de fa ,apar 2 situaii:

1.ya, .

Cazul cel mai defavorabil (g(y)-minim) corespunde situaiei y=y1 (vezi graficele din figura 3.2).

Aceste rezultate confirm faptul care putea fi sesizat i intuitiv c atenuarea minim a frecvenei intermediare se obine pentru frecvena semnalului cea mai apropiat de fi; n cazul de fa , pentru gama UL i , pentru gamele UM i US.

Figura 3.2. Reprezentarea funciei g(y).

Se remarc aadar faptul c situaia cea mai defavorabil n determinarea atenurii pe frecvena intermediar se ntlnete la frecvena semnalului cea mai apropiat de frecvena intermediar.

Perturbaiile pe frecvena intermediara pot fi eliminate prin utilizarea unui circuit de rejecie.

Pentru a evalua atenurile pe frecvena imagine se consider variabila normat, exprimat de relaia:

,6(3.14)

ce va fi utilizat pentru determinarea minimului valorii atenurii aim. ntruct xim>0, , se va cuta minimul valorii xim. Pentru aceasta se construiete funcia auxiliar

, ,7(3.15)

i evident funcia g(y) este descresctoare, deci cea mai defavorabil situaie n calculul lui xim este la . Atunci:

,8(3.16)

Figura 3.3. Reprezentarea funciei g(y).3. Desfurarea lucrrii

Se studiaz variaia atenurii pe frecvenele imagine i intermediar n gamele de UM (525-1605kHz) i UL (150-285kHz), pentru care frecvena intermediar este de 455kHz. Montajul de msur este prezentat n Figura 3.4.





Se vor folosi dou platforme de msur. Prima dintre ele este conform cu figura 3.3, n care GS este un generator de semnal SML 01, produs de Rhode&Schwarz, iar voltmetrul este analogic. Pentru o msurtoare precis, se folosete i voltmetrul digital aflat la dispoziie.

A doua platform de msur folosete doar dou blocuri. n afara receptorului identic celui din cazul 1, se va folosi un aparat de monitorizare a serviciilor de radiocomunicaii, CMS 50, produs de Rhode&Schwarz, folosit n configuraie de testare receptor, Rx-Test. n acest caz, aparatul emitepe ieirea de RF OUT , ctre receptor, un semnal modulat, dup indicaiile utilizatorului. Ieirea receptorului este legat la intrarea de AF a CMS 50, care poate msura diferii parametri ai semnalului recepionat (nivel, raport semnal pe zgomot, frecven medie, factor de distorsiuni etc.).

Se genereaz cu ajutorul GS, un semnal standard MA, cu frecvena de modulaie 1kHz (Modulation/Frequency) i indice de modulaie 30%. Nivelul semnalului modulat va fi de 1mV. Pentru fiecare frecven aleas din gam se parcurg urmtoarele etape:

se realizeaz acordul pe fs, mai nti calitativ, urmrind un sunet audio ct mai puternic, i apoi cantitativ, urmrind indicaia maxim pe voltmetru;

se noteaz Us;

fr a modifica acordul radioreceptorului, se regleaz frecvena purttoare pe fi=455kHz i se msoar Ui;

similar, se modific frecvena purttoare pe fim=fs+910kHz i se noteaz Uim.

Se vor completa dou tabele, corespunztoare celor dou game n care se efectueaz msurtori. Pentru UL, se completeaz Tabelul 3.1.

Tabelul 3.1fs[kHz]150170...250275

Us[mV]...

Ui[mV]...

...

Uim[mV]...

...

Pentru gama de UM, rezult Tabelul 3.2:

Tabelul 3.2

fs[kHz]550600800...14001600

Us[mV]...

Ui[mV]...

...

Uim[mV]...

...

Pentru gama de UUS-MF1, rezult Tabelul 3.3:

Tabelul 3.3

fs[kHz]6365...7173

Us[mV]...

Ui[mV]...

...

Uim[mV]...

...

Pentru gama de UUS-MF2, rezult Tabelul 3.4:

Tabelul 3.4

fs[kHz]8892...106108

Us[mV]...

Ui[mV]...

...

Uim[mV]...

...

Pe baza datelor din cele dou tabele, se vor trasa graficele ai(f), respectiv aim(f), pe acelai grafic att pentru UL, UM, ct i pentru UUS.

4. ntrebri

1. Similar discuiei privind frecvena imagine fcute n cazul receptoarelor SH, s se evidenieze problemele ce pot aprea n cazul receptoarelor sH i IH. Ce se poate spune despre perturbaiile pe care le pot produce eventualele armonici ale frecvenei oscilatorului local, n cele trei cazuri de receptoare?

2. Cum sunt influenate valorile atenurilor pe frecvenele imagine i intermediar ale unui receptor SH, dac, pentru o frecven de acord constant (fs=ct.), fi crete, respectiv scade. Cum trebuie aleas la proiectarea unui sistem de telecomunicaii frecvena intermediar? Prezentai soluii pentru eliminarea acestui neajuns.

3. Care este ordinul minim al unui filtru trece-band Butterworth din cadrul ARF dintr-un receptor SH care asigur n gama de UM o atenuare pe frecvena intermediar de minimum 50dB? Dar dac aceast condiie se impune n gama de UL?

4. Repetai exerciiul 3 n condiiile n care se impune valoarea de 50dB pentru atenuarea pe frecvena imagine.5. Dac admitem c AFI este realizat numai cu poli, care trebuie s fie ordinul su astfel nct atenuarea pe canalele adiacente s fie mai mare de 50dB pe UUS. 6. Considernd c circuitul de preselecie format din ARF (CI este cu acord fix n centrul benzii 87,5...108 MHz) are factorul de calitate 10 s se evalueze contribuia sa la atenuarea canalului adiacent. Gsii cazul cel mai defavorabil n gama UUS i luai-l n considerare n calculul de mai sus

Lucrarea 4

Simularea unui receptor superheterodin

7. Scopul lucrrii

Se va simula un receptor superheterodin n Simulink, lucrnd n UM, studiind efectul perturbaiilor pe frecvenele intermediar i imagine, precum si efectul unei demodulri necoerente.

8. Breviar teoretic

Principiul de funcionare al receptoarelor cu schimbare de frecven, deci i al celor de tip superheterodin, a fost prezentat in Lucrarea 2.


3.1 Descrierea schemei bloc

Vom considera un numr de 7 posturi multiplexate n frecven 525-595kHz, avnd lrgimea de band de 9kHz. Spaierea ntre canale este de 10kHz. Fiecare semnal este obinut prin modularea MA-PS a unei purttoare pe frecvena

(4.1)

de ctre un semnal sinusoidal pe frecvena de 3kHz.Observaie: n practic, posturile emit semnale modulate MA cu purttoare. Pentru simplificarea schemei, n simulare se va folosi o modulaie MA-PS, aceasta neinfluennd perturbaiile pe frecvenele intermediar i imagine.

Frecvena intermediar a sistemului este de 455kHz. n vederea demodulrii, peste semnalul radio rezultat prin suprapunerea posturilor, se adaug i perturbaii pe frecvena intermediar (fi), ct i pe frecvena imagine corespunztoare canalului k ce se dorete a se recepiona (fim=520kHz+910kHz+k10kHz=1430kHz+k10kHz).

Schema producerii semnalului compus este prezentat n figura 4.1.

Fig. 4.1. Schema producerii semnalului compus

Blocurile GEN k sunt blocuri de producere a semnalelor modulate, avnd schema detaliat din figura 4.2.

Fig. 4.2. Schema producerii semnalului de pe postul k

Semnalele perturbatoare reprezint semnale aleatoare centrate pe frecvenele fi i fim,k.

Radioreceptorul are schema bloc tipic a unui RR-SH.

Fig. 4.3. Schema bloc a RR-SH

ARF realizeaz preselecia semnalului, o prim amplificare i reducerea perturbaiilor de pe frecvenele intermediar i imagine. El are o structur simpl, acest circuit nepropunndu-i realizarea selectivitii la canalul adiacent. El este realizat sub forma unui filtru trece-band Butterworth, de ordin 2, cu frecven central variabil.

MIX reprezint un mixer realizat cu element activ neliniar. Structura sa este prezentat n figura 4.4.

Fig. 4.4. Schema bloc a mixerului

OL este un generator comandat n tensiune. n cazul n care se dorete selectarea canalului k, receptorul trebuie acordat astfel nct fOL=f0,k+fi.

n urma mixrii, va rezulta un spectru centrat pe fi. Teoretic, cum mixerul nu este ideal, se regsesc componente i pe fOL+fi. Este rolul AFI, care reprezint un filtru trece-band complex, fix, centrat pe fi, s rein numai canalul centrat pe fi. Filtrul este un Butterowrth, cu ordinul 4 i banda de 9kHz.

DEM reprezint un demodulator de amplitudine.

3.2 Blocurile folosite

Schema bloc a ntregului circuit este prezentat n figura 4.5.

Fig. 4.5. Schema bloc a sistemului n Simulink

Circuitul de preselecie este realizat cu un FTB (Analog Filter Design), avnd specificaiile menionate anterior.

Oscilatorul local este un generator de semnal sinusoidal (Sine Wave), de amplitudine unitar i frecvena n funcie de canalul ce se dorete a fi selectat. Ordinul acestui canal reprezint o variabil ce poate fi reinut n Workspace i creia, nainte de orice simulare, i trebuie atribuit o valoare dorit.

Mixerul este format dintr-un sumator (Sum) i un bloc Math Function care implementeaz funcia matematic de gradul doi descris mai sus.

Selecia canalului se realizeaz tot cu un filtru trece-band descris anterior.

Demodulatorul se face cu un bloc special DSB-SC Demodulator cu parametrii stabilii.

Se vor vizualiza spectrele semnalelor de la intrarea n receptor, de la ieirea circuitului de preselecie, de la ieirea mixerului, a selectorului de canal i a demodulatorului, cu ajutorul unui analizor de spectru Buffered FFT Scope.

Pasul de eantionare este cel automat ales de program. Este de preferat efectuarea unei normri a frecvenelor ce apar n circuit, n aa fel nct n cadrul blocurilor s apar valorile frecvenelor n kHz.

Schema bloc a emitorului n Simulink este prezentatat n figura 4.6.

Fig. 4.6. Formarea semnalului compus

3.3 Funcionarea schemei

Se ruleaz programul.

pe Analizorul spectral 1 (notaia din Fig. 4.5) se observ semnalul radio obinut prin multiplexarea n frecven a celor 7 posturi, precum i perturbaiile de pe fi i fim aferente (se va alege un k anume).

pe Analizorul spectral 5 se analizeaz performanele n rejectarea perturbaiilor de pe fi i fim.

pe Analizorul spectral 3 se observ efectul mixrii (neideale) asupra ntregului spectru. Se vor nota componentele ce apar i frecvenele aferente.

pe Analizorul spectral 2 se remarc selectarea canalului dorit.

pe Analizorul spectral 4 se va verifica spectrul semnalului transmis.

3.4 Efectul perturbaiilor pe frecvenele intermediar i imaginePentru a verifica ptrunderea perturbaiilor de pe frecvenele intermediar i imagine dup mixare n spectrul util, se vor modifica pe rnd tipurile perturbaiilor de pe cele dou frecvene. n loc de zgomot, se va alege o sinusoid puternic (amplitudine 10) pe frecvena perturbatoare respectiv i se va observa suprapunerea peste spectrul util. Se va recurge la pasivizarea sursei de semnal pentru a se verifica acest aspect (posturile nu emit, deci n blocul emitorului, ieirea primului sumator se foreaz n 0).

Pentru fiecare din cele dou tipuri de perturbaii, cu semnalul util anulat, se variaz ordinul canalului ce s-ar dori a fi selectat (practic se variaz frecvena central a ARF i frecvena OL) i se analizeaz efectul sinusoidei perturbatoare dup demodulator n funcie de frecvena canalului.

3.5 Efectul unei demodulri necoerente

Se va introduce o eroare de frecven la mixare (acord imperfect) i se vor observa efectele. Frecvena purttoare se alege (1430+k10+f)[kHz] n loc de (1430+k10)[kHz], unde f ia pe rnd valorile 1, 2, 3, 4, 5 kHz.

10. ntrebri

1. Artai spectrele teoretice n cele cinci puncte pentru selectarea primului canal.

2. De ce se prefer o realizare ct mai simpl pentru ARF (filtru de ordin mic)?

3. Artai componentele spectrale rezultate la ieirea mixerului din lucrare, dac la intrare avem dou sinusoide pe frecvenele fa, respectiv fb.

4. Punei n eviden analitic efectul unei erori de acord de 1kHz, pentru un semnal modulator de 3kHz.

Lucrarea 5

Tehnici de acces multiplu I1. Scopul lucrrii

Studierea modalitilor de acces multiplu FDMA i TDMA, i a problemelor ce pot aprea pentru fiecare din acestea.

2. Breviar teoretic

ntr-un sistem de comunicaii multiutilizator, resursele sistemului trebuie mprite ntre utilizatorii serviciului respectiv. Resursele fizice utilizate n cadrul transmisiei sunt frecvena i timpul, acestea corespunznd i primelor tehnici de acces multiplu.

2.1 FDMA (Frequency Division Multiple Acces)

Proma metod de acces multiplu prezentat se refer la separarea informaiilor provenind diferiilor utilizatori n domeniul frecven. Practic, dac ntregului sistem i este rezervat o band B, mprirea n subbenzi, n principiu de limi egale, este realizat ca n figura 5.1.

Fig. 5.1. mprirea benzii de frecven ntre utilizatori

Se definete o band total B, care se divide ntre M utilizatori, crora le sunt alocate benzi de lrgime Bu i ntre care exist benzi de gard, din cauza imperfeciunii filtrelor ce separ canalele. Ca urmare, c rata fiecrui utilizator este:

(5.1)

Semnalele de la diferii utilizatori sunt multiplexate n frecven, conform schemei din figura 5.2.

Fig. 5.2. Multiplexarea n frecven

Pentru a evita suprapunerea spectrelor, n prim faz ele se limiteaz cu ajutorul unui filtru trece-jos la Bu/2. Dup mixare (n esen o transformare neliniar, care produce i componente spectrale nedorite), spectrul se filtreaz trece-band cu banda de trecere n cazul utilizatorului i. Este necesar, pentru evitarea suprapunerii spectrelor diferiilor utilizatori ca:

(5.2)

Relaia ne d distana minim necesar ntre purttoare:

(5.3)

n cazul FDMA, principala problem apare n condiiile n care filtrele de limitare a benzii (cel trece-jos i cel trece-band) au performane relativ slabe (band de tranziie mare, riplu mare n banda de trecere i atenuare sczut n banda de oprire).

Blocul de demultiplexare realizeaz aceleai operaii, n ordine invers.

Fig. 5.3. Demultiplexarea n frecven

Bancul de filtre trece-band de la intrare este identic celui folosit la emisie i are aceleai condiii impuse. n schimb filtrele trece-jos selecteaz componenta dorit de la ieirea mixerului, fiind teoretic suficient o frecven de tiere egal cu f0,i.

2.2 TDMA (Time Division Multiple Access)

Informaia transmis de la un emitor la receptor poate fi partajat n cadre, ca intervale de timp de lungime clar, bine definit, ce conin o cantitate de informaie a priori cunoscut. Rata de transmisiune este n acest caz mprit ntre utilizatori, prin acordarea fiecruia dintre ei a dreptului de a transmite numai ntr-un interval de timp clar delimitat din cadru, aa cum se indic n figura 5.4.

Fig. 5.4. Structura unui cadru TDMA

T este perioada cadrului.

Tu este slotul temporal rezervat fiecrui utilizator.

este un interval de gard care previne eventualele diafonii ce pot aprea, n cazul unei demultiplexri incorecte.

n concluzie, fiecare utilizator are dreptul de a transmite la fiecare T secunde timp de Tu secunde. Din acest motiv, rata de transmisiune se mparte n mod egal ntre utilizatori, dup formula:

(5.4)

Metoda de multiplexare a semnalelor poate fi aplicat la nivel de semnale analogice (n fiecare cadru se transmite cte un eantion per utilizator) sau la nivel de fluxuri binare (fiecare utilizator transmite un numr prestabilit de bii n intervalul care i este alocat).

Circuitul de multiplexare a semnalelor diverilor utilizatori este prezentat principial n Fig. 5.4.

Fig. 5.4. Schema bloc a multiplexorului temporal

GID este un generator de impulsuri dreptunghiulare cu perioada T. Factorul de umplere al acestor impulsuri este Tu/T. Semnalele ce comand deschiderea circuitelor poart, CP, sunt preluate din diferite puncte ale unei linii de ntrziere, astfel nct semnalele de comand corespunztoare unor utilizatori diferii s nu se suprapun, cauznd diafonii.

Circuitele poart sunt n fapt comutatoare comandate de impulsurile de comand generate de GID. Impulsurile dreptunghiulare venite din linia de ntrziere sunt modulate MIAN (modulaia impulsurilor n amplitudine, natural) i apoi sumate. Mai departe, n vederea transmiterii pe un canal radio, cadrele astfel formate moduleaz o purttoare de nalt frecven. Se poate observa c informaiile emise de diferii utilizatori nu sunt separate n frecven (diferite informaii moduleaz aceeai purttoare), ci n domeniul timp.

La recepie, exist un circuit similar care extrage eantioanele diferitelor mesaje. Sincronizarea este extrem de important ntr-o asemenea transmisiune, orice decalaj n timp fiind echivalent unei diafonii. Din acest motiv, n cadrul temporal sunt incluse semnale ce au ca scop sincronizarea la recepie. De exemplu, ntr-o transmisiune binar ce folosete TDMA, se folosesc bii de sincronizare la nceputul cadrului, ntr-un preambul, ce constau dintr-o succesiune de 1 i 0, alternativi, pentru a prezenta tranziii suficiente unei eantionri corecte.

Receptorul trebuie n primul rnd s asigure demodularea semnalului. Operaiile din banda de baz se descriu n figura 5.5.

Fig. 5.5. Schema bloc a demultiplexorului temporal

Din semnalul demodulat, se extrag informaiile cu privire la sincronizare (prin EIS), i se genereaz semnalul dreptunghiular necesar extragerii informaiei primului utilizator. Celelalte M-1 semnale de comand se obin similar ca la transmisie, cu o linie de ntrziere. Semnalele dreptunghiulare comand deschiderea unor circuite poart (CP), astfel c la ieirea acestora se obin impulsurile dreptunghiulare modulate n amplitudine, n mod natural, ca la emisie. Pentru demodularea MIAN, este nevoie de un filtru trece-jos care s elimine componentele rezultate prin eantionare, care se gsesc n jurul multiplilor frecvenei de eantionare, ponderate cu o funcie sinc (din cauza nmulirii cu un tren de impulsuri dreptunghiulare).Este de notat faptul c cele dou tehnici de acces multiplu prezentate pn acum pot coexista, aa cum se ntmpl de altfel n multe sisteme de comunicaie (de ex. GSM).


Se utilizeaz mediul de propagare Matlab/Simulink, versiunea R12.

3.1 Accesul multiplu cu diviziune frecven

n figura 5.6 este prezentat schema unui multiplexor n frecven, folosit n programul fdma.mdl:

Fig. 5.6. Schema multiplexorului n frecven

Schema multiplexeaz informaiile a trei utilizatori care transmit urmtoarele semnale:

Utilizatorul1: semnal sinusoidal de amplitudine 1V i frecven 1Hz;

Utilizatorul2: semnal dreptunghiular de amplitudine 1V i frecven 1Hz;

Utilizatorul3: semnal triunghiular de amplitudine 1V i frecven 1Hz;

Banda alocat fiecrui utilizator este de 20Hz. Este prin urmare necesar o filtrare trece-jos la 10Hz. Purttoarele sunt 100Hz, 120Hz, 140Hz. Filtrele trece-band selecteaz fiecare din cele trei spectre rezultate.

1) Vizualizai semnalele n punctele de interes, folosind osciloscoapele i analizoarele spectrale. De ce nu se reconstituie corect semnalul dreptunghiular i cel triunghiular?

2) Folosii pentru modulare un modulator BLU. Ce ar trebui s se modifice n schem? Care sunt cerinele impuse asupra filtrelor din schem?

3) Eliminai interferenele ntre canalele adiacente, mrind ordinele filtrelor trece-band de la recepie. Ce se poate spune despre spectrul semnalului sinusoidal pe Analizor spectral2? Calculai distorsiunile neliniare pentru semnalul sinusoidal, bazndu-v pe spectrul reprezentat pe Analizor spectral1. De ce nu se mbuntesc performanele n cazul celorlalte dou semnale?

4) Modificai frecvenele maxime ale semnalelor de intrare, variind frecvena de tiere a filtrelor trece-jos de la intrare la 15Hz, apoi la 20Hz. Ce se poate spune despre performanele sistemului? Analog dac se modific ordinul filtrelor la 2.

5) Imaginai un sistem care s multiplexeze informaiile a 9 utilizatori ce transmit semnale de band limitat la 10Hz. Banda alocat sistemului este de 30Hz. Modulaia folosit este MA-BLU-S. mprirea semnalelor n vederea transmisiei se face n cadre de 50ms. Se poate folosi doar unul din cele dou sisteme de acces multiplu anterioare?

3.2 Accesul multiplu cu diviziune n timp TDMA

Se va deschide fiierul tdma.mdl, care conine schema din figura 5.7.

Fig. 5.7. Modelul Simulink al multiplexorului TDMA

Sursele de semnal sunt aceleai ca n cazul anterior.Modulatorul de impulsuri este coninut n subsistemul MIAN, prezentat mai jos:

Fig. 5.8. Modelul Simulink al modulatorului MIAN

El este format din circuite poart, care sunt comandate de impulsuri dreptunghiulare decalate. Blocul rspunztor de generarea acestor impulsuri este GID, detaliat n figura 5.9.

Fig. 5.9. Generator de impulsuri decalate

Blocul de generare de impulsuri dreptunghiulare are perioada Ts=100ms i un factor de umplere 1/3. Decalajul impulsurilor pentru deschiderea celorlalte dou circuite poart se realizeaz prin dou linii de ntrziere de 33ms=Ts/3.

Modulaia de amplitudine reprezint o mixare cu 200Hz (valoarea purttoarei), n cadrul blocului MA-PS. Modulaia fiind cu purttoare suprimat, circuitul de modulare este simulat printr-un multiplicator. Demodularea se face similar cu un detector de produs. Filtrul trece-jos are frecvena de tiere de 200Hz.

Demodularea impulsurilor presupune n prim instan extragerea eantioanelor corespunztoare fiecrui utilizator n parte.

Fig. 5.10. Demultiplexarea temporal

Urmeaz un filtru trece-jos cu frecvena de tiere 5Hz.

1) Rulai programul i vizualizai semnalele la ieirea circuitelor poart de la transmisie, dup sumator, dup modularea MA-PS i dup demodularea de impulsurilor. Ce se poate spune despre spectrul semnalului de la ieirea sumatorului? Notai poziiile lobilor secundari.

S se scrie expresia analitic a fiecrui semnal de la ieirea circuitelor poart. Calculai analitic spectrul acestor semnale i facei observaii cu privire la banda lor. Pe baza expresiei calculate anterior, punei n eviden proprietile filtrelor trece-jos, necesare reconstituirii corecte a semnalului.

Care sunt cauzele distorsionrii semnalelor dreptunghiular i triunghiular? Care este legtur cu ordinele filtrelor folosite? Care este condiia pe care trebuie s o ndeplineasc, n condiiile circuitului prezentat, banda semnalului de intrare?

2) Modificai perioada impulsurilor dreptunghiulare din GID, la recepie de la 100ms, la 110ms. Comentai efectele unei abateri a frecvenei oscilatorului fa de cea de la emisie. Ce se ntmpl n timp cu eroarea aprut?

3) n mod analog se va simula o imperfeciune a liniei de ntrziere de la recepie. Pentru aceasta, modificai valoarea ntrzierilor din blocurile Transport Delay din cadrul DE-MIAN, blocul GID, de la 0.1/3 la 0.15/3. Care este efectul? De ce nu se ntmpl nimic cu semnalul sinusoidal?

4) Modificai perioada de eantionare de la 100ms la 50ms. Modificrile se vor face att la emisie, ct i la recepie, n blocurile GID, i anume n Pulse Generator, Transport Delay. Sunt 6 blocuri n care trebuie fcut modificarea. Ce se poate spune despre spectrul semnalului modulat? Care este principalul dezavantaj? Dar dac se modific la 600ms? Studiai spectrul semnalului sinusoidal la ieirea circuitului.

5) Din cele dou blocuri Pulse Generator, modificai factorul de umplere de la 33% la 10%. Notai din nou poziionarea lobilor secundari i comparai cu cazul iniial. Teoretic, dac micorm durata unui impuls al fiecrui utilizator, putem mri numrul de utilizatori sau putem asigura un interval de gard mai mare. Care este principalul dezavantaj al unei asemenea metode, n afar de micorarea ratei?

6) Modificai frecvenele de tiere ale celor 3 filtre trece-jos de la 5Hz la 20Hz. Ce se poate remarca?

Lucrarea 6

Tehnici de acces multiplu II

1. Scopul lucrrii

Studierea modalitii de acces multiplu CDMA (Code Division Multiple Acces).2. Breviar teoretic

Datele binare ale fiecrui utilizator, de rat Tb, sunt codate (cu ajutorul unui circuit XOR) cu o secven de rat mult mai mare (Tc), generat cu un registru de deplasare, care de regul se repet periodic la fiecare Tb. Secvena de codare (secven pseudo-aleatoare) este proprie fiecrui utilizator. Aceste fluxuri binare de rat mare moduleaz aceeai purttoare i se nsumeaz. Astfel, ele folosesc n mod identic att resursa de timp, ct i cea de frecven, i nu pot fi separate ca atare n nici unul din cele dou domenii (prin ferestruire sau filtrare). n plus, datorit nmulirii cu o secven de rat mai mare, spectrul fluxului binar iniial se lrgete de ori, motiv pentru care sistemelor ce folosesc aceast metod se numesc sisteme de comunicaie cu spectru mprtiat sau distribuit.

La recepie, fluxul se demoduleaz, apoi intr n M corelatoare paralele, n care se realizeaz corelaia cu fiecare din cele M secvene folosite pentru mprtiere. Dac secvenele se aleg astfel nct corelaia ntre ele s fie scazut, atunci, la ieirea corelatorului k i a blocului de decizie ce i urmeaz, se va regsi informaia mprtiat de secvena k. n acest fel, suma corelaiilor cu celelalte secvene va reprezenta un termen foarte sczut, comportndu-se ca un zgomot pentru semnalul util. Cu ct numrul utilizatorilor este mai mare, cu att acest nivel al zgomotului este mai mare. Aadar, capacitatea sistemului este limitat de ctre raportul semnal pe zgomot.

Figura 6.1 ilustreaz principiul unui astfel de emitor:

Fig. 6.1. Schema bloc a unui emitor CDMA

Analitic, se pot scrie semnalele ce intervin n diferite puncte ale schemei.

Fluxul de intrare al utilizatorului k este:

(6.1)

bk sunt biii transmii de utilizatorul k. p(t) este impulsul de formare al fluxului binar. El poate fi presupus pentru simplitate dreptunghiular.

Secvena pseudoaleatoare are rat mai mare i se repet la fiecare Tb:

(6.2)

Pe fiecare simbol binar, Tb:

(6.3)

n formula de mai sus, ck reprezint componentele secvenei pseudoaleatoare. Exist astfel de componente de-a lungul unui simbol binar de intrare. Admind, aa cum este normal, pentru secvena pseudoaleatoare, un impuls purttor similar celui de date, dreptunghiular, de rat mai mare, expresia sa este .

Observaie: este mai comod s facem reprezentarea electric a semnalelor. n loc de 0 i 1, vom reprezenta 1 i 1. Astfel XOR se traduce printr-o simpl nmulire ntre cele dou secvene.

Fluxul rezultat dup mprtiere este:

(6.4)

Admind c operaiile de modulare/demodulare se fac perfect, se va ignora n reprezentarea analitic operaia de modulare. Semnalul transmis este atunci:

(6.5)

Receptorul are structura din figura 6.2.

Fig. 6.2. Schema bloc a receptorului CDMA

Fiecare corelator are o structur identic:

Fig. 6.3. Structura corelatorului

Rmne valabil observaia c pentru o reprezentare electric fr component continu, XOR se transform ntr-o simpl operaie de nmulire. n acest caz, blocul de decizie ia semnul semnalului rezultat la ieirea integratorului.

S lum n discuie ramura k a receptorului. La ieirea nmulitorului (sau XOR) avem:

(6.6)

Dup integrator (pentru simplitate considerm intervalul 0-Tb, renunnd astfel la reprezentarea vectorial) se obine:

(6.7)

ntruct integrala se ia pe un interval de bit n care toate fluxurile de date ale tuturor utilizatorilor sunt constante (lund fie valoarea 1, fie valoarea 1), integrala se scrie sub forma:

(6.8)

Mai departe:

(6.9)

(6.10)

Se observ c pe intervalul considerat, recuperm simbolul binar transmis bk, de ctre utilizatorul k, peste care se suprapune o perturbaie cauzat de ceilali utilizatori (termenul al doilea din expresia lui rk(t)). Cu ct intercorelaia ntre diferite secvene de mprtiere este mai mic, cu att termenul nk are valori mai mici. Eroarea poate aprea dac acest termen depete pragul de decizie. Spre deosebire de TDMA i FDMA, n care limitarea resurselor se evidenia net, din cauza folosirii unei resurse finite, acest lucru nu este evident n CDMA. Teoretic, se pot multiplexa un numr orict de mare de utilizatori, folosind un numr foarte mare de secvene de mprtiere, de rat mult mai mare. ns acest lucru nu se ntmpl n practic. Termenul nk crete cu numrul de utilizatori i capacitatea sistemului CDMA este limitat de un raport semnal - zgomot impus. Acelai lucru se poate spune att n cazul secvenelor cu corelaie mic, ct i n cazul secvenelor perfect ortogonale. Aa cum se poate uor remarca, sistemul presupune o sincronizare foarte bun a secvenelor, altfel se pot pierde proprietile legate de intercorelaie.

Deoarece celelalte componente ale sistemului se comport pentru utilizatorul aflat n discuie precum un zgomot, este uor de observat c receptorul considerat este un receptor optimal, care decide ntre simbolurile transmise peste care se suprapune zgomot alb (n varianta cu corelator, nu cu filtru adaptat la simbolurile transmise).

O privire atent se poate arunca asupra proprietilor spectrale ale secvenelor nainte i dup mprtiere. Pentru fluxul de intrare al fiecrui utilizator, DSmP (densitatea spectral medie de putere) are forma:

(6.11)

Secvena pseudoaleatoare are anvelopa spectral:

(6.12)

Prin nmulirea celor dou secvene, spectrele lor se convoluteaz, deci semnalul rezultat va avea suportul spectral suma celor dou suporturi, mult mai mare dect cel de la intrare. Dac peste semnalul transmis se suprapune un bruiaj (n general o perturbaie de band ngust), dup dezmprtierea de la recepie, spectrul revine la forma semnalului de intrare, pe cnd perturbaia se mprtie, rezultnd ntr-o perturbaie de tip zgomot alb n band, care poate fi filtrat mai uor.

3. Desfurarea lucrriiSchema unui sistem de transmisiune cu diviziune n cod cu 2 utilizatori este prezentat mai jos, din fiierul cdma2.mdl.

Fig. 6.4. Schema transceiverului CDMA

Sursele de informaie binar reprezint fluxuri de bii cu Tb=1s. Subsistemele INFO1 i INFO2 genereaz iruri de 0 i 1, dispersate uniform. Se va prefera mai departe o reprezentare electric, avnd nivelurile de 1 i 1. Secvenele de mprtiere au rata Tb/4. Sursa 1 de informaie este codat cu secvena 1 1 1 1, iar sursa a doua cu 1 1 1 1. Cele dou secvene pot fi privite ca neavnd rate egale, generate conform regulilor de generare a codurilor OVSF. Modulaia este de tip BPSK, cu o frecven purttoare de 100Hz. Cele dou semnale modulate se nsumeaz apoi, la intrarea n canal. Canalul de transmisiune este caracterizat de o ntrziere de 0.7s i de un bruiaj pe frecvena de 105Hz. La recepie, demprtierea se face cu aceleai secvene, ntrziate la rndul lor cu valoarea estimat a timpului de propagare. Blocurile de corelaie, Corelator1 i Corelator2 sunt descrise n figura 6.5.

Fig. 6.5. Corelatorul

Practic cele dou fluxuri de date se nmulesc i se integreaz pe fiecare perioad de simbol. Deoarece integrarea se face de la valoarea iniial 0, este nevoie de a reseta la fiecare nceput de simbol valoarea ncrcat n integrator (echivalent, ntr-un circuit real, este nevoie de a descrca condensatorul din integrator). Resetarea o face Reset Integrator, un generator de impulsuri dreptunghiulare, cu perioada Tb=1s. La rndul su, frontul cresctor trebuie decalat cu valoarea estimat a timpului de propagare. n plus, pentru ca eantionarea care se face dup integrarea pe un simbol s nu precead resetrii valorii stocate n integrator, impulsul de resetare vine cu foarte puin dup eantionare, la 10ms. Valoarea calculat este mai nti stocat n circuitul de Eantionare/Memorare, apoi trecut printr-un circuit de decizie, cu pragul fixat la 0 (deci realizeaz funcia de sgn).

1) Rulai fiierul i vizualizai formele de und de la intrare i ieire cu Scope10 i Scope11. Notai valorile de la ieirea celor dou surse binare. Ignornd n prim instan efectele canalului, realizai demodularea i reprezentai semnalele. Calculai semnalele de la ieirile integratoarelor i a blocurilor de decizie. Comparai valorile obinute cu cele de la intrare i cu cele obinute pe parcursul schemei, pe osciloscoape.

2) Verificai c secvenele folosite sunt ortogonale i verificai modul lor de producere n schem cu ajutorul registrelor de deplasare. Totodat, gsii toate secvenele de 4 bii ortogonale cu cele 2 i calculai numrul maxim de utilizatori care pot folosi simultan sistemul. ncercai s gsii o regul simpl de gsire a codurilor ortogonale.

3) Modificai una din secvenele de mprtiere, att la emisie, ct i la recepie, astfel nct s nu mai fie valabil ortogonalitatea secvenelor. Comentai rezultatele simulrilor.

4) Vizualizai semnalul i spectrul su la ieirea din canal. Comentai efectul bruiajului suprapus, n ambele domenii (Scope4, Analizor spectral3). Pentru a sesiza efectul mprtierii, comparai spectrele semnalelor dinainte i dup mprtiere cu Analizor spectral1 i Analizor spectral2. Deducei factorul de mprtiere. Folosii cele dou analizoare din interiorul subsistemului Corelator1 pentru a observa spectrele dup demprtiere. Ce se poate spune despre efectul bruiajului suprapus?

5) Se studiaz efectul erorilor de sincronizare n sistemul CDMA. Pentru aceasta se elimin offset-ul din Start Time din blocul Reset Integrator i se anuleaz timpul de ntrziere din blocurile ntrziere/Sincronizare. Analog, modificnd numai timpul de resetare a integratorului.Anexa1

Monitorizarea serviciilor de radiocomunicaii cu ajutorul

CMS 501. Specificaii tehnice

CMS 50 este un tester radio folosit la depanarea, mentenana i testarea echipamentelor radio, indiferent de modulaia folosit (de amplitudine, frecven sau faz), din familia CMS a echipamentelor produse de Rhode&Schwarz.

El permite totodat:

generarea unor semnale cu modulaie de amplitudine sau frecven, cu frecvene intre 0.4 Mhz si 1 GHz cu o rezoluie de 50 Hz. Nivelul poate lua valori ntre 134 dBm i 0 dBm pentru modulaia de frecven sau -3 dBm pentru modulaia de amplitudine (funcie de generator de semnal)

vizualizarea spectrelor diferitelor semnale (funcie de analizor spectral)

msurarea valorilor diferitelor componente spectrale

vizualizarea formelor de und recepionate (funcie de osciloscop)

msurarea valorilor efective ale semnalelor recepionate, intre 0.1 mV i 30 V, pentru frecvene ntre 50 Hz i 20 kHz. (funcie de milivoltmetru)

2. Panoul de comand

Panoul frontal este prezentat n figura A1.1.

Fig. A1.1. Panoul frontal al CMS 50

CMS 50 are o interfa grafic prietenoas cu utilizatorul. Pe parcursul desfurrii analizei echipamentelor, diferii parametri se pot modifica de pe panou. Pentru aceasta, sunt disponibile butoanele din grupul DATA situate n partea dreapt a panoului. Butoanele 0-9, -, ., sunt folosite exclusiv pentru introducerea succesiv a cifrelor valorii. Validarea acesteia (introducerea propriu-zis) se poate face alegnd unitatea de msur potrivit. Pentru aceasta, utilizatorul are la dispoziie patru butoane A-D, din care poate alege unitatea de msur i ordinul de mrime.

Astfel, pentru frecven, se folosesc butoanele A-C, corespunztoare unor ordine de mrime de la MHz-Hz.

Pentru tensiune, se folosesc butoanele A-C, corespunztoare ordinelor mV, V, dBV.

Pentru putere, se folosesc butoanele B i D, de unde se regleaz ordinul: W, respectiv dBm.

Blocul A are n plus opiunea introducerii procentelor, iar D a mrimilor n radiani.

n afara acestor butoane, n cazul mrimilor adimensionale sau ale cror uniti de msur nu se numr printre cele menionate mai sus, se poate folosi butonul ENTER. Butonul CLEAR terge cifrele introduse, nainte de a fi fost validate.

n jurul ecranului sunt 16 butoane, ce permit selectarea funciei i modificarea parametrilir.

Butonul 0 realizeaz comutarea ntre modul de test pentru emitor (Tx-Test) i receptor (Rx-Test).

Butoanele 1-10 au semnificaii diferite in funcie de modul de lucru.

Butoanele 11-15 permit viyualiyarea formei de und pe osciloscop.

De asemenea, CMS 50 permite varierea continu unei anumite mrimi, fr a fi necesar introducerea valorilor de fiecare dat. Acest lucru se realizeaz din butonul rotativ, care permite prin urmare o variaie fin a mrimilor.

Funciile speciale permit navigarea n meniuri i salvarea setrilor si a rezultatelor pe carduri de memorie.

3. Funciile instrumentului

3.1 Funcia Tx-Test

Aceast funcie se poate selecta din meniul principal, din care se selecteaz, cu ajutorul butonului corespunztor de pe marginea ecranului (butonul 8 numerotarea se face ncepnd din colul stnga-sus, spre colul dreapta-jos, de la 0-15, conform Figurii A1.1). Prin activarea acestei funcii, se va intra n meniul Tx-Test. Rolul su este de a msura performanele unui generator de semnal extern. n acest caz, echipamentul funcioneaz pe post de receptor.

Butonul 0 face comutarea pe funcia Rx-Test.

Butonul 1 selecteaz funciile COUNT, SET RF, din meniul Tx-Test. Selectarea uneia dintre funcii sau a alteia se face prin apsarea succesiv a butonului.

Funcia COUNT permite msurarea frecvenei recepionate. n cazul recepionrii unui semnal cu componente spectrale multiple, se msoar frecvena medie. Submeniul funciei COUNT permite iniializarea frecvenei ntr-o band ngust, msurarea direct a frecvenei sau setarea frecvenei oscilatorului local al demodulatorului la valoarea msurat.

Funcia SET RF fixeaz frecvena de acord a receptorului pe o frecven fix, folosind butoanele din grupul DATA. n cazul n care semnalul este emis prin multiplexarea n frecven a mai multor canale, receptorul poate fi setat pentru a recepiona n mod corect fiecare canal. Pentru aceasta, n submeniul SET RF, se pot varia distana duplex (separarea frecvenelor de emisie-recepie ale serviciului), frecvena canalului de referin, banda unui canal i numrul canalului.

Butonul 2 permite comutarea ntre funciile POWER i ACP.

Funcia POWER permite msurarea semnalului de pe intrarea RF IN/OUT. Unitatea de msur poate fi aleas de utilizator: W sau dBm. Submeniul POWER permite selectarea tipului de msur a puterii (n band ngust sau band larg), activarea unui filtru trece-jos, memorarea valorii maxime i tergerea ei, msurarea raportului de und staionar pe ghid (VSWR).

Funcia ACP permite msurarea proprietilor canalului adiacent, n funcie de specificaiile introduse n submeniul ACP. Pentru aceasta n submeniu, se pot selecta canalul vizat (cel vecin sau urmtorul), spaierea canalelor sau selectarea unui filtru de recepie.

Butonul 3 permite comutarea ntre funciile DEMOD i PK HOLD. Funcia DEMOD selecteaz tipul de modulaie folosit n semnalul recepionat i parametrii ei. Totodat, demodulatorul poate fi dezactivat sau poate fi nlocuit de ctre un circuit de squelch. PK HLD permite afiarea valorii maxime din semnal.

Funciile menionate pn acum permit msurarea n RF, n timp ce butoanele care sunt prezentate de acum ncolo realizeaz msurtori n domeniul AF.

Butonul 4 se refer la funciile DECODE i COUNT. DECODE ntoarce parametrii decodai n cazul n care semnalul recepionat moduleaz o purttoare folosind aceti parametri. COUNT are aceeai funcie ca n cazul RF, msurnd frecvena semnalului demodulat.

Butonul 5 activeaz funcia FILTER. Se pot selecta mai multe configuraii de filtre, din submeniul ataat. Majoritatea filtrelor presupun c semnalul modulator este un semnal vocal. De aceea, filtrele ce pot fi selectate sunt: filtru trece-sus la 300Hz, filtru trece-jos la 3.4kHz, filtru psofometric (filtru a crui caracteristic este standardizat i care este similar caracteristicii de sensibilitate a urechii). Alte filtre ce pot fi selectate sunt filtru rezonant, notch, de band larg sau ngust.

Butonul 6 permite msurarea distorsiunilor (DIST) i a raportului semnal pe zgomot (S/N). Pentru selectarea uneia sau alteia, se folosete butonul SHIFT. n cazul DIST, se seteaz frecvena de referin (n funcie de semnalul demodulat).

Butonul 7 realizeaz prelucrri ale semnalelor: atenuri, filtrri conform standardelor.

Butonul 8 (LOCK) permite ca funcia Tx-Test s fie apelabil din Rx-Test.

Butoanele 9 i 10 permit generarea unui anume tip de modulaii (n funcie de unitatea de msur de la MOD1/2 Hz pentru MF i % pentru MA), cu o anumit frecven (AF1/2) i un anumit nivel.

Butonul 11 este SCOPE MODE pentru vizualizarea formei de und demodulat pe osciloscop. Funciile unui osciloscop obinuit se pstreaz (butonul 12 BEST RANGE ncadrarea imaginii ntre limitele maxime, butonul 13 AMP numr de voli pe diviziune, 14 TIME baza de timp, 15 Y POS deplasarea pe vertical).

3.2 Funcia Rx-Test

Funciile incluse sunt n principiu aceleai cu cele de la Tx-Test, cu unele modificri.

Butonul 0 realizeaz legtura cu Tx-Test.

Butonul 1 (SET RF) fixeaz frecvena de emisie (a purttoarei), care este generat ctre receptor.

Butonul 2 (RF LEV) fixeaz nivelul purttoarei, activeaz un circuit de squelch sau ntrerupe modulaia.

Butonul 3 (AF LEV) msoar nivelul semnalului recepionat i demodulat. n funcie de setare, pot fi indicate valorile maxim, minim de vrf, efectiv sau medie, poate elimina valoarea continu, poate introduce sau nu o atenuare.

Butonul 4 permite decodarea (DECODE) semnalului demodulat (a parametrilor si), precum i msurarea frecvenei semnalului recepionat.

Butonul 5 poate activa un filtru similar ca funcii cu cele indicate la Tx-Test.

Butonul 6 permite msurarea distorsiunilor i a raportului semnal pe zgomot pentru semnalul demodulat.

Butonul 7 indic raportul semnal pe zgomot a semnalului recepionat, dar permite totodat impunerea unui raport semnal pe zgomot dorit. n acest fel, CMS 50 crete nivelul semnalului emis pn cnd acesta corespunde raportului indicat (cu aproximaie).

Butoanele 9 i 10 regleaz proprietile semnalelor modulatoare.

Butoanele 11-15 care se refer la osciloscop au aceleai funcii ca la Tx-Test.

4. Utilizarea CMS 50 pentru msurarea sensibilitii, selectivitii i fidelitii

Configuraia de msurare este urmtoarea:

Figura A1.2. Montajul de msur

Se genereaz un semnal modulat normal MA sau MF n funcie de frecvena curent de msur. Pentru aceasta se apas butonul 9, i se selecteaz AF1, modificndu-se frecvena modulatoare la 1kHz. Se apas din nou butonul 9 i se selecteaz MOD1 i se tasteaz 30 % pentru MA sau 15kHz pentru MF, ceea ce corespunde selectrii tipului de modulaii, precum i a fixrii gradului de modulaie.

Pentru msurarea sensibilitii limitate de amplificare, se modific RF LEV, pn cnd se obine un nivel n dreptul lui AF LEV de 300mVef. n timpul msurtorii, reglajul de volum este dat la maxim, iar cel de ton n poziia normal. Se caut atingerea acordului pentru radioreceptor, ceea ce este echivalent cu varierea nivelului RF LEV pn la atingerea maximului pe AF LEV. Se caut iterativ reglajul optim care asigur acordul receptorului, ct i puterea de ieire standard. Se respect instruciunile din Lucrarea 1.

Pentru msurarea sensibilitii limitate de zgomot, este necesar varierea nivelului RF LEV de la o valoare mic (ex. 2V), pn cnd se indic o valoare a raportului semnal pe zgomot, n dreptul SINAD, de 20/26dB (MA/MF). Valoarea semnalului RF este ntocmai Szg.

Pentru msurarea fidelitii, se recurge la varierea frecvenei modulatoare, n condiiile pstrrii nivelului de intrare egal cu Sa. Varierea se face din AF1, ntre 300Hz i 20kHz. Se noteaz valoarea tensiunii obinute la ieire. Frecvenele purttoare se aleg din setul de frecvene de msur din cele trei game.

n plus, se poate msura la fiecare frecven modulatoare i un factor de distorsiuni, dac se selecteaz din butonul 6 afiarea DIST.

n cazul msurrii selectivitii pe canalele adiacente, se msoar nivelul semnalului n dB. n submeniul AFLEV (n care se intr utiliznd tasta MENU (), se selecteaz opiunea dB. Se msoar nivelul semnalului la frecvena de acord. Se variaz frecvena purttoare (SET RF) n stnga i n dreapta, pn cnd nivelul scade cu atenuarea indicat n Tabelul 2, Lucrarea 1. Se noteaz n tabel valorile obinute.

5. Utilizarea CMS 50 pentru a msura atenurile pe frecvenele intermediar i imagine

Configuraia de msur este aceeai ca n Lucrarea 1.

Conform explicaiilor din Lucrarea 2, se trece pe modul de lucru Rx-Test, pe care se genereaz un semnal modulat de frecven 1kHz ca la Lucrarea 1.

SET RF i RF LEV indic frecvena i nivelul purttoarei emise. AF LEV msoar nivelul semnalului demodulat, jucnd rolul voltmetrului din Lucrarea 2. Butonul 4 selecteaz modul CODE sau COUNT. Se va prefera modul COUNT care indic frecvena medie a semnalului recepionat. FILTER se va comuta ON i se va alege din submeniul obinut prin apsarea MENU (, un filtru trece-sus cu frecvena de tiere de 300Hz, pentru suprimarea brumului de reea. Butonul 6 permite msurarea RSZ i a factorului de distorsiuni. Butoanele 11-15 se vor folosi pentru configurarea modului de lucru cu osciloscopul.

Anexa 2

Generatorul de semnal SML 011. Specificaii tehnice

SML 01 poate genera semnal de frecven cuprins ntre 9kHz i 1.1GHz, cu o rezoluie de 0.1Hz. Nivelul poate lua valori ntre 140dBm i 13dBm cu o eroare mai mic de 0.5dB pentru niveluri mai mari de 120dBm.

Din punct de vedere al zgomotului de faz, puterea acestui zgomot este mai mic dect 122dBc/Hz (msurare efectuat n raport cu purttoarea), tipic de 128dBc/Hz la o frecven de emisie de 1GHz.

Tipurile de modulaie permise sunt de amplitudine, de faz i frecven. Aceste tipuri de modulaii pot fi utilizate simultan i mpreun cu modulaii de impulsuri.

2. Panoul de comand


Fig. A2.1. Panoul frontal al SML 01

Se pot identifica:

Butonul ON/OFF de pornire/oprire.

Butoanele de reglare a parametrilor: FREQ (acceseaz meniul frecvenei purttoare), LEVEL (acceseaz meniul nivelului purttoarei), SAVE (permite memorarea setrilor dintr-un anumit moment), RCL (permite ncrcarea unei setri memorate).

Butoanele pentru introducerea datelor (a digiilor i a unitilor de msur i ordinelor de mrime).

Butoanele de meniu: SELECT (acceseaz o opiune selectat), BACK (ntoarcerea la meniul anterior), ( (deplasarea n jos cu o opiune), ( (deplasarea n sus cu o opiune) i butonul rotativ (care nglobeaz toate funciile butoanelor anterioare).

Butoanele de funcii: HELP (acceseaz help-ul echipamentului), STATUS (indic starea instrumentului), MOD ON/OFF ((dez)activeaz opiunea de modulare), RF ON/OFF ((dez)activeaz purttoarea).

Displayul conine un meniu din care pot fi selectate opiunile:

Frequency (frecvena purttoarei)

Level (nivelul purttoarei)

Modulation (parametrii de modulaie tip, frecven, surs etc.)

LF Output (parametrii generatorului de audio-frecven)

Sweep (modificarea continu a frecvenei purttoarei, a nivelului su sau a frecvenei semnalului modulator)

Mem Seq

Utilities

Help

3. Funciile instrumentului

3.1 Setarea frecvenei purttoare

Setarea frecvenei purttoare se poate face folosind direct butonul FREQ de pe panou sau selectnd opiunea Frequency din meniul principal (selectarea se face apsnd pe butonul rotativ). n acest meniu, se pot modifica frecvena purttoare, offsetul su, precum i rezoluia cu care frecvena poate fi modificat cu ajutorul butonului rotativ. Parcurgerea meniului se face cu ajutorul butonului rotativ, n timp ce selectarea unui parametru se face apsnd pe acesta. Aceast manevr face ca valoarea indicat implicit n dreapta s devin disponibil utilizatorului. Acesta o poate modifica fie tastnd o valoare dorit folosind butoanele de digii de date i validnd-o cu butonul corespunztor unitii de msur i ordinului de mrime, fie cu ajutorul butonului rotativ. n ultimul caz, mrimea variaz cu o rezoluie impus de Knob Step User. Totodat, se poate selecta folosind butoanele ( i ( digitul asupra cruia acioneaz butonul rotativ.

3.2 Setarea nivelului semnalului RF

Setarea nivelului semnalului RF este realizat accesnd direct butonul LEVEL de pe panou sau prin accesarea pe display a meniului Level, folosind butonul rotativ. Devin astfel disponibile informaii legate de amplitudinea purttoarei, de offsetul valorii (n dB), similar unui amplificator sau atenuator, i o valoare limit. Similar, n acelai meniu, se pot seta modul de atenuare, mrimea atenurii, valoarea rezoluiei de variaie cu ajuorul butonului rotativ, tipul de rezoluie, rezoluia de putere.

3.3 Setarea proprietilor de modulaie

Setarea proprietilor de modulaie se face selectnd meniul Modulations din meniul principal. Exist posibilitatea setrii tipului de modulaie, selectnd i accesnd opiunea Modulation/Mod Type i modificnd tipul indicat cu ajutorul rotativ.

n cazul modulaiei de amplitudine, gradul de modulaie se seteaz din AM Depth i este exprimat n procente. Se poate selecta sursa semnalului modulator (AM Source), posibilitile fiind Off (fr modulaie), Ext (cu un semnal generat extern, adus prin MOD), LFGen (generat intern) sau Two Tone (modulaie cu dou semnale). Ext Coupling permite cuplarea DC/AC a semnalului modulator generat extern. Generarea frecvenei semnalului modulator se face din LFGenFreq.

La modulaia de frecven, se pot modifica deviaia de frecven (FM Deviation), sursa de modulaie (FMSource ca la MA), cuplaj extern (Ext Coupling), alegerea frecvenei semnalului modulator, n cazul n care acesta este generat intern (LFGenFreq), setarea benzii semnalului modulat (Standard i Wide), precum i FM Offset, pentru compensarea offsetului DC.

La modulaia de faz, sunt permise aceleai modificri, ca la MF, cu excepia FM Offset.

4. Utilizarea SML 01 n configuraie de msur a sensibilitii, selectivitii i fidelitii

Schema n care este folosit SML 01 este prezentat n Figura A2.1:

Figura A2.2. Montajul de msur

Pentru msurarea caracteristicilor receptorului (Lucrarea 1), se vor efectua diferite msurtori la frecvenele de msur standard 160kHz, 200kHz, 250kHz, 540kHz, 1600kHz, 60MHz, 94MHz, 108MHz.

n funcie de frecvena purttoare, se genereaz un semnal MA sau MF modulat normal. Pentru aceasta se acceseaz din meniul principal submeniul Modulation. Se fac urmtoarele modificri: tipul modulaiei AM (FM), AM Depth 30% (FM Dev 15kHz), AM (FM) Source LFGen, LFGenFreq 1kHz, dup cum se dorete generarea unui semnal MA, respectiv MF.

Se apas butonul LEVEL sau se acceseaz submeniul Level din meniul principal. Se selecteaz nivelul dorit, indicat n lucrri. Aceste setri nu se vor mai modifica de-a lungul msurtorii.

Pe parcursul msurtorii, se vor modifica din SML 01, doar frecvena purttoare i nivelul semnalului modulat. Pentru aceasta, se apas butonul FREQ i se selecteaz Frequency din submeniu. Pentru a modifica valoarea frecvenei purttoare, se abas butonul rotativ i se nscrie valoarea dorit, cu ordinul de mrime.

n cazul msurrii sensibilitii limitate de zgomot, pentru suprimarea modulaiei, se va apsa butonul MOD ON/OFF. Pentru revenirea la situaia iniial, se reapas butonul MOD ON/OFF.

Anexa 3

Descrierea funcional a multimetrului R65521. Specificaii tehnice

Multimetrele din familia R6552 sunt digitale, cu afiaj maxim de 319999 i care nglobeaz un convertor analog-digital.

Alte caracteristici:

rezoluia de msur 0.1V tensiune continu i 100 rezisten;

rata de eantionare 1000 cicli/secund;

timp de msur ridicat (de la 100ms la 60s) pentru msurarea valorii medii a unui semnal periodic;

interfee GPIB/RS-232 de comunicare extern cu alte echipamente;

prelucrri de date: netezire, scalare, conversie n dB/dBm i memorarea valorilor limit;

2. Panoul de comand i funciile instrumentului


Fig. A3.1. Panoul frontal al R6552

2.1 Butoanele de funcii de msur (FUNCTION):

DCV: selecteaz msurarea componentei continue;

ACV: selecteaz msurarea componentei alternative;

2W: selecteaz o msurare de rezisten cu dou fire (n dou puncte);

4W: selecteaz o msurare de rezisten n patru puncte;

DCI: selecteaz o msurare de curent continuu;

SHIFT+DCV (FREQ): selecteaz msurarea de frecven;

SHIFT+ACV (AC+DC): selecteaz modul de msur continuu + alternativ;

SHIFT+2W (LP-2 W): selecteaz msurarea rezistenelor n dou puncte, de putere mic;

SHIFT+4W (LP-4 W): selecteaz msurarea rezistenelor n patru puncte, de putere mic;

SHIFT+DCI: selecteaz msurarea diodelor;

SHIFT+ACI (AC+DC): selecteaz msurarea AC+DC;

2.2 Butoanele de gam a msurrii (RANGE):

AUTO: selecteaz gama de msur ntre automat (AUTO) i manual (MANUAL);

DOWN: selecteaz gama manual de msur i o reduce cu un nivel;

UP: selecteaz gama manual de msur i o incrementeaz cu un nivel;

n procesul de setare a parametrilor, butoanele de mai sus au urmtoarele semnificaii:

AUTO: deplaseaz cursorul plpitor la dreapta;

UP, DOWN: editeaz cifra corespunztoare cursorului;

2.3 Butoanele de selecie a eantionrii (SAMPLING)

HOLD/FREE: comut modul de eantionare ntre rulare liber i meninere;

TRIG: comand efectuarea unei msurtori n modul de eantionare;

RATE: selecteaz modul de eantionare: FAST, SLOW, MED (rapid, lent, respectiv mediu);

SHIFT+HOLD/FREE: activeaz modul de eantionare n pachet;

SHIFT+TRIG: activeaz modul de setup al condiiilor triggerului;

SHIFT+RATE: selecteaz numrul de digii afiai sau seteaz timp de msurare mai lung;

2.4 Butoanele de selecie a calcului (COMPUTE)

COMP: seteaz sau anuleaz calculul comparativ;

SM: seteaz sau anuleaz netezirea n calcule;

C(M-B)/A: seteaz sau anuleaz scalarea;

NULL: seteaz sau calculeaz calculul de zero;

MAX/MIN: seteaz sau anuleaz calculul minimului, maximului sau valorii medii;

dB: seteaz sau anuleaz calculul n dB/dBm;

SHIFT+COMP: seteaz modul de stabilire a limitelor inferioar i superioar pentru comparaie;

SHIFT+SM: seteaz modul de mediere continu;

SHIFT+ C(M-B)/A: seteaz parametrii A, B, C;

SHIFT+NULL: seteaz valoarea nul pentru o msurtoare de zero;

SHIFT+MAX/MIN: seteaz care anume dintre valorile minim, maxim sau medie este afiat;

SHIFT+dB: seteaz o constant D folosit n conversia n dB;

2.5 Butoanele de memorare (Store/Recall)

(SHIFT+) STORE: memoreaz (ncarc) valori n(din) memorie;

2.7 Butonul de beep

- : activeaz un sunet (beep). La nc o apsare, se dezactiveaz beep-ul;

- SHIFT+ : activeaz afiarea de tip grafic;

2.8 Butoanele de selecie a funciei de auto-zero (A ZERO), a interfeei (I/F) i de calibrare (CAL)

La apsarea CAL se activeaz modul de calibrare. La nc o apsare se trece n modul de msur.

3. Utilizarea multimetrului n evaluarea parametrilor radioreceptorului

La pornirea aparatului, se va verifica faptul c efectueaz msurtori asupra componentei alternative a semnalului, nu i asupra componentei continue. Pentru aceasta, se apas butonul ACV i se verific apariia pe display a indicaiei AC care confirm modul de msur.

La Lucrarea 1, n cazul msurrii sensibilitii limitate de zgomot, atunci cnd se ncearc msurarea tensiunii n absena purttoarei, nivelul zgomotului msurat va fluctua n limite mari. Pentru a putea citi o valoare medie, se apas butonul MIN/MAX, care este setat pentru a oferi o indicaie asupra valorii medii (pe display va aprea indicaia AVE). Aceast manevr se poate aplica ori de cte ori nivelul semnalului este fluctuant ntr-o anumit gam. Pentru a se reveni la msurarea unei valori instantanee, se apas nc o dat butonul MIN/MAX. Este de preferat s se revin la msurtoarea n mrimi instantanee de fiecare dat cnd se msoar o tensiune cu alt nivel (de exemplu, n cazul msurrii Szg, cnd trebuie efectuate succesiv msurtori asupra semnalului cu zgomot i asupra zgomotului). Altfel, timpul necesar multimetrului pentru a indica valoarea corect este foarte mare. Dup aceast trecere, eventual, dac este nevoie, se poate trece din nou pe tensiunea mediat.

n cazul msurrii selectivitii, la Lucrarea 3, este util s se reprezinte valoarea semnalului n dB (prin apsarea tastei corespunztoare). Se poate reveni la msurarea tensiunii n V, prin apsarea de dou ori a aceleiai taste.Bibliografie

1. Ion Marghescu, Iancu Ceapa: "Radioreceptoare", partea I, UPB, 1989;

2. Mircea Ivanciovici: "Echipamente de radioemisie", UPB, 1980;

3. Ion Marghescu, D. Zamfirescu, I. Dragu, Zica Vlsan: "Sisteme de Radiocomunicatii", culegere de probleme, UPB, 1998.

4. Ion Marghescu, Stefan Nicolaescu, Nicolae Cotanis, "Comunicatii mobile terestre", Ed. Tehnica, 1997, 1999.(c)

(b)

(a)

EMBED PBrush

EMBED PBrush

PAGE

8

_1237889307.unknown

_1237889344.unknown

_1237889363.unknown

_1237889372.unknown

_1237889380.unknown

_1237889384.unknown

_1237889388.unknown

_1237889393.unknown

_1237889755.unknown

_1237889390.unknown

_1237889386.unknown

_1237889382.unknown

_1237889376.unknown

_1237889378.unknown

_1237889374.unknown

_1237889368.unknown

_1237889370.unknown

_1237889365.unknown

_1237889355.unknown

_1237889359.unknown

_1237889361.unknown

_1237889357.unknown

_1237889349.unknown

_1237889351.unknown

_1237889353.unknown

_1237889347.unknown

_1237889325.unknown

_1237889334.unknown

_1237889338.unknown

_1237889340.unknown

_1237889342.unknown

_1237889336.unknown

_1237889330.unknown

_1237889332.unknown

_1237889328.unknown

_1237889315.unknown

_1237889319.unknown

_1237889323.unknown

_1237889317.unknown

_1237889311.unknown

_1237889313.unknown

_1237889309.unknown

_1237889263.unknown

_1237889280.unknown

_1237889288.unknown

_1237889296.unknown

_1237889300.unknown

_1237889305.unknown

_1237889303.unknown

_1237889298.unknown

_1237889292.unknown

_1237889294.unknown

_1237889290.unknown

_1237889284.unknown

_1237889286.unknown

_1237889282.unknown

_1237889271.unknown

_1237889275.unknown

_1237889277.unknown

_1237889273.unknown

_1237889267.unknown

_1237889269.unknown

_1237889265.unknown

_1237889246.unknown

_1237889255.unknown

_1237889259.unknown

_1237889261.unknown

_1237889257.unknown

_1237889250.unknown

_1237889252.unknown

_1237889248.unknown

_1237889238.unknown

_1237889242.unknown

_1237889244.unknown

_1237889240.unknown

_1237889236.unknown

_1108585738.doc

g(y)

g(y)

0

0

a

a

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1108585645.unknown

_1108585715.unknown

Documents

Platforme SECR Marghescu