TELEKOMUNIKACJA

Katedra Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych
Politechnika Gdańska
Wydział Elektroniki,
Telekomunikacji i Informatyki
Akademia ETI
TELEKOMUNIKACJA
Gdańsk, 2012
WSTĘP
Zajęcia będą składały się z dwóch części. Część pierwsza będzie rodzajem
pokazu/demonstarcji/wykładu. Część druga, to zajęcia praktyczne, które polegać będą na realizacji
prostych ćwiczeń laboratoryjnych oraz wypełnieniu przygotowanych kart pomiarowych.
CZĘŚĆ I
W części teoretycznej przedstawione zostaną podstawowe pojęcia radiokomunikacyjne.
Zostaną też zaprezentowane filmy (kilkuminutowe), które przedstawią pewne projekty jakie zostały
zrealizowane w Katedrze Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych (KSiSR).
CZĘŚĆ II
Część ta polegać będzie na realizacji 4 zadań laboratoryjnych przygotowanych wcześniej
przez prowadzącego. Wykonanie zadań zostanie poprzedzone krótkim omówieniem każdego
z ćwiczeń.
UWAGA: Do wykonania niektórych zadań będzie potrzebny kalkulator
(z funkcją liczenia logarytmów) !!!
Na kolejnych stronach zostały przedstawione poszczególne zadania.
Ostatnie kilka stron, to karty pomiarowe, które zostaną wypelnione w trakcie pomiarów.
Tematy jakie będą badane to:
1) Modulacja amplitudy AM
2) Modulacja fazy BPSK
3) Badanie właściwości transmisyjnych torów kablowych
4) Badanie wybranych interfejsów komunikacyjnych
Ćwiczenie 1. Modulacja amplituda AM
Ćwiczenie ma na celu zapoznanie z przebiegami czasowymi i widmami sygnałów
zmodulowanych amplitudowo.
W celu wytworzenia sygnału radiowego, który będzie zawierał informację użyteczną (przebieg
m.cz.) i jednocześnie będzie przystosowany do przesłania drogą radiową (w.cz.) dokonuje się
operacji modulacji. Do modulatora doprowadza się przebieg harmoniczny w.cz., zwany falą nośną
oraz przebieg modulujący m.cz. (informację użyteczną). Operacja modulacji polega na uzależnieniu
jednego z parametrów fali nośnej (amplitudy, fazy lub częstotliwości) od przebiegu modulującego.
Na rys.1 pokazano przebiegi czasowe w przypadku modulacji amplitudy (AM) pojedynczym tonem
harmonicznym.
Rys.1. Przebiegi czasowe przy modulacji AM
Ważnym parametrem, decydującym o postaci sygnału AM jest tzw. głębokość modulacji (m).
Z rys.1 widać, że maksymalna wartość amplitudy sygnału zmodulowanego
Amax = AO (1 + m)
(1)
zaś minimalna jej wartość
Amin = AO (1 - m)
(2)
Tak więc głębokość modulacji można określić na podstawie przebiegu czasowego sygnału AM
wg. wzoru (3)
m=
Amax - Amin
Amax + Amin
(3)
Widmo sygnału AM przy liniowej modulacji amplitudy pojedynczą kosinusoidą przedstawia
rys.2.
A
A0
mA0
2
mA0
2
w0-wm
w0
w0+wm
w
Rys.2. Widmo sygnału AM
Rozważmy przypadek sygnału przemodulowanego tzn. modulację pojedynczą
kosinusoidalną na liniowej charakterystyce statycznej przy głębokości modulacji m>100%. W
tym przypadku amplituda fali nośnej (AO) jest mniejsza od amplitudy fali modulującej (Am).
Przebieg amplitudy chwilowej sygnału przemodulowanego amplitudowo pojedynczą
kosinusoidą pokazuje rys.3.
A(t)
A0(1+m)
A0
-2p
-p
p
q
2p
w mt
Rys.3. Przebieg amplitudy chwilowej sygnału przemodulowanego amplitudowo
pojedynczą kosinusoidą
Widmo omawianego sygnału, teoretycznie rozciągające się aż do nieskończoności tworzą
prążki odległe od siebie na osi częstotliwości o w m o wysokościach zależnych od głębokości
modulacji. Rys.4 przedstawia przykładowe widmo sygnału przemodulowanego
Cl
1
0,8
0,6
0,4
0,2
-3w m -2w m -w m
w0
+w m +2w m +3w m
w
Rys.4. Przykładowe widmo sygnału przemodulowanego pojedynczą kosinusoidą
ZADANIA
a) Zmieniać napięcie modulujące U m za pomocą potencjometru generatora częstotliwości
modulującej. Obserwować przebieg czasowy na oscyloskopie. Dla kilka wybranych napięć
sygnału modulującego obliczyć głębokośc modulacji na podstawie zależności (3).
b) Pomierzyć/zaobserwować widmo sygnału AM za pomocą analizatora widma.
Ćwiczenie 2. Modulacja BPSK
Modulacja ma na celu uzależnienie jednego z parametrów fali nośnej (w tym przypadku fazy)
od sygnału informacyjnego (w tym przypadku sygnału cyfrowego binarnego) w taki sposób, aby
umożliwić przesłanie tych informacji na odległość za pomocą określonego medium transmisyjnego.
Dwuwartościowe kluczowanie fazy (BPSK) jest procesem modulacji, w którym sygnał
wejściowy w postaci ciągu binarnego, przełącza (ustawia) fazę sygnału wyjściowego w jeden
z dwóch stanów.
W modulacji BPSK (dwuwartościowej modulacji fazy), faza nośnej przyjmuje jedną z dwóch
możliwych wartości:
q i = 0(0°)
(1a)
q i = p (180° )
(1b)
Sygnał zmodulowany BPSK można przedstawić w ogólnej postaci:
2 Eb
2p
æ
ö
cosç w 0 t +
(i - 1) ÷, i = 1, 2
S i (t ) =
Tb
M
è
ø
(2)
gdzie
- Eb reprezentuje energię pojedynczego symbolu (bitu),
- Tb jest okresem symbolowym ciągu modulującego.
W związku z powyższym sygnał zmodulowany BPSK może przyjmować dwie z poniżej
podanych postaci:
S1 (t ) = A cos(w 0 t ),
dla symbolu „1”
(3a)
S 2 (t ) = - A cos(w 0 t ),
dla symbolu „0”
(3b)
gdzie:
A=
2 Eb
- amplituda sygnału zmodulowanego
Tb
(4)
Rys.1. Przebiegi czasowe przy modulacji BPSK
Na rysunku 1 można prześledzić zasadę modulacji BPSK. Jeżeli na wejściu modulatora
pojawia się symbol „1”, to na wyjściu tegoż modulatora otrzymujemy sygnał harmoniczny
(cosinusoidalny) o częstotliwości f0 (w0=2pf0) i zerowym przesunięciu fazowym. Jeżeli na wejściu
modulatora symbol zmieni swoja wartość z „1” na „0”, to na wyjściu również otrzymamy sygnał
harmoniczny o tej samej częstotliwości, ale o fazie przesuniętej o 180° (p) względem sygnału
poprzedniego. Amplituda sygnału zmodulowanego pozostaje niezmienna. Informacja jest zatem
zawarta w fazie sygnału odbieranego.
Układ pomiarowy został zestawiony według rys. 2. Oznaczenia poszczególnych wejść i wyjść
na schemacie układu pomiarowego są zgodne z oznaczeniami znajdującymi się na płycie czołowej
używanego panelu laboratoryjnego (rys. 3). Po każdej zmianie parametrów modulatora należy
nacisnąć przycisk RESET.
Rys.2. Schemat blokowy układu pomiarowego
MODULATOR PSK
DANE
SWITCHE
ZEWN.
NOSNA
1MHz
ZEWN.
64kHz
ZEGAR
RESET FAZA NOSNEJ
ZEGAR
64 kHz
TAKT
NOSNA
DECYZYJNY
SYGNAL
MODUL.
PSK przed
filtrem
A. Krupinska,
S. Kreski
PSK
KSiUR 2002
Rys.3. Płyta czołowa modulatora BPSK
Wyjaśnienie oznaczeń na panelu modulatora PSK:
- DANE - przełącznik wyboru sygnału modulującego (SWITCHE lub dane zewnętrzne),
- SWITCHE - zestaw 16 przełączników umożliwiających ustawienie dowolnej sekwencji
modulującej,
-
ZEWN. - wejście danych zewnętrznych,
ZEGAR - wejście zewnętrznego taktu bitowego,
NOŚNA - przełącznik wyboru częstotliwości nośnej (1MHz lub 64kHz),
ZEGAR 64kHz - wyjście taktu bitowego,
TAKT DECYZ. - wyjście taktu decyzyjnego,
NOŚNA - wyjście fali nośnej,
SYGNAŁ MODUL. - wyjście sygnału modulującego,
PSK przed filtrem - wyjście sygnału zmodulowanego,
PSK - wyjście sygnału zmodulowanego po filtrze pasmowo-przepustowym,
RESET - przycisk zwierny inicjalizujący pracę modulatora,
FAZA NOŚNEJ - przycisk zwierny zmieniający fazę fali nośnej.
ZADANIA
A) Obserwacja przebiegów czasowych na wyjściu modulatora BPSK
Ustawić na panelu modulatora częstotliwość sygnału nośnej 64kHz w trybie pracy
z wewnętrznym generatorem danych postaci 1100110011000010. Przeprowadzić za pomocą
oscyloskopu obserwację przebiegów czasowych sygnałów na wyjściach modulatora PSK
oznaczonych: ZEGAR 64kHz, SYGNAL MODUL., NOSNA, PSK przed filtrem. Określić
opóźnienie sygnału zmodulowanego w stosunku do ciągu informacyjnego.
B) Obserwacja widma sygnałów zmodulowanych BPSK
Ustawić na panelu modulatora częstotliwość sygnału nośnej 1 MHz w trybie pracy
z wewnętrznym generatorem danych postaci 1100110011000010. Przeprowadzić za pomocą
analizatora obserwację widma sygnałów zmodulowanych PSK przed wejściem na filtr (wyj. PSK
przed filtrem) oraz za filtrem (wyj. PSK). Następnie ustawić przełączniki (SWITCHE) danych
wejściowych na 0000000000000000 lub na 1111111111111111 i porównać widmo sygnału
zmodulowanego takim ciągiem informacyjnym.
Ćwiczenie 3. Badanie właściwości transmisyjnych
torów kablowych
Podstawowym celem telekomunikacji jest przekazywanie na odległość sygnałów elektrycznych
reprezentujących w określony sposób informację użyteczną. Pomimo coraz większego
rozpowszechnienia łączy światłowodowych oraz coraz większych szybkości transmisji, jakie można
osiągnąć przy łączach radiowych, nadal w wielu zastosowaniach niezbędne do transmisji sygnałów są
zwykłe przewody miedziane.
W ramach ćwiczenia zbadane zostaną podstawowe parametry dwóch typów przewodów:
symetrycznego i współosiowego.
Przewody współosiowe, ze względu na dobre ekranowanie, stosowane są powszechnie do
przesyłania sygnałów wielkiej częstotliwości, a także o dużej mocy. Przewód współosiowy jest
niesymetryczny: żyła środkowa jest otoczona warstwą izolacji (tworzywo sztuczne, powietrze)
a następnie zewnętrzna żyła w kształcie cylindra. Zewnętrzny przewodnik jest przeważnie
dodatkowo osłonięty izolacja z tworzywa sztucznego (rys. 1). Taka konstrukcja całego przewodu
wymusza niesymetryczne zasilanie: zasilana jest wyłącznie wewnetrzna żyła, zaś zewnetrzna zwana
ekranem powinna być na potencjale zerowym by nie promieniować energii poza linie transmisyjną.
Poniższy rysunek przedstawia podstawową budowę przewodu współosiowego.
Rys.1. Budowa przewodu współosiowego
Przewody symetryczne (rys. 2) są stosowane przede wszystkim do transmisji sygnałów
w paśmie podstawowym, tj. bez stosowania fali nośnej i modulacji. Znalazły one szerokie
zastosowanie w analogowych liniach telefonicznych oraz w sieciach komputerowych Ethernet w
postaci tzw. „skrętki”. Skrętką nazywa się linie symetryczna skręcona na swojej długości, co
pozwala przede wszystkim na zmniejszenie przenikania sygnałów pomiędzy wieloma ułożonymi
równolegle liniami transmisyjnymi oraz na częściową poprawę odporności na zakłócenia
elektromagnetyczne.
Poniższy rysunek przedstawia podstawową budowę przewodu współosiowego.
Rys.2. Budowa przewodu symetrycznego
ZADANIA
A) Pomiar tłumienności kabla współosiowego
Do pomiaru tłumienia przewodu współosiowego należy zestawić układ pomiarowy według
poniższego schematu:
Rys.3. Układ do pomiaru tłumienia przewodu koncentrycznego
B) Pomiar tłumienności kabla symetrycznego
Do pomiaru tłumienia przewodu symetrycznego należy zestawić układ pomiarowy według
poniższego schematu:
Rys.3. Układ do pomiaru tłumienia przewodu symetrycznego
Po dokonaniu pomiarów należy uzupełnić tabelę pomiarową o wartości wyrażone w decybelach.
Wartość tą obliczymy korzystając z poniższej zależności:
Ux
L = 20 log
500mV
gdzie:
Ux – wartość skuteczna napięcia pomierzona na wyjściu badanej linii.
Ćwiczenie 4. Badanie wybranych interfejsów
komunikacyjnych
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z zasadami przesyłania sygnałów cyfrowych poprzez wybrane
interfejsy komunikacyjne.
Komputery osobiste PC wykorzystują w chwili obecnej wiele różnego rodzaju łączy
komunikacyjnych do wymiany informacji, zarówno ze „światem zewnętrznym” (sieci lokalne,
Internet) jak i z urządzeniami peryferyjnymi (drukarki, skanery, pamięci flash). W większości
przypadków, użytkownicy komputerów nie znają sposobu przesyłania informacji przy użyciu
różnego rodzaju portów komunikacyjnych, ograniczając się do znajomości zasad ich stosowania, lub
(w przypadku osób zajmujących się informatyka i teleinformatyka) rozszerzając swa wiedze
o zagadnienia protokolarne, czyli warstwy od trzeciej wzwyż (według modelu ISO). Niniejsze
ćwiczenie dotyczy badania warstwy fizycznej wymienionych poniżej wybranych interfejsów
komunikacyjnych.
10BASE2
10BASE2 umożliwia przesyłanie danych z szybkością 10Mb/s poprzez „cienki” przewód
koncentryczny o średnicy około 5mm, w odróżnieniu od 10BASE5, zwanego także Thicknet,
wykorzystującego przewody koncentryczne o średnicy około 12mm. Koncentryczna linia
transmisyjna o impedancji falowej 50W jest zakończona z obu stron „terminatorami”, czyli
rezystorami o rezystancji również 50W zapewniającymi z jednej strony brak odbić na końcach linii, z
drugiej zaś odpowiednią rezystancję dla prądu stałego widzianą przez każdy nadajnik (25W).
Całkowita długość pojedynczego segmentu sieci nie może przekraczać 185m (ograniczenie
wynikające z szybkości propagacji sygnału w przewodach koncentrycznych oraz zdefiniowanego
w standardzie czasu wykrywania kolizji transmisji). Urządzenia transmisyjne mogą być dołączane
w dowolnym miejscu segmentu sieci. Aktywny nadajnik 10BASE2 może być traktowany jako
sterowane źródło prądowe, które w stanie aktywnym wysterowuje linię koncentryczną prądem
stałym o wartości od –37mA do –45mA z nałożoną składową zmienną o wartości ±28mA
przenoszącą informację użyteczną. Ponieważ od strony nadajnika podwójna linia koncentryczna
przedstawia sobą impedancję 25W (zarówno dla prądów zmiennych jak i składowej stałej), można
określić w ten sposób poziomy napięć, jakie powinny występować w linii koncentrycznej przy
aktywnym tylko jednym nadajniku.
W 10BASE2 stosuje się fazową reprezentację bitów w postaci tzw. kodu Manchester.
Oznacza to, że logicznej jedynce odpowiada narastające zbocze sygnału w środku czasu trwania
danego bitu, zaś logicznemu zeru – zbocze opadające. Zmiany poziomów sygnałów przy przejściu
pomiędzy sąsiednimi bitami nie mają znaczenia dla odbiorników. Zasadę reprezentacji bitów w linii
koncentrycznej przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1. Zasada reprezentacji bitów w linii koncentrycznej w sieci 10BASE2. Przykładowe wartości
napięć przy pracującym pojedynczym nadajniku.
Odbiorniki w standardzie 10BASE2 bazują na pomiarze wartości napięcia występującego
w linii koncentrycznej. Każdy nadajnik podczas własnego nadawania jednocześnie odbiera nadawane
przez siebie sygnały. Jeżeli napięcie wykryte w linii przez aktywny nadajnik jest większe niż by to
wynikało ze spadku napięcia na rezystancji 25W, to dany nadajnik wie, że jeszcze inne urządzenie
nadaje w tej samej chwili – na skutek sumowania się prądów powstają w linii koncentrycznej
napięcia wyższe niż w normalnym stanie pracy pojedynczego nadajnika, co pozwala na proste
wykrywanie kolizji. Mechanizm ten wymaga jednak, by linia transmisyjna była z obu stron
zakończona rezystancjami 50W, inaczej (np. przy odłączeniu jednego z terminatorów) transmisja nie
będzie możliwa, gdyż każdy z nadajników, nawet pracujący oddzielnie (bez kolizji) będzie wykrywał
zbyt wysokie (co do wartości bezwzględnej, gdyż w 10BASE2 stosowana jest ujemna polaryzacja
prądów i napięć) wartości napięć i przerywał transmisję.
Linia transmisyjna w sieci 10BASE2 jest odseparowana galwanicznie od każdego
z podłączonych komputerów.
10BASE-T
Transmisja informacji w sieci 10BASE-T odbywa się przy wykorzystaniu nieekranowanych
linii symetrycznych złożonych z dwóch skręconych przewodów miedzianych o średnicy od 0,4 do
0,6mm, tzw. „skrętek”. Pojedyncza para przewodów umożliwia transmisję jednokierunkową
pomiędzy dwoma urządzeniami lub urządzeniem (komputerem) i tzw. repeterem (terminologia
według standardu IEEE 802.3; powszechnie w sieciach 10BASE-T stosuje się hub’y spełniające
funkcję repeaterów oraz switche), zatem do transmisji dwukierunkowej potrzebne są dwie pary
przewodów. Szybkość transmisji wynosi, podobnie jak w 10BASE2, 10Mb/s, jednakże w przypadku
tej sieci możliwe jest (jeśli urządzenia to obsługują) jednoczesne nadawanie i odbiór informacji, a
więc tzw. full-duplex. Para skręconych przewodów charakteryzuje się impedancją falową
ok. 100W. Wyjścia nadajników jak i wejścia odbiorników w sieciach 10BASE-T mają również
impedancję 100W. Linie transmisyjne są oddzielone galwanicznie od urządzeń teletransmisyjnych
poprzez zastosowanie transformatorów o przekładni 1:1 po obu stronach łącza.
W sieciach 10BASE-T poszczególne bity są nadawane przy pomocy kodu Manchester
(wartość binarna wpływa na zbocze sygnału: narastające lub opadające w odpowiednim momencie
czasu) przy użyciu impulsów napięciowych o wartości bezwzględnej od 2,2V do 2,8V i dodatniej
oraz ujemnej polaryzacji. Składowa stała takiego sygnału jest zatem zerowa. Aby urządzenia mogły
stwierdzić, czy są podłączone do innych urządzeń lub koncentratorów, wysyłają cyklicznie
pojedynczy dodatni impuls lub parę impulsów dodatni-ujemny co 25-150ms. Odebranie takiej samej
odpowiedzi z drugiej strony łącza oznacza poprawne podłączenie. Zasadę przyporządkowania
sygnałów poszczególnym nadawanym bitom przedstawia rys. 2.
Rys. 2. Zasada reprezentacji bitów w linii symetrycznej w sieci 10BASE-T.
100BASE-TX
Następca sieci komputerowych pracujących z szybkością 10Mb/s są sieci zwane „Fast
Ethernet”, czyli 100Mb/s. Najpopularniejsza implementacja tego typu sieci jest odmiana 100BASETX, wykorzystująca do transmisji informacji dwie pary przewodów miedzianych o impedancji
falowej 100W. Aby ograniczyć szerokość pasma nadawanych sygnałów (co pozwala na złagodzenie
wymagań odnośnie samych linii transmisyjnych), stosowana jest następująca obróbka danych:
· Każdym czterem bitom nadawanej informacji przyporządkowywane jest słowo
pięciobitowe dobrane w taki sposób, by niezależnie od postaci sekwencji wejściowej
sekwencja wyjściową charakteryzowała się przynajmniej jedną zmianą stanu logicznego na
każde pięć bitów wyjściowych (kod zwany 4B/5B). W ten sposób szybkość transmisji
wzrasta ze 100Mb/s do 125Mb/s.
· Sekwencja bitów z kodera 4B/5B trafia na koder MLT-3 (Multi-Level Transmit 3),
pozwalający na czterokrotna redukcje szerokości wymaganego pasma transmisji, w ten
sposób transmisja 100Mb/s zajmuje pasmo 31,25MHz. W kodzie MLT-3 wejściowy stan
logiczny „1” powoduje przejście kodera do następnego stanu, podczas gdy wejściowy stan
logiczny „0” powoduje pozostanie kodera w aktualnym stanie. Koder przechodzi miedzy
stanami w następującej sekwencji: -1V, 0V, +1V, 0V (wartości napiec wyjściowych z
nadajnika 100BASE-TX), stad pełny cykl zmian wartości napiec wyjściowych wymaga co
najmniej czasu trwania czterech nadawanych bitów. Zasadę przejścia miedzy stanami
kodera w zależnosci od nadawanej informacji przedstawia rys. 3.
Rys. 3. Poziomy napięć wyjściowych i zasada zmian stanu kodera MLT-3 w nadajniku 100BASETX
Magistrala USB
Magistrala USB (Universal Serial Bus) została zaprojektowana jako interfejs do łączenia
komputerów klasy PC z modemami telefonicznymi. Bardzo szybko okazało się, że jest to
rozwiązanie na tyle uniwersalne, że może być wykorzystane także do podłączania do komputerów
urządzeń peryferyjnych, jak klawiatury, myszy, drukarki, skanerów, pamięci przenośnych itp. Istnieje
kilka wersji specyfikacji interfejsu USB, przy czym najczęściej używany jest USB w wersji 1.1 i 2.0.
Specyfikacja USB w wersji 1.1, opublikowana w 1998 roku, zawiera opis wymogów
elektrycznych, mechanicznych oraz protokołów transmisji dla szeregowego łącza pozwalającego na
przesyłanie danych z szybkością 1,5Mb/s („Low Speed”) lub 12Mb/s („Full Speed”). USB
wykorzystuje cztery ekranowane przewody (brak ekranowania jest dopuszczalny tylko dla szybkości
1,5Mb/s), z których dwa są przeznaczone do zasilania urządzeń, zaś dwa pozostałe do transmisji
danych. Urządzenia peryferyjne nie posiadające własnego źródła zasilania mogą być zasilane
z komputera jeśli pobierają nie więcej niż 500mA prądu przy napięciu +5V.
W 2000 roku opublikowano specyfikację łącza USB w wersji 2.0, która umożliwia transmisje
danych z szybkością 480Mb/s (tzw. „High Speed”). Urządzenie High Speed po podłączeniu do
kontrolera pierwotnie zachowuje się jak Full Speed, wymuszając prace z szybkością 12Mb/s, po
czym w trakcie restartu łącza następuje negocjacja szybkości transmisji miedzy kontrolerem
a urządzeniem zewnętrznym.
W obu wersjach magistrali dane przeznaczone do transmisji podlegają kodowaniu NRZI (Non
Return to Zero Invert), w którym wejściowy stan logiczny „0” zmienia stan wyjściowy kodera na
przeciwny, zaś wejściowej „1” odpowiada pozostanie kodera w niezmienionym stanie. Stany
wyjściowe z kodera NRZI oznaczane są w specyfikacji USB jako „J” oraz „K”. Zasadę kodowania
NRZI przedstawia rys. 4. Dodatkowo, aby ułatwić synchronizacje odbiornika przy nadawaniu
długich sekwencji bitów o jednakowej wartości binarnej, po każdych sześciu „jedynkach” (które nie
powodują zmiany stanu na wyjściu kodera NRZI) wstawiane jest dodatkowe „zero”. Dodatkowe
„zera” musza być oczywiście usuwane po stronie odbiornika.
Rys. 4. Zasada kodowania NRZI
Transmisja poprzez łącze USB w wersji 1.1 (niezależnie od szybkości transmisji)
rozpoczyna się od sekwencji startowej „KJKJKJKJKK”. Przy szybkości transmisji 480Mb/s
rozpoczęcie transmisji następuje poprzez nadanie sekwencji 15 powtórzeń „KJ” a następnie
„KK”.
Akademia ETI
Karta Pomiarowa
TELEKOMUNIKACJA
Modulcja amplitudy AM
A) Pomiar głębokości modulacji m dla wybranych napięć sygnału zmodulowanego
U m [V]
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
m [%]
Spożądź wykres zależności pomierzonej głębokości modulacji m od napięcia modulującego U m
B) Pomiar widma
Pomiar widma AM (sygnał nieprzemodulowany)
U m =¼¼¼¼¼¼¼¼
f [MHz]
Pomiar widma AM (sygnał przemodulowany)
U m =¼¼¼¼¼¼¼¼
f [MHz]
Akademia ETI
Karta Pomiarowa
TELEKOMUNIKACJA
Modulcja BPSK
A) Obserwacja przebiegów czasowych na wyjściu modulatora BPSK
Opóźnienie sygnału zmodulowanego w stosunku do ciągu informacyjnego: ………….…..
B) Obserwacja widma sygnałów zmodulowanych BPSK
Widmo BPSK przed filtrem:
A
1MHz
f
Widmo BPSK za filtrem:
A
1MHz
f
Widmo BPSK za filtrem dla danych wejściowych 0000000000000000/1111111111111111:
A
1MHz
f
Akademia ETI
Karta Pomiarowa
TELEKOMUNIKACJA
Badanie właściwości transmisyjnych torów kablowych
Tabela wyników pomiarów tłumienia badanych torów transmisyjnych:
Częstotliwość sygnału pomiarowego
przewód
koncentryczny
przewód
symetryczny
100 kHz
200 kHz
500 kHz
1 MHz
5 MHz
10 MHz
20 MHz
30 MHz
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
telefoniczny
przewód
symetryczny
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
komputerowy
Częstotliwość sygnału pomiarowego
przewód
koncentryczny
przewód
symetryczny
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
telefoniczny
przewód
symetryczny
komputerowy
napięcie na końcu przewodu [mV]
Tłumienie przewodu [dB]
2 MHz
Wykres tłumienia badanych kablowych torów transisyjnych w funkcji częstotliwości na
podstawie wyników pomiarów z tabeli.
25
tłumienie [dB]
20
15
10
5
0
0,1
1
f [MHz]
10
100
Akademia ETI
Karta Pomiarowa
TELEKOMUNIKACJA
Badanie wybranych interfejsów komunikacyjnych
10BASE2
Przebieg czasowy sygnałów w linii transmisyjnej sieci 10BASE2.
10BASE-T
Przebieg czasowy sygnałów w linii transmisyjnej sieci 10BASE-T.
100BASE-TX
Przebieg czasowy sygnałów w linii transmisyjnej sieci 100BASE-TX.
USB
Przebieg czasowy sygnałów w liniach transmisyjnych łącza USB.