Modemowe łącze transmisji danych

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
(Studium podyplomowe)
Modemowe łącze transmisji danych
1. Sprawdzić poprawność połączenia przyrządów na stanowisku laboratoryjnym wg schematu
blokowego przedstawionego na rys.1.
Kabel do karty pomiarowej
(analiza widma sygnału)
Kabel
telefoniczny
RS232
Transformator
symetryzujący
Sztuczny tor
kablowy
We
Wy
Kabel
telefoniczny
Modem 1
Terminal 1
RS232
Modem 2
Terminal 2
Łączówka
Miernik
poziomu
Miernik
częstotliwości
Transformator
symetryzujący
Generator
szumu
białego
Rys.1. Schemat blokowy układu do badania modemów.
2. Włączyć komputery PC, a następnie modemy. Za pomocą ikony na pulpicie Windows uruchomić na
obu komputerach pakiet programowy Cheyenne BitWare, a z jego poziomu program komunikacyjny
(terminalowy) BitCom. Dodatkowo na lewym komputerze pełniącym rolę terminala 1 uruchomić, za
pomocą ikony na Pulpicie, program Widmo, słuŜący do analizy widmowej sygnału modemowego.
NaleŜy zwrócić uwagę na to, aby program komunikacyjny był uruchamiany przy włączonych
modemach, gdyŜ tylko wtedy zostanie do nich wpisana prawidłowa sekwencja inicjalizacyjna,
odpowiednia dla realizowanych zadań pomiarowych.
3. Zapoznać się z podstawowymi funkcjami programu komunikacyjnego (instrukcja na stanowisku) oraz
z zasadami sterowania modemem za pomocą rozkazów Hayes'a.
4. Sprawdzić prawidłowość komunikacji pomiędzy modemami i ich terminalami, poprzez podanie z obu
terminali prefiksu rozkazowego AT, po którym modemy powinny odpowiedzieć OK. NaleŜy pamiętać
o tym, Ŝe prefiks AT musi być wpisany przed kaŜdym rozkazem Hayes'a (lub sekwencją rozkazową),
tak jak to jest stosowane w dalszej części instrukcji.
Dla poniŜszych standardów komunikacyjnych wykonać pomiar charakterystyk widmowych sygnału w
torze transmisyjnym:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
V.21
V.22
V.32
V.32bis
V.34
V34+
-
FSK, 300 bit/s,
DPSK, 1200 bit/s,
QAM, 4800 bit/s,
TCM, 14400 bit/s,
TCM, 16800 bit/s,
TCM, 33600 bit/s,
rozkaz ATB
rozkaz ATB5
rozkaz ATB7
rozkaz ATB9
rozkaz ATB10
rozkaz ATB15
W tym celu naleŜy:
• Ustawić taki sam standard komunikacyjny w obu modemach – odpowiedni rozkaz ATBxx.
• Na obu terminalach ustawić takie same parametry styku RS232, odpowiednie do wybranego
standardu – o ile to moŜliwe szybkość transmisji na tym styku powinna być równa szybkości
transmisji w torze (aby wyeliminować buforowanie danych), format danych N81.
• Ustawić długość toru sztucznego na 1 km.
• Nawiązać połączenie pomiędzy modemami – z terminala 1 (wywołującego) podać rozkaz wywołania
ATD, a z terminala 2 (odpowiadającego) rozkaz odpowiedzi ATA. Modemy przeprowadzą proces
negocjacji i nawiąŜą połączenie, co będzie zasygnalizowane odpowiedzią CONNECTxxx,
gdzie xxx – szybkość transmisji w torze.
• Za pomocą programu Analiza Widmowa Sygnałów Akustycznych przeprowadzić pomiar
charakterystyki widmowej dla wymienionych standardów (bez przerywania połączenia pomiędzy
modemami). Parametry analizy widmowej ustawić zgodnie z instrukcją. Przyjąć częstotliwość
próbkowania 8 kHz oraz liczbę próbek 1024.
Za pomocą funkcji Drukuj wykres wydrukować charakterystyki widmowe. Z wykresów widmowch
odczytać pasmo 3-decybelowe sygnału dla kaŜdego standardu. Dla standardów wykorzystujących
modulację FSK odczytać wartości częstotliwości znamiennych.
• Po kaŜdym pomiarze rozłączyć połączenie między modemami – za pomocą sekwencji
rozłączeniowej +++ ATH (gdzie +++ jest sekwencją wstrzymania trybu transmisyjnego) lub za
pomocą funkcji programowej Hangup.
Otrzymane wyniki porównać z odpowiednimi zaleceniami ITU-T.
5. Określić maksymalne wartości stosunku sygnał/szum (S/N) dla bezbłędnej transmisji w kodzie ASCII
dla następujących standardów:
a) V.21 - 300 bit/s,
b) V.22 - 1200 bit/s,
c) V.32 - 9600 bit/s,
d) V.34+ - 33600 bit/s.
Do tego celu naleŜy wykorzystać generator szumu białego i miliwoltomierz.
• Pokrętła skokowej i płynnej zmiany poziomu szumu ustawić na minimum.
• Ustawić wymagany standard komunikacyjny w obu modemach oraz parametry styku RS232 (jak w
poprzednich pomiarach). Długość toru 3 km.
• Nawiązać połączenie między modemami jak w pkt 4.
• Za pomocą miliwoltomierza zmierzyć poziom sygnałów nośnych w torze ns – poziom ten jest stały,
określony przez konfigurację wewnętrzną modemów i dlatego wystarczy zmierzyć go tylko raz.
• Z terminala 1 uruchomić transmisję danych w kodzie ASCII do terminala 2, uŜywając pliku
wzorcowego xx, zawierającego 10000 znaków "U" – funkcje Action/Send File/ASCII lub ikona
Send i funkcja ASCII. Obserwować dane pojawiające się na terminalu 2.
• Za pomocą przełącznika skokowego i pokrętła płynnej regulacji na generatorze szumu zwiększać
powoli poziom szumu na wyjściu toru do wartości granicznej, kiedy zaczną pojawiać się błędy
transmisji na odbiorczym terminalu 2. W razie potrzeby moŜna powtórzyć przesyłanie pliku xx.
• Nie zmieniając ustawionego granicznego poziomu szumu rozłączyć połączenie między modemami
(w celu usunięcia sygnałów nośnych z toru) i na miliwoltomierzu odczytać poziom szumu nn.
Obliczyć stosunek sygnał/szum (S/N) dla badanego standardu jako róŜnicę poziomów sygnału i
szumu (tzw. odstęp sygnału od szumu):
S/N = ns - nn
Skomentować otrzymane wyniki.
LITERATURA:
1. Haykin S.: Systemy telekomunikacyjne.
2. High Performance, V.34+33600 BPS, External, Plug and play, FAX/Voice/Data Modem
(instrukcja modemu dostępna w laboratorium).
Analiza widmowa sygnałów akustycznych
wersja 1.2
Instrukcja do programu
1. Uruchomić program do analizy widmowej za pomocą ikony WIDMO na pulpicie Windows.
2. W menu „Dostępne opcje” wprowadzić w odpowiednie pola parametry analizy widmowej:
•
Częstotliwość próbkowania w zakresie 100...32000 Hz, potwierdzając przyciskiem
Zatwierdź. NaleŜy pamiętać, Ŝe wyświetlane pasmo sygnału przy analizie widmowej jest
równe połowie wprowadzonej częstotliwości próbkowania.
Podczas analizy sygnałów modemowych częstotliwość próbkowania przyjąć typowo
8000 Hz, co odpowiada paśmie analizy 4000 Hz (raster kanału telefonicznego).
•
Liczba próbek - podać liczbę pobieranych próbek badanego sygnału ze zbioru
{128, 256, 512, 1024}, potwierdzając przyciskiem Zatwierdź. Dokładność analizy
widmowej rośnie wraz ze wzrostem liczby próbek (typowo przyjmuje się wartość 1024).
1. W celu zmiany parametrów analizy naleŜy za pomocą funkcji Wyczyść dane wyzerować
pola danych i wprowadzić nowe dane, jak w pkt 2.
2. Podłączyć analizowany sygnał do wejścia karty pomiarowej (za pomocą kabla
koncentrycznego zakończonego z jednej strony złączem szufladowym 50-stykowym, a z
drugiej strony wtykiem BNC).
3. Pomiar widma sygnału odbywa się w dwóch krokach:
•
•
pobieranie zadanej w programie liczby próbek sygnału za pomocą funkcji Pobierz dane,
wizualizacja wyników analizy za pomocą funkcji Wykreśl wykres.
1. Otrzymany wykres widma sygnału moŜna zapisać do pliku graficznego w formacie bmp
(funkcja Zapisz wykres do bmp) lub wydrukować (funkcja Drukuj wykres).
2. Aby przeprowadzić kolejny pomiar bez zmiany parametrów analizy naleŜy uruchomić funkcję
Wyczyść wykres, która powoduje usunięcie z ekranu bieŜącego wykresu bez usuwania
aktualnych parametrów analizy (tzn częstotliwości próbkowania i liczby próbek), a następnie
wykonać czynności opisane w pkt 5.
Uwaga: W przypadku dokonania analizy widmowej zgodnie z pkt 5, ale bez uprzedniego
wyczyszczenia wykresu, nastąpi wykreślenie nowego wykresu na istniejącym.
3. Wykres moŜna powiększać na ekranie za pomocą funkcji Zoom - + oraz przesuwać go we
wszystkich kierunkach za pomocą strzałek kierunkowych.
4. Odpowiednie funkcje programu są równieŜ dostępne z paska menu rozwijalnego w górnej
części okna programowego.