plik PDF - Instytut Radioelektroniki

POLITECHNIKA WARSZAWSKA
Instytut Radioelektroniki
Zakład Radiokomunikacji
LABORATORIUM TECHNIKI ODBIORU RADIOWEGO
Ćwiczenie 2
Odbiór sygnałów radia cyfrowego
(wstępna instrukcja do ćwiczenia)
opracował dr Wojciech Kazubski
w. 0.2
Warszawa 2012
1
Zadania do wykonania
1. Pomiary sygnału wyjściowego modulatora
Do wyjścia modulatora DRM dołączyć analizator widma i ustawić go tak, aby obserwować całe pasmo generowanego sygnału DRM – częstotliwość środkowa 25,925MHz, pasmo przemiatania 50kHz, amplituda (Reference Level) 0dB, pasmo filtru RBW 300Hz. Włączyć uśrednianie i ustawić na 10­20 przebiegów. Naszkicować lub skopiować na dyskietkę obraz widma. Określić szerokość zajmowanego pasma częstotliwości i obserwowany poziom wierzchołka widma.
Wykorzystując funkcję pomiaru mocy w paśmie sygnału dostępną w analizatorze widma, zmierzyć moc całkowitą sygnału. Porównać z wartością odczytaną wcześniej. Sprawdzić, że odczyt poziomu widma za pomocą markera zależy od ustawienia szerokości filtru analizatora.
Zawęzić pasmo obserwacji do 10kHz i pasmo filtru RBW do 10Hz. Zaobserwować brakującą podnośną (lub podnośne) na częstotliwości odniesienia (dla pasma 10kHz jest to częstotliwość środkowa). Zaobserwować podnośne synchronizacji częstotliwości na częstotliwościach większych o 750Hz, 2250Hz i 3000Hz od częstotliwości środkowej. Obejrzeć te prążki w powiększeniu, zawężając pasmo analizy do 1kHz, oraz sprawdzić, że nie są one modulowane
Wyjaśnić skąd się bierze obserwowany kształt widma sygnału i dlaczego nie obserwuje się oddzielnych prążków odpowiadających poszczególnym podnośnym.
Obejrzeć widmo sygnału wyjściowego w szerokim paśmie częstotliwości (od 0 do 50MHz, filtr RBW ustawić na 30kHz). Zaobserwować obecność szumów kwantyzacji przetwornika cyfrowo­analogowego.
Czy widmo to jest charakterystyczne dla a) przetwarzania cyfrowo­analogowego na częstotliwości wyjściowej, b) kwadraturowej modulacji częstotliwości nośnej składowymi sygnału QAM?
Wyjście modulatora dołączyć do wejścia oscyloskopu cyfrowego poprzez trójnik z dołączonym obciążeniem 50 om. Podstawę czasu ustawić tak, aby obserwować obwiednię sygnału w. cz. Określić wartość szczytową napięcia mierzonego sygnału i obliczyć jego moc szczytową (PEP).
Dlaczego wartość szczytowa mocy jest znacząco większa od średniej? Jakie to ma konsekwencje dla konstrukcji i warunków pracy stopnia końcowego nadajnika?
Wyjście modulatora dołączyć do wejścia odbiornika pomiarowego DRM i ustawić go na częstotliwość nominalną sygnału (25925kHz). Zanotować parametry sygnału podawane przez odbiornik oraz charakterystyki dostępnych strumieni. Obejrzeć widmo sygnału oraz konstelacje dla poszczególnych składowych sygnału. Na modulatorze zwiększać poziom generowanego sygnału (wciskając przycisk „Enter” a następnie wybierając z menu kolejno „Output”, „DRM Settings” oraz „Envelope DRM Gain”) kilkakrotnie o 2dB (20 jednostek) i notować poziom mocy sygnału oraz parametr jakości modulacji MER. Zaobserwować pogorszenie się widma przy dużych poziomach sygnału?
2
Dlaczego sygnał OFDM jest bardzo wrażliwy na nieliniowości w torze transmisyjnym?
2. Próba odbioru sygnału DRM
Za pomocą odbiornika komputerowego DRM (odbiornik radiokomunikacyjny z konwerterem dołączonym do karty dźwiękowej komputera) dokonać próby odbioru sygnałów DRM emitowanych na falach krótkich. Na komputerze uruchomić program DreaM i otworzyć okna „Evaluation Dialog” oraz „Stations Dialog”. Na podstawie informacji zawartych w liście dostępnych stacji ustawić w odbiorniku właściwą częstotliwość odbieraną i sprawdzić, czy odbiór jest możliwy. Jeśli odbiór nie jest możliwy, to spróbować określić tego przyczynę posługując się dostępnymi informacjami. Bardzo pomocna jest obserwacja widma sygnału dostępnego w oknie Evaluation po wybraniu „Input Spectrum”.
Jeśli będzie widoczne widmo sygnału DRM, i program będzie podejmować próby synchronizacji to zanotować uzyskiwane wyniki, takie jak stosunek sygnał szum (SNR), nazwę stacji, tryb modulacji, dostępne strumienie danych itp.
Jeśli odbiór będzie możliwy to spróbować określić minimalny stosunek sygnał/szum (SNR) pozwalający na odbiór sygnału oraz zanotować parametry sygnału. W przypadku, gdy odbiór żadnego z sygnałów wejściowych nie powiedzie się, uruchomić program DreaM w trybie symulacyjnym z odczytem sygnału wejściowego z pliku .wav poprzez wybranie „Uruchom...” w menu „Start” i wpisanie polecenia „ ”C:\Program Files\DReaM\drm.exe” ­f D:\DRM\9675kHz.wav ”
3 Pomiar czułości odbiornika sygnału DRM
Do wejścia odbiornika DRM poprzez tłumik regulowany TRI­50 dołączyć sygnał z modulatora DRM. Zwiększając tłumienie sygnału obserwować zmiany stosunku sygnał/szum (SNR) oraz poziom zniekształceń modulacji MER (dla kanałów SDC i MSC). W przypadku pojawienia się zakłóceń w odbiorze oszacować procentową ilość prawidłowo odebranych ramek. Pomiary przeprowadzić do całkowitego zaniku odbioru. Na podstawie zmierzonej poprzednio mocy sygnału wyjściowego obliczyć czułość odbiornika.
Porównać reakcję odbiornika na spadek poziomu sygnału wejściowego w przypadku emisji analogowych i cyfrowych.
3