-
Universidad Privada Boliviana
Facultad de Ingeniera y Arquitectura
Informe de Laboratorio
Asignatura : Teora de las Telecomunicaciones
Ttulo del Trabajo : Modulacin y Demodulacin en ASK
Componentes del grupo : Raimy Pardo Peredo
Marcelo Vilela Pardo
Carrera : Ing. Electrnica y Telecomunicaciones
Semestre : I 2015
Docente : Ing. Fabio Bruschetta
Cochabamba Bolivia
2015
-
1
INFORME DE LABORATORIO
MODULACIN ASK CON EL ENTRENADOR DE
COMUNICACIONES DIGITALES EC-796
1. INTRODUCCIN.
El entrenador de comunicaciones EC-796 dispone de muchos tipos
de
modulacin y demodulacin y otras aplicaciones, es bastante
sencillo de utilizar
pero la complejidad est en comprender los procesos que
ocurren.
Experimentaremos con la modulacin ASK y observaremos los
procesos que
realiza el entrenador de comunicaciones para poder transmitir
informacin.
2. OBJETIVOS PRCTICOS.
En esta prctica se va a experimentar la modulacin y demodulacin
ASK. Se
visualizar la forma de onda de la modulacin, y se harn
mediciones en
recepcin.
3. BASES TERICAS.
Las diferentes alternativas para transmitir informacin digital
son: actuar sobre
la amplitud (ASK), actuar sobre la frecuencia (FSK), actuar
sobre la fase (PSK)
o bien actuar sobre combinaciones de las formas anteriores.
La modulacin ASK, por su simplicidad, fue una de las primeras
modulaciones
digitales utilizadas, concretamente al aplicarse para la
transmisin en Morse de
la radiotelegrafa.
En este tipo de modulacin se asigna a los 1 una frecuencia de
un
determinado nivel de amplitud y a los "0" la misma frecuencia,
pero de
amplitud diferente. En el caso de que se asigne al 0 una
amplitud de cero
-
2
tenemos una ASK llamada OOK (On-Off Keying), esta es la
modulacin
utilizada en el equipo.
La demodulacin de seales ASK se realiza discriminando entre el
nivel de
amplitud alto y el bajo.
El primer paso es un comparador, encargado de conseguir a la
salida el mismo
nivel independientemente del nivel presente a la entrada (acta
como control de
nivel).
La comparacin la podemos hacer puesto que se trata de una OOK
(On-Off
Keying), si utilizsemos una ASK con portadora presente en el
nivel bajo
destruiramos la informacin al recuadrar la entrada. En este caso
habra que
recurrir a un circuito CAG (Control Automtico de Ganancia) de
los habituales
en radio-recepcin.
El segundo paso es un filtra a la frecuencia portadora (390 kHz)
con el objeto
de eliminar posibles interferencias y ruidos. Tras el filtro
encontramos el bloque
fundamental de un demodulador ASK, el detector de
envolvente.
Un detector de envolvente bsico consta de un diodo haciendo la
funcin de
rectificador, seguido de un filtro pasa-bajo compuesto por una
resistencia y un
condensador. Cuando llegan tensiones positivas el condensador se
carga
rpidamente a travs del diodo que queda polarizado en directa,
mientras que
las tensiones negativas polarizan inversamente el diodo y se
produce una
descarga ms lenta del condensador a travs de la resistencia.
-
3
4. EQUIPOS NECESARIOS.
Elementos necesarios:
Cables bifilares.
Cable BNC-BNC.
Dos sondas de osciloscopio (En la figura del osciloscopio).
Instrumental necesario:
Generador de funciones.
Osciloscopio (ProScope).
-
4
5. CONFIGURACIN DEL MODULADOR Y DEMODULADOR.
Para la realizacin de este laboratorio es necesario que el
entrenador de comunicaciones digitales
EC-796 este configurado de la siguiente manera:
5.1. EMISOR.
Entrada de seal (Sig).
Filtro antialiasing: ON, compresor: OFF. (ON: activado).
Modulacin: ASK.
Simulador de canal: directo.
Ver Figura 1.
Figura 1
-
5
5.2. RECEPTOR.
Entrada por cable bifilar.
Demodulacin: ASK.
Filtro reconstructor: ON, expansor: OFF.
Salida por seal.
Ver Figura 2.
Figura 2
-
6
6. PROCEDIMIENTO.
Para iniciar con el experimento se debe ajustar el generador de
funciones con una funcin seno de
unos 2 Vpp y 1 kHz (Figura 3). Podemos comprobar la seal
transmitida en el puerto TPE1
(Figura 4), y la recibida en el punto TPR41 (Figura 5).
Figura 3
Figura 4
-
7
Figura 5
6.1. MODULADOR.
Una vez verificado el correcto funcionamiento global, se debe
conectar a uno de los canales del
osciloscopio al punto de test TPE4, y otro canal al TPE24, ambos
del mdulo emisor. En TPE4
puede verse la seal de salida de la UART (seal moduladora), y en
TPE24 la seal modulada en
ASK. Para visualizar mejor los dos canales del osciloscopio, es
recomendable apagar el generador
(Figura 6). Dentro de este paso del experimento podemos calcular
la frecuencia de la portadora,
que se la puede visualizar en el punto TPE24 en las partes donde
se observa la funcin, se puede
ver en la Figura 7 que esta frecuencia es de 390kHz, cuya
relacin tiene que ver con la frecuencia
de portadora que tiene el entrenador de comunicaciones digitales
EC-796 para modulaciones de
este tipo.
-
8
Figura 6
Figura 7
-
9
6.2. DEMODULADOR.
A continuacin realizaremos la medicin del ancho de banda del
filtro paso banda del receptor.
Para eso se debe conectar el generador de funciones en modo TTL
por la entrada BNC2 del equipo,
y seleccionar la entrada TTL y emisin en banda base (BB). As los
pulsos TTL del generador
llegan directamente al receptor. La salida del filtro paso banda
que sintoniza la ASK est en el
punto de test TPR3. Variando la frecuencia del generador TTL,
pudimos determinar que la
frecuencia de resonancia del filtro (frecuencia de mxima
amplificacin) es de es de 375kHz,
donde tambin pudimos analizar que la amplitud mxima es de 3.53
Vpp (Figura 8). A partir de
ella, se aumenta y disminuye hasta detectar el ancho de banda a
3 dB (reduccin de un factor 0,7
en la amplificacin respecto al valor de sta en resonancia). Los
resultados encontrados fueron de
335kHz en el corte inferior (Figura 9) y de 400kHz (Figura 10)
en el corte superior. De esta
manera podemos deducir que el ancho de banda del filtro a 3dB
ser de 65kHz.
Figura 8
-
10
Figura 9
Figura 10
-
11
6.3. DEMODULACIN DE LA SEAL.
Para este punto del procedimiento debemos volver a conectar el
generador en modo seal (BNC1),
seleccionando la entrada de seal (2 Vpp y 1 kHz) y la modulacin
en ASK. Ahora veremos la
salida del filtro del demodulador (TPR3), y compararemos con la
seal modulada de TPE24
(Figura 11). El siguiente paso en la demodulacin consiste en un
detector de envolvente de la
seal vista en TPR3. Para ello conectamos la sonda que tiene en
el equipo emisor al punto TPR6
del receptor, correspondiente a la salida del detector de
envolvente (Figura 12). Esta seal se
conforma posteriormente en pulsos mediante un comparador, cuya
salida es el punto de test del
receptor TPR36 (Figura 13). Entonces conectamos la sonda que
tiene en TPR3 al punto TPR36
para ver la seal de entrada a la UART receptora. Finalmente
comprobamos que esta seal coincide
con la generada por la UART emisora en TPE4 (Figura 14).
Figura 11 (TPR3 vs TPE24)
-
12
Figura 12 (TPR3 vs TPR6)
Figura 13 (TPR36 vs TPR6)
-
13
Figura 14 (TPE4 vs TPR36)
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
Se ha experimentado la modulacin y demodulacin ASK. Logramos
observar la forma de la onda modulada y con la ayuda del
osciloscopio
ProScope realizamos las mediciones indicadas por la gua de
laboratorio.
Nuestras primeras experiencias las realizamos con un
osciloscopio antiguo
del cual era muy complicado tomar mediciones y casi imposible
obtener
resultados exactos, y sus sondas se encontraban en malas
condiciones, as
que optamos por utilizar el ProScope, el cual no nos gener ningn
problema
y es bastante sencillo de utilizar.
-
14
8. CUESTIONARIO.
8.1. Cul es la frecuencia de la seal portadora?
Este valor es mencionado en la parte terica, pero sin embargo
con la
ayuda del ProScope logramos observar que es de 390 KHz.
8.2. Cul es el ancho de banda del filtro utilizado en el
demodulador?
El ancho de banda del filtro utilizado en el demodulador es: 65
KHz.
8.3. Dibuje el aspecto de una seal modulada OOK.
8.4. Dibuje sobre la seal anterior el efecto de aplicar un
detector de
envolvente.
9. BIBLIOGRAFA.
9.1. Manual de Prcticas del EC-796
http://www.ele.uva.es/~jesman/EAV/Manual_practicas.pdf
9.2. Manual de Instrucciones del EC-796
http://www.ele.uva.es/~jesman/EAV/Manual_teoria.pdf
9.3. Manual de Teora del EC-796
http://www.ele.uva.es/~jesman/EAV/Teoria.pdf