Practicas Ask Fsk Psk

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PIEDAD INTRODUCCIÓN A LAS TELECOMUNICACIONES

INGENIERÍA ELECTRÓNICA PRACTICA 1 Y 2 Y 3 ASK, FSK Y PSK ALUMNOS:

ENRIQUE BARAJAS ORTIZ MARCO ANTONIO JIMÉNEZ ESTRADA PROFESOR:

ING. RODOLFO GUADALUPE HERNÁNDEZ La Piedad Michoacán Lunes 04 de Octubre de 2010

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TABLA DE CONTENIDO.

INTRODUCCION ...................................................................... 3 MARCO TEORICO ................................................................. 4,5 OBJETIVO ................................................................................... 6 MATERIAL .............................................................................. 7,8 DESARROLLO .................................................................... 9-22 CONCLUSIONES ..................................................................... 23

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INTRODUCCIÓN. Dentro de las técnicas de modulación están también las utilizadas para datos digitales, entre estas se encuentran ASK o modulación por cambio de amplitud, FSK modulación por cambio de frecuencia y PSK o modulación por cambio de fase. Todas estas técnicas son utilizadas dentro de la transmisión de señales digitales y complementan a las ya estudiadas AM y FM.

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MARCO TEÓRICO. ASK (Amplitude Shift Keying) modulación por cambio de amplitud. Consiste en la variación de la amplitud de la portadora senoidal, que se hace mediante la variación del estado lógico de la señal modulante, se le conoce también como modulación por desplazamiento de amplitud.

FSK (Frecuency Shift Keying) Modulacion por cambio de Frecuencia. Consiste en la modificación de frecuencia en la portadora senoidal, que se hace mediante las variaciones de estado lógico de la señal modulante, se le conoce también como modulación por desplazamiento de frecuencia.

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PSK (Phase Shift Keying) Modulacion por cambio de fase. Consiste en variar la fase de la portadora senoidal mediante las variaciones de estado lógico de la señal digital modulante. La frecuencia de la portadora no es alterada, la información digital es transmitida en la fase de estado portadora. También se le conoce como modulación por desplazamiento de fase.

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OBJETIVO. El alumno realizara una modulación y demodulación utilizando las técnicas ASK, FSK, PSK, utilizando los módulos de entrenamiento Unitrain y comparando los resultados con lo estudiado en clase.

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MATERIAL. MATERIAL NECESARIO: PRACTICA 1 PSK Cant. Descripción

Ref.

1

Interfaz UniTr@in

SO4203-2A

2

Experimentador

SO4103-2B

1

Modulador PSK/QPSK

SO4201-9J

1

Demodulador PSK/QPSK

SO4201-9K

4

Cable de conexión 2 mm, 7,5 cm, amarillo

SO5126-5E

MATERIAL NECESARIO: PRACTICA 2 ASK Cant. Descripción

Ref.

1

Interfaz UniTr@in

SO4203-2A

1

Experimentador

SO4203-2B

1

Modulador / demodulador ASK

SO4201-9H

1

Cable de conexión 2 mm, 15 cm, amarillo SO5126-5M

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MATERIAL NECESARIO: PRACTICA 3 FSK Cant. Descripción

Ref.

1

Interfaz UniTr@in

SO4203-2A

1

Experimentador

SO4203-2B

1

Modulador / demodulador FSK

SO4201-9E

1

Cable de conexión 2 mm, 15 cm, amarillo SO5126-5M

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DESARROLLO. RESULTADOS DE NUESTRA SEÑAL ASK. MODULADA PSK. Asignación de los oscilogramas de los puntos de control DATA y BITCLOCK a una combinación de bits definida. ATENCIÓN: Antes de comenzar con el ejercicio, cerciórese de que el modulador PSK (SO4201-9J) se encuentre alineado según como se indica en el manual de instrucciones. Conecte el terminal "SYNC" del modulador PSK/QPSK (SO4201-9J) con la entrada analógica del canal B de la interfaz UniTr@in. Con el canal A mida la señal en la salida "DATA". Aplique un impulso de disparo en el canal B. Para un mejor disparo defina como valor de activación 50% de la amplitud de la señal cuadrada. Defina la siguiente combinación de bits (el siguiente byte) en la fila de conmutadores DIP: LSB MSB Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 0

1

0

0

1

1

0

1

Ponga el selector del modo de modulación en la posición "2PSK", coloque en el campo de selección de la velocidad de transmisión en baudios un puente conector en la posición "1200" y pulse el botón "SET" para almacenar la combinación de bits. ATENCIÓN: Cada vez que se hagan cambios en la configuración, el botón "SET" deberá ser pulsado.

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Observe en el osciloscopio las tensiones de los terminales "DATA" y "BITCLOCK". ¿En qué orden son transmitidos los bits? ¿Cuántos bits son transmitidos en cada ciclo de reloj de los bits?

En esta imagen se muestra el tren de pulsos (en rojo) 01001101 enviado tal y como se especifican en las instrucciones como se puede mostrar se dispone de una señal de reloj o sincronizadora (en azul); el tren de pulsos es enviado cada flanco de subida de la señal de reloj.

Señal de reloj sincronizada.

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Asignación de la tensión de salida a diferentes combinaciones de bits. Mida con el canal A la señal en el terminal "(Q)PSK" y establezca la correspondencia entre los valores binarios de la combinación de bits (0 y 1) y las fases de la señal 2PSK. Para ello compare la señal modulada 2PSK con la portadora del terminal "Car".

T: 1 ms/DIV

CHN A [1 V/DIV] DC

CHN B [2 V/DIV] DC

XT

En la imagen se muestra la modulación por cambio de fase en donde el parámetro que se modifica de la portadora (en rojo) es el ángulo de fase el cual cambia cada vez que hay un flanco de subida o de bajada en la señal moduladora (azul).

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T: 1 ms/DIV

dT: 860,849 µs f: 1,16164 kHz dUA: 1,96766 V

CHN A [500 mV/DIV] DC CHN B [2 V/DIV] DC

XT

Esta imagen muestra la señal modulada (rojo) y la moduladora (azul) traslapadas de manera que se puede apreciar mejor el cambio de fase de la modulada con respecto a los flancos de la moduladora.

El cambio de fase de 0-180° ocurre cada vez que ocurre un flanco de subida o de bajada de la señal portadora (azul).

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Efecto de las diferentes velocidades de transmisión. Determine la velocidad de modulación vS, la velocidad de transmisión de datos vD, así como la cantidad de bytes que se transmiten por segundo (cps) al colocar el puente selector de la velocidad de transmisión en baudios en las posiciones "600" y "1200". Compare la señal 2PSK generada en ambas posiciones.

NOTA: Utilice los marcadores de tiempo del osciloscopio para determinar la velocidad de transmisión. En la parte inferior de la barra de controles del osciloscopio se encuentra el botón para la función del cursor. Ponga éste en el canal A. Ahora aparecen dos marcadores adicionales de amplitud para medir tensiones y dos marcadores

de

tiempo

para

medir

el

tiempo

o

la

frecuencia.

Los marcadores pueden ser desplazados a la posición deseada con el ratón. Los valores obtenidos son mostrados en la parte superior derecha.

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Resultado para la posición "600":

T: 2 ms/DIV

dT: 1,69811 ms f: 588,889 Hz dUA: 995,025 mV

CHN A [500 mV/DIV] DC CHN B [2 V/DIV] DC

XT

Como se muestra en la imagen se a justado la velocidad de baudios a 600, con lo cual el tren de pulsos (azul) es enviado a una frecuencia 588,889 Hz por lo tanto el cambio de fase de la modulada estará en una frecuencia similar.

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El tren de pulsos es enviado a una frecuencia de 600Hz, cuando está configurada a una velocidad de 600 baudios, por lo tanto la portadora cambiara de fase a una frecuencia mayor.

Resultado para la posición "1200":

T: 2 ms/DIV

dT: 849,057 µs f: 1,17778 kHz dUA: 995,025 mV

CHN A [500 mV/DIV] DC CHN B [2 V/DIV] DC

XT

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Esta imagen muestra un tren de pulsos que es enviado a una velocidad de 1200 baudios que es el doble de la anterior se pude notar un incremento de la frecuencia directamente proporcional a la velocidad en baudios concluimos por lo tanto que el tren de pulsos es enviados a una frecuencia mayor y por lo tanto la modulada cambiará de fase a una frecuencia mayor.

DEMODULADA PSK. Manteniendo los ajustes hechos para los ejercicios de modulación, conecte las salidas "(Q)PSK" y "Car." del modulador QPSK/PSK con las entradas

respectivas

del

demodulador

QSPK/PSK

(SO4201-9K).

La portadora (CAR) debe ser transmitida con las señales de salida para la sincronización. Configure el demodulador para la recepción de datos siguiendo la configuración utilizada para la modulación. 

Selector de la velocidad en baudios: posición "1200".



Selector del modo de modulación: posición "2PSK".

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Conecte el terminal "SYNC" del modulador PSK/QPSK (SO4201-9J) con la entrada analógica del canal B de la interfaz UniTr@in. Con el canal A mida la señal en la salida "DATA" del demodulador QPSK/PSK. Aplique un impulso de disparo en el canal B. Para un mejor disparo defina como valor de activación 50% de la amplitud de la señal cuadrada.

Se pude apreciar en estas imágenes la reconstrucción de la señal moduladora en la salida tarjeta demoduladora.

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RESULTADOS DE NUESTRA SEÑAL ASK.

MODULADA ASK.

Se pude apreciar una señal modulante (azul) y la señal modulada (rojo) como se pude apreciar cuando la señal moduladora se encuentra en un estado lógico 1 la amplitud de la señal portadora esta alternando continua mente, mientras que cuando su valor es ibual a cero la amplitud de la portadora es nulo.

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En las imágenes se muestra una escala más grande para que se observe mejor la señal modulada.

DEMODULADA ASK.

Se observa la reconstrucción de la señal moduladora a partir de la señal modulada.

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RESULTADOS DE NUESTRA SEÑAL FSK.

MODULADA FSK.

Esta imagen nos muestra la señal moduladora (azul) y la señal portadora una vez ya modulada (roja); se aprecia que la frecuencia de la modulada aumenta cuando la moduladora se encuentra en un estado lógico 1 disminuye cuando el estado lógico de la moduladora es 0.

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Se modifica la simetría de la señal modulada mediante el potenciómetro que se encuentra en la tarjeta moduladora de FSK.

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DEMODULADA FSK.

Una vez que la señal entro a la tarjeta demoduladora FSK pudimos recuperar a la salida de la misma señal moduladora.

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CONCLUSIONES. 

Al igual que en la práctica de AM y FM tuvimos la oportunidad de comprobar la teoría vista en clase mediante experimentos en el laboratorio.



Este tipo de técnicas de modulación y demodulación tienen sus ventajas y desventajas, y se aplican de acuerdo a la situación.