PSK                  8ניסוי מספר     

רקע תיאורטי:

המעגל משדר אות הסינוס פעם במופע אפס ופעם במופע הפוך (180 מעלות )לפי אות המידע שהוא מידע סיפרתי שמורכב מסיביות אפס או אחד. כאשר המידע הוא אפס אז האות המשודר יהיה  בזווית  180 , כאשר אות המידע אחד האות המשודר יהיה  בזווית 0 .  

המודל המתואר באיור 2 מייצג דיאגרמת בלוקים של מעגל מפתח תזוזת מופע. המחולל הסדרתי Sequence Generator משמש כאות מידע ספרתי .בנוסף יש צורך לסנכרן אותו עם משקף התנודות כדי לעזור למשקף התנודות להציג את האות הרצוי בהתאם לשעון המסופק לכניסת הטריגר החיצונית של משקף התנודות.

מהלך הניסוי:

 בניסוי זה היה שימוש בערכת התקשורת Emona Telecoms-Trainer 101 במטרה לייצור אות BPSK , תוך שימוש במכפל כדי ליישם את המודל המתמטי שמבצע את המפתוח. האות הספרתי של המידע מיוצג בניסוי זה ע"י שימוש במחולל הסדרתי של הסיביות Sequence Generator .

1.     הרכבנו את המעגל הבא :

2.קבענו את מצב הטריגיר של משקף התנודות למצב EXE  כלומר חיצוני. scope’s  Trigger Source  control to the  EXT                  .

3.קבענו את תצורת ההצג בשני הערוצים של משקף התנודות למצב DC .

4.כווננו את סקלת הזמן ל 0.1 מילי שניות למשבצת.

5.שנינו את מצב מחולל הסדרות למצב 00 . דחפנו שני המפסקים למעלה.

6.לא שכחנו לחבר את ההדקים השחורים של משקף התנודות לאדמה GND  שבערכה.

תוצאות :

מסקנות:

1. ברגע שבו עוברים מרמה לרמה שנייה ישנם הופכי מופע.
2. לאות המידע הספרתי יש שתי רמות.

רקע תיאוריטי:

אפנון תדר, הוא שיטת אפנון שבה מידע מיוצג באמצעות שינויים בתדר של הגל הנושא. (בהשוואה ל-AM שבו המשרעת של הגל הנושא משתנה והתדר נשאר קבוע).

בגלל שינויי התדר, השימוש ב-FM דורש רוחב סרט גדול יותר לעומת ה-AM. עם זאת, משום שהרעשים בדרך-כלל פוגעים במשרעת של הגל ולא בתדר שלו, לא חלה פגיעה בייצוג של האות המקורי. לפיכך מקלטי FM חסינים יותר להפרעות, ולשינויים בעצמת (משרעת) האות הנקלט. תוצאה נוספת של תכונה זו היא שמקלטי FM מסוגלים לקלוט בבירור את האות החזק מבין שתי תחנות המשדרות באותו תדר (תופעה הנקראת "תופעת הלכידה").

ביישומים אנלוגיים, תדר האות הנושא משתנה בתלות בשינויים בעוצמת אות המידע. ביישומים דיגיטליים ניתן לקבוע את תדר האות הנושא לכל תדר מקבוצה מסוימת של תדרים בתלות באות.

מטרת  הניסוי:

היא ליצור אות מאופנן FM בעזרת VCO מתנד מבוקר מתח.

מהלך הניסוי:

חלק א:

 כיוונו את ההגבר של ה-VCO לכיוון השעה 2. וכוונו את תדר ה- VCO לכיוון שעה 12. הזזנו את המפסק למצב LO כמו שמתואר באיור 1:

איור 1

חיברנו את המעגל המתואר באיור 2:

איור 2

כיוונו את סקלת הזמן של משקף התנודות (סילסקופ) ל- 20 למשבצת:

                                          איור 3

שנינו את כיוון תדר ה- VCO כך שהוצג לנו מחזור אחד בלבד על מסך המשקף תנודות כפי שמתואר באיור 4:

                                                                            איור 4

F=1/T = 1/20 = 50KHZ

כווננו את סקלת הזמן של משקף התנודות לערך של 0.1 MSEC למשבצת:

               איור 5

חיברנו את המעגל המופיע באיור 6 :

איור 6

איור מספר 7 מתאר את המעגל ברמה של דיאגראמה מלבנית:

איור 7

התוצאה בשקף התנודות הייתה:

                                                           איור 8

*התדרים השתנו ל תדרים גבוהים ונמוכים.

השנויים שחלו בין אות הכניסה של ה VCO לבין המוצא שלו:

איור 9

כשאות המידע "1" אות המוצא רצוף (צפוף) וכשאות המידע "0" אות המוצא מרוחק.

 1. כמה סינוסים  קיבלת במוצא ? אין סוף.                                 

2. האם סינוסים אלה יש להם תדרים שונים  ?      

כן יש שני תדרים שונים:

                 1-תדר נמוך       2-תדר גבוהה

3. מדוד את זמן המחזור של התדר הנמוך באות המאופנן?

Th=(2.2*2.5m)/10=550  

4. מדוד את זמן המחזור של התדר הגבוה באות המאופנן?

Tl=(0.8*1m)/10=80                                 

5. חשב את התדרים הנ''ל?

Fmax=1/Tmin=1/(80   )=12.5KHz          

Fmin=1/Tmax=1/(550     )=1.81KHz   

חלק ב:

יצרנו אות מאופנן FM בעזרת אות דיבור.

כוונו את סקלת הזמן למשקף התנודות 0.1 MSEC למשבצת ניתקנו את האות המלבני מכניסת ה VCO וחברנו במקומו יצאת המיקרופון כמתואר בתרשים 10 :

  

איור 10

דברנו לעבר המיקרופון והבחנו השינויים האלה שנמצאות באיור 11:

          איור 11

חלק ג:

ניתקנו את מבוא הVCO מייצאת המיקרופון וחיברנו במקומה אות סינוס 2KHZ כמתואר באיור 12 :

איור 12

והתוצאה הייתה במשקף התנודות :

איור 13

Fc=1/(100     )=10KHz

Fmax-=1/Tl=1/100      =10KHz

Tl=5*20    =100

Fmin=1/Th=1/200      =5KHz

Th=10*20    =200

Fmax-Fmin=2

K/2=2.5 KHz5=סטיית התדר

Am=0.5*1.5=0.75 v

Fm=2KHz

 =2.5/2=1.25

תוצאות :

כאשר חיברנו אות ריבועי הבחנו שני תדרים שונים קבועים

כשאר חיברנו אות סינוסי הבחנו שיש הרבה תדרים כך שהראשון הוא התדר הנמוך והאחרון הוא התדר הגבוה (ההצגה תהיה כמו אות תלת ממד) והיא מכיל הרבה תדרים והרמוניות.

  

XAm(t)= (Ac+Am*cos(Wm*t))cos(Wc*t)

                    גל נושא       אות בתדר נמוך     מתח ישר

רקע תיאורטי: אפנון AM  הינו אפנון תנופה של אות נושא בעל תדר גבוה מאוד ביחס לאות המידע .שיטת אפנון התנופה מתבססת על שינוי תנופתו של גל הנושא בהתאם לשינויי המידע שאותו רוצים לשדר.זו השיטה הראשונה שפותחה.                                                                   על מנת לחלץ את האות המקורי מהגל הנקלט, דרוש תהליך ההפוך לתהליך האפנון הקרוי גילוי (Demodulation).

לכל שיטת אפנון יש שיטת גילוי המתאימה לה. לדוגמה, שיטת הגילוי הבסיסית לאפנון המשרעת נקראת עקיבת מעטפת. היא מתבססת על דיודה כמיישר זרם, ומעגל RC הנותן תגובה דועכת אקספוננציאלית כמו שמתואר באיור 1.

                                                                   

איור 1

התוצאה היא דעיכה אחרי כל מקסימום של הגל הנושא, הדומה למעטפת הגל המאופנן שהיא האות המקורי.

מטרת הניסוי:

גילוי אות מאופנן AM

מהלך הניסוי:

הכנתי את עירכת התקשורת וחיברנו אותה למקור המתח הרכבנו את משקף התנודות הרכבנו את המבוא CH1 למבוא ה DC.

סובבנו את הבורר של הגבר המסכם G;g עד הסוף כנגד כיוון השעון. סובבנו את בורר מקור המתח המשתנה עד הסוף כנגד כיוון השעון.

חיברנו את המעגל המתואר:

 

איור 2

מקמנו את CH1 האנכי במשקף למתח 0.5 משבצות במהלך הצפייה שלי במסך סובבנו את הבורר של הגבר המסכם(G ו g) עם כיוון השעון וזו התוצאה:

                   

איור3

מקמנו את ה-mode של משקף התנודות למצב ALT מקמנו CH2 האנכי במשקף למתח של 1V כמשבצת.

איור 4

בחלק ראשון של ניסוי זה בצענו אפנון תנופה בעזרת אות SIN יחיד אומנם המסר במערכות תקשורת אמיתיות המסר אינו בדבורינו כלל אות דיבור ומוסיקה. עכשיו מאופשר לנו לראות איך נראה אות מאופנן AM בעזרת אות דיבור כמו שמתואר באיור 5.

                                                

       

                           

 איור6                                                                                    איור 5

אחרי שהרכבנו את מעגל אפנון AM נחבר את המעגל המתואר באיור 7 שהוא בעצם אפנון AM עם כל הברורים ליד שמאל.

איור 7

שינינו כיוון G עם כיוון השעון כך שהישגנו VP-P1 שינינו כיוון g עם כיוון השעון כך שהישגנו גורם אפנון M=0.5

והתוצאה הייתה:

                                          איור 8

בשלב זה הגדלנו עוצמת גורם והאפנון והצפינו בתצואה והתוצאה במשקף התנודות הייתה כפי שמתואר באיור 9:

איור 9

 

אפנון זה נקרא אפנון יתר : אם M>1 נקבל מצב הקרוי אפנון יתר, במקרה זה קיימים היפוכי מופע באות המאופנן. ולא ניתן לשחזר את המידע באמצעות גלאי מעטפת.

תוצאות:

קיבלנו אות גלוי שזהה לאות המידע המקורי .

מסקנות :

*אפשר לגלות את המידע מאות מאופנן AM באמצעות גלאי מעטפת המורכב מן דיודה , קבל , נגד. בעזרת קביעת ערכים מתאימים לקבל והנגד.

*כאשר גורם האפנון הוא 1 או קטן מ 1 נקבל במשקף התנודות אות מידע שדומה מאוד למעטפת האות המאופנן.

*כאשר גורם האפנון גדול מ 1 יהיה אפנון יתר כמו שהסברתי קודם.