ניסוי 8

מפתוח תזוזת מופע

PSK:  Phase shift keying

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 .  

איור 1

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.

איור 2



מהלך הניסוי :

בניסוי זה יהי שימוש בערכת התקשור  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. הרכב את המעגל המתואר באיור 3 .

1. קבע את מצב הטריגיר של משקף התנודות למצב EXE  כלומר חיצוני. scope’s  Trigger Source  control to the  EXT.
2. קבע את תצורת ההצג בשני הערוצים של משקף התנודות למצב DC .
3. כוון את סקלת הזמן ל 0.1 מילי שניות למשבצת.
4. שנה את מצב מחולל הסדרות למצב 00 . דחוף שני המפסקים למעלה.

5. אל תשכח לחבר את ההדקים השחורים של משקף התנודות לאדמה GND  שבערכה.
6. שנה את מצב התצוגה של MODE למצב ALT כדי שתוכל לראות שני הערוצים.
7. השווה בין האותות ותתעד את התוצאות שלך.



תוצאות:

מסקנות:

 במצב של מפתוח זיזת מופע לא חל שינוי לא בתנופה וגם לא בתדר של האות המשודר .הדבר היחיד שמשתנה הוא המופע, בין הרמות שהוגדרו.

ניסוי מס' 7
אפנון תנופה

מטרת הניסוי :

היא ליצור אות מאופנן FM בעזרת VCO מתנד מבוקר מתח.

אפנון תדר

אפנון תדר (באנגלית: Frequency Modulation; ובקיצור: FM ), 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 המידע (שיטה הידועה כ- Frequency-Shift keying או בקיצור FSK; בעברית: מפתוח זיזת תדר).

איור המשווה את תוצאת אפנון ה-FM (למטה) לבין אפנון ה-AM (באמצע) עבור אות מידע מסוים (למעלה)

אפנון FSK, המהווה אפנון FM לאותות ספרתיים: האות המקורי (למעלה), הגל הנושא (באמצע), תוצאת האפנון (למטה)

הצגה של מחזור אחד

 

הצגה של 10 מחזורים כאשר ערך המשבצת הוא 0.1 מילי לשנייה

 

השינוי שתקים במוצא המתנד:

הוא שתדר המתנד השתנה כתוצאה מן שינוי זמן המחזור  האות .





תשובות :

1.    אין סוף סינוסים

 

2.    לסינוסים אלה יש תדרים שונים כי בכל לרגע ורגע יש עוצמה שונ

3.    Tmax=5*0.1*10^-3

    =5*10^-4          

Tmin = 4*0.1 *10^-3     .4      

4*10^-4                    =

Fmin =1/5*10^-4       .5      

2000hz                 =

Fmax=1/4*10^-4                  

2500hz                 =

לפי התוצאות רואים שהאות יותר צפוף כי אנחנו הגדלנו ההגבר כלומר זמן מחזור קטן  והתדר גדל.

מאפייני האות המאופנן  המתקבל:

-יש קשר בין הזמו והתדר

-נראה לנו הרבה תדרחם

סטיית התדר היא ההפרש בין בין התדר הגבוה לבין התדר הנמוך:

df=Fmax - Fmin =2500 – 2000 =500 hz

ניסוי מס' 6

חלק א

אפנון תנופה במשדר

אפנון (modulation) הוא פעולה המבוצעת במשדר ושיטת אפנון התנופה מתבססת על שינוי תנופתו של גל נושא , בהתאם לשינויי אות המידע .

בפעולת האפנון מעורבים שני אותות:

    אות המידע : x am(t)=am*cos*wm t

     גל נושא c(t)=ac*cos* wc t:

אות המאופנן – המייצג את אות המידע ואת גל הנושא

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

מהלך הניסוי:

 

*בהתחלה מכנים ערכת התקשורת ונחבר אותה למור המתח ונחבר את ערכת התקשרת למכשיר משקף ומאפסים את ערכת התקשורת ומשקף תנודות .

**נוודא ש- הבורר של מקור העירור ( TRIGGER SOURCE ) במשקף התנודות מכוונן ל -

CH1 ונמקם את כפתור הבקרה של אופן הפעולה ל – CH1  במשקף התנודות.

בנית הערכה כדי לראות את אות המידע 

אות המידע מוצג במשקף תנודות  : (  CH 1 )

בנית הערכה כדי לראות את אות המאופנן

 

אות המאופנן מוצג במשקף תנודות:(  CH 2 )

איור הזה מיצג לנו אות המידע ואות המאופנן יחד והתיאום בניהם:

חלק ב:

מטרת החלק הזה:

יצרת אות מאופנן תנופה בעזרת אות דיבור

מהלך הניסוי:

בחלק ראשון של ניסוי זה  בצענו אפנון תנופה בעזרת אות סינוסי . בחלק הזה אנחנו הולכים לראות אות מאופנן  AM בעזרת אות דיבור.

*ננתק אות אות הסינוסי בעל  KHZ2 מיחידת האותות המרכזית ( MASTER SIGNAL ) המחוברת לכניסה  A של המסכם.

**נחבר את הנקודה A למוצא יחידת הדיבור המתואר באיור הבא.

שינוי תנופה של אות המידע :

סובבים את הבורר ימינה וצא לנו ( סובבים ימינה מאקסימום )

יוצא לנו אות מאופנן ,מקדם האפנון גדול מ – 1

סובבים את הבורר שמולה יוצא לנו ( סובבים שמולה מאקסימום )

אות מידע נעלם ומה שאנחנו רואים הוא אות גל נושא ( צפוף )

שלב 2:

גלוי אות מאופנן

מטרת הניסוי :

גילוי אות מאופנןAM  בעזרת גלאי מעטפת

מקלט:

מקלט או רסיבר הוא מכשיר שהופך גל נושא הנקלט מהאוויר באנטנת הקליטה, בתדר גל נושא מסוים (תדר התחנה הרצויה), לאות מידע .

למקלט שלושה חלקים עיקריים:

1.    בורר תדרים (תחנות) - בורר את אות התחנה הרצויה מבין כל הגלים הנושאים שנקלטים באנטנה.

2.    מגבר - מחזק את הגל הנושא החלש מאוד שנקלט באנטנת הקליטה.

3.    גלאי - הופך את הגל הנושא המאופנן שנקלט באנטנה לאות מידע.

מהלך הניסוי:

*הרכבת מעגל אפנון AM ע''מ לקבל אות מאופנן AM .

**חיבר את המעגל המתואר באיור 2 שהוא בעצם אפנון AM .עם כל הבוררים ליד שמאל .

***שנה כיוון G עם כיוון השעון כך שתשיג 1 VP-P .

****שנה כיוון g . עם כיוון השעון כך שתשיג גורם אפנון 5.0

 ****גילוי המידע מהאות המאופנן

תוצאה:

 

 

*ונחבר את המעגל הזה :

תוצאה :

חלק ג:

נשנה את עוצמת אות המידע וצפה בתוצאות הגילוי

הגדל את עוצמת אות המידע באופן קבוע והבחן בשינויים באות המוצא של הגלאי.