Tele la1
- 1. LAB 01: Muestreo y Reconstrucción INTEGRANTES: MEDRANO GOMEZ KATY MIRANDA VALENCIA ANGEL GAMARRA AVALOS KATHERINE GUILLEN HUAMANI DIEGO PROFESOR:
- 2. MUESTREO Y RECONSTRUCCION Discusión Preliminar Hasta ahora, los experimentos en este manual se han concentrado en sistemas de comunicación que transmiten señales analógicas. Sin embargo, la transmisión digital es rápida sustitución análoga en las aplicaciones de comunicaciones comerciales. Hay varias razones para esta incluyendo la capacidad de las señales digitales y sistemas para resistir la interferencia causada por ruido eléctrico. Se han ideado muchos sistemas de transmisión digital y varios se consideran en experimentos posteriores. Que se utiliza, donde la información a transmitir (llamado el mensaje) es una señal analógica (como discurso y música), debe convertirse a digital primero. Se trata de muestreo que requiere medir voltaje de la señal analógica a intervalos regulares. Figura 1a continuación se muestra una onda senoidal pura para el mensaje. Bajo el mensaje es la señal de muestreo digital utilizada para indicar la toma de muestras del circuito cuando al medir el mensaje. Debajo de eso es el resultado de "naturalmente" toma de muestras el mensaje a la velocidad de la señal de muestreo. Este tipo de muestreo es "natural" porque, durante el tiempo que se mide la señal analógica, cualquier cambio en el voltaje se mide demasiado. Para algunos sistemas digitales, una muestra de cambio es inaceptable. Figura 1b muestra un sistema alternativo donde el tamaño de la muestra se fija en el instante que se mide la señal. Esto se conoce como un esquema de muestreo y retención (y también se conoce como modulación de amplitud de pulso). Independientemente del método de muestreo utilizado, por definición captura solamente pedazos del mensaje. Así que, ¿cómo la señal muestreada permite recuperar todo el mensaje? Esta pregunta puede ser contestada por teniendo en cuenta el modelo matemático que define la señal muestreada: Como se puede ver, el muestreo es en realidad la multiplicación del mensaje con la señal de muestreo. Y como la señal de muestreo es una señal digital que es formada por una tensión DC y muchas ondas sinusoidales (el fundamental y sus armónicos) la ecuación puede ser reescrita como: Mensaje muestreado = la señal de muestreo x el mensaje Muestra mensaje = (DC + fundamental + armónicos) x mensaje
- 3. Cuando el mensaje es una onda sinusoidal simple (como en la figura 1) solución de la ecuación (que implica necesariamente alguna trigonometría que no se muestra aquí) nos dice que la señal muestreada se compone de: Una onda sinusoidal a la misma frecuencia que el mensaje Un par de ondas sinusoidales que son la suma y diferencia de fundamental y las frecuencias del mensaje Muchos otros pares de ondas sinusoidales que son la suma y diferencia de armónicos de la señal de muestreo y el mensaje Esto termina siendo un montón de ondas sinusoidales pero uno de ellos tiene la misma frecuencia que el mensaje. Así que, para recuperar el mensaje, todo lo que necesita hacer es pasar la señal muestreada a través de un filtro de paso bajo. Como su nombre lo indica, este tipo de permite filtro menor frecuencia señales a través de pero rechaza aumento de la frecuencia de señales. Dicho esto, para que funcione correctamente, hay un pequeño retén que se discute en el apartado C del experimento. El experimento En este experimento utilizarás el Emona telecomunicaciones-entrenador 101 a un mensaje utilizando muestreo natural y un esquema de muestreo y retención de la muestra. Entonces podrá reconstruir el mensaje de la señal muestreada y
- 4. examinar el efecto de aliasing. Equipo Emona telecomunicaciones-entrenador 101 (más energía-pack) Osciloscopio de 20MHz doble canal Dos cables de osciloscopio Emona telecomunicaciones-entrenador 101 Parche de Emona telecomunicaciones-entrenador 101 clasificado conduce Procedimiento Parte A – un mensaje sencillo de muestreo El Emona telecomunicaciones-entrenador 101 tiene un módulo de conmutador analógico doble que ha sido diseñado para el muestreo. Esta parte del experimento le permite utilizar el módulo para un mensaje sencillo utilizando dos técnicas de la muestra. 1. Se reúnen un conjunto de equipos listados arriba. 2. Conectar el montaje mostrado en la figura 2. Nota: Inserte los tapones negros de las puntas del osciloscopio en una toma de tierra (GND). La puesta a punto en la figura 2 se puede representar por el diagrama de bloques en la figura 3 a continuación. Utiliza un interruptor controlado electrónicamente para conectar la señal de mensaje (los 2kHz SENOIDAL de salida desde el módulo de señales Master) a la salida. El interruptor está abierto y cerrado por la salida DIGITAL de 8kHz del módulo maestro señales.
- 5. 3. Configurar el ámbito de aplicación como sigue: El control de la Fuente del disparador es ajuste en el CH1 (o INT). El modo de control se establece en la posición de CH1 . 4. Ajuste control de base de tiempo de alcance para ver dos o más ciclos de salida de 2 kHz SENOIDAL del módulo maestro señales. 5. Regular de modo de alcance en la DOBLE posición para ver el mensaje muestreado en el módulo de interruptor analógico Dual, así como el mensaje de. 6. Establecer controles de Atenuación Vertical de la mira a la posición de 1V/div . 7. Dibuje las dos formas de onda escalar en el espacio provisto en la página siguiente, dejando espacio para una tercera forma de onda. Sugerencia: Dibujar la señal de mensaje en el tercio superior de la gráfica y la señal muestreada en el tercio medio.
- 6. Pregunta 1 ¿Qué tipo de muestreo, esto es un ejemplo de? Natural Pregunta 2 ¿Qué dos características de la señal muestreada confirman esto? Nos dimos cuenta que se trataba de un muestreo natural por la forma de la onda que toma la señal muestreada. .La muestra inicia en un flanco de subida de cada pulso. 8. Modificar la configuración como se muestra en la figura 4. La puesta a punto en la figura 4 se puede representar por el diagrama de bloques en la figura 5 a continuación. El interruptor controlado electrónicamente en el montaje original ha sido sustituido por un circuito de muestra y retención. Sin embargo, las señales de mensaje y muestreo siguen siendo los mismos (es decir, una onda senoidal de 2kHz y un tren de pulso de 8kHz)
- 7. 9. Dibujar el nuevo mensaje muestreado para escalar en el espacio que dejaste en el papel de gráfico. Pregunta 3 ¿Qué dos características de la señal muestreada confirman que la configuración de modelos el esquema de muestreo y retención Nos dimos cuenta porque toman muestras de la señal periódica, manteniéndolos estables en su salida. .el momento en el que se toman los valores (instantes de muestreo) y el tiempo que son retenidos están marcados por una señal de control
- 8. Parte B – discurso de toma de muestras Este experimento muestra una onda senoidal de 2kHz. Sin embargo, el mensaje en los sistemas de comunicaciones digitales comerciales es mucho más probable que el discurso y la música. La siguiente parte del experimento te permite ver lo que parece una señal de discurso muestreados.
- 9. Hable del control de la base de tiempo de los sopes a la posición 2ms / div Como podemos observar hemos producido sonido ya sea silvado, hablando y lo que observamos en el osciloscopio es que nuestra voz está siendo muestreada y al ponerlo 2m/div podemos observar mejor la onda lo contrario 10. Desconectar las clavijas a la salida de SENO del módulo de señales Master 2kHz. 11. Conéctelos a la salida del módulo de discurso tal como se muestra en la figura 6 a continuación. Recuerde: mostrar líneas punteadas lleva ya en su lugar.
- 10. 12. Regular del alcance base de tiempo en la posición 2 ms/div. 13. Habla, canta o tararea mientras ve la pantalla del osciloscopio.
- 12. Cables CONCLUSIONES - Para reproducir la señal analógica original según el teorema de Nyquist, la tasa de muestreo sea al menos dos veces mayor que la frecuencia mas alta de la señal original. - La técnica mas usada para cambiar una señal analógica a digital es la modulación por codificación de pulso(PCM). - La muestra inicia en un flaco de subida de cada pulso - El muestreo natural es la modulación PAM . - El muestreo con retención Sample y Hold es empleado en la modulación PCM - Ambos métodos natural y SH son importantes para modular una señal analógica.