Modulaciones Digitales En Matlab

Escola Politècnica Superior Enginyeria Tècnica de Telecomunicació Especialitat en Sistemes de Telecomunicació

SISTEMES DE TELECOMUNICACIÓ (2n quadrimestre)
PRACTICA: Modulacions digitals

OBJECTIUS: • Simular i visualitzar tres tipus de modulacions digitals: ASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying) i PSK (Phase Shift Keying) en el domini del temps i de la freqüència.INTRODUCCIÓ: La transmissió de dades en forma digital a través de qualsevol mitjà de transmissió implica una certa codificació. A aquesta codificació que es realitza sense que existeixi una modulació se la coneix com a codi de línia en banda base. (Conceptes vistos en la primera part de l’assignatura) Ara bé, quan per a la transmissió d’una seqüència binaria s’utilitza una ona portadora estaremparlant de transmissió pas banda. Els tres esquemes de modulació que es veuran en aquesta pràctica són les tres formes més senzilles de modulació digital vistes durant el curs.

La pràctica consisteix en generar un senyal digital que posteriorment haurà de transformar-se a cada un dels esquemes de modulació proposats i realitzar-ne l’anàlisi en el domini temporal i freqüencial.

EscolaPolitècnica Superior Enginyeria Tècnica de Telecomunicació Especialitat en Sistemes de Telecomunicació

1- DADES BINÀRIES O DIGITALS Inicialment per a poder simular l’esquema de modulació s’ha de generar una seqüència de dades binàries data de manera aleatòria, les funcions rand i round ens facilitaran aquesta tasca.
data = round(rand(1,nbits));

on nbits és la longitud de les dades (numero de bits, potser entre 6 i 12 per visualitzar les dades en el temps i verificar que la modulació ha estat programada de manera correcte i posteriorment més gran, de 64 a 128 per assegurar que la seqüència és aleatòria). Es convenient que per cada nivell que es representi el valor es repeteixi un cert numero de vegades, que ajudarà a la bona visualització dels resultats. De manera que haurem de mostrejar laseqüència binària generada. Si tenim les dades següents: 0 s’han de representar com: 000000 000000 111111 000000 1111111 0 1 0 1

Es convenient utilitzar una funció de mostreig que s’haurà de generar i gravar en un arxiu mostreig.m:
function mdata=mostreig (data, nbits, mostres) %mostreig de dades mdata=[ ]; for i=1:nbits if data(i)==1 mdata=[mdata ones(1,mostres)]; else mdata=[mdatazeros(1,mostres)]; end; end;

On mostres, nbits i data son valors que s’han de definir en el programa principal. S’haurà de determinar el nombre de mostres que s’utilitzaran (entre 10 i 20). Una vegada generades les dades binàries procedirem a la seva modulació en els diferents esquemes proposats.

Escola Politècnica Superior Enginyeria Tècnica de Telecomunicació Especialitat en Sistemes deTelecomunicació

2- ASK: Generar una funció que moduli a l’esquema ASK una seqüència binària, anomenar-lo ASK.m i analitzar l’espectre del senyal modulat. Comentar el procés i els resultats obtinguts. Per a modular la senyal mdata s’haurà de generar un senyal sinusoïdal de la mateixa longitud i efectuar la multiplicació terme a terme:
t=1/mostres:1/mostres:length(data); sinus=sin(2*pi*t); askt=mdata.*sinus;Una vegada tinguem el senyal modulat, que podem anomenar-lo askt, representar-ne gràficament els 100 primers valors, tant de les dades digitals com del senyal ASK:
figure(); subplot(211); plot(mdata(1:100)); title (‘dades digitals’); subplot(212); plot(askt(1:100)); title (‘Senyal ASK’);

Per analitzar l’espectre dels senyals s’haurà de generar una funció anomenada potencia.m que obtinguiel senyal en el domini espectral (askw) i la seva potència (potaskw).
function potaskw=potencia (askt) askw=fft(askt); n=length(askw); potaskw=askw(1:n/2).*conj(askw(1:n/2));

La funció anterior dona la potencia del senyal ASK de manera espectral, perquè s’utilitza només la meitat de les dades? L’escala de freqüència dependrà de la tassa de transmissió de les dades digitals en banda base...