Pollitos

Práctica 1

Experimentos con un MODEM banda base

Laboratorio de Procesado de Señal en Comunicaciones

Inmaculada Hernáez

En esta práctica trabajaremos en una sesión de Linux. Antes de comenzar con la práctica, lee atentamente el “Manual para utilizar el módem G38KRUH en Linux”. Ten este manual a mano durante toda la práctica y utilízalo para consultar el funcionamiento de los programas.1 Generación de señales digitales NRZ

Objetivo: familizarse con el manejo de señales digitales y secuencias binarias.

Utilizaremos el programa m_b2w (bits to wave) y el programa m_bgen (bits generator). El objetivo es generar una señal digital con codificación polar NRZ. La señal responderá a la expresión [pic]en donde p(t) es un pulso rectangular de anchura T, 1/T es la velocidad desímbolo r (que en este caso es también la velocidad binaria), y ak ={1,0} son los bits a transmitir. La entrada al módulo es por tanto un fichero con la secuencia de 1’s y 0’s que deseamos transmitir, y la salida será un fichero de señal conteniendo la señal de datos, con una determinada frecuencia de muestreo.

a) Escribe en un fichero de texto una secuencia de 5 bits “10101” y nombra el fichero“5bits.txt”. Genera la señal digital “5bits.wav” correspondiente al fichero “5bits.txt”. Activa el parámetro CLShow=Y para obtener además los valores de los parámetros que se utilizan por defecto en el programa.

$ m_b2w –CLShow=Y 5bits.wav < 5bits.txt

En una sesión de windows, con el programa CoolEdit observa la señal obtenida. Comprueba que se ha generado el número de muestras adecuado,y que el resto de los datos coinciden con lo indicado en los valores de los parámetros (frecuencia de muestreo, número de muestras por bit). Dibuja la señal obtenida de forma esquemática, indicando sobre ella dichos parámetros.

b) Realiza diversas pruebas variando los valores de los parámetros, con el mismo fichero de entrada anterior (cambie los nombres de los ficheros de salida en cadaejecución). Representa y explica gráficamente al menos dos de los resultados. Cuando la frecuencia de muestreo es 48000m/s y se generan 5 muestras por cada bit, ¿cuál es la velocidad binaria de salida?

c) Cambia la secuencia binaria de entrada, y realiza algunas pruebas para familiarizarte con la señal obtenida. Manteniendo la frecuencia de muestreo de 48000m/s, ¿puedes generar secuencias a lavelocidad de 19200bits/s?

d) Con el programa m_bgen puedes generar ciertas secuencias binarias en un fichero de texto sin necesidad de teclear la secuencia a mano. Practica con este programa, te hará falta más adelante en esta práctica. Describe al menos dos pruebas diferentes de entre las pruebas realizadas.

2 Scrambler

a) Genera una secuencia aleatoria de 1000 bits y la señal NRZcorrespondiente a 9600bps, con frecuencia de muestreo 48000Hz. Observa la densidad espectral de potencia de esta señal. Indica en un gráfico sus características más importantes. Repite el ejercicio para una velocidad de 2400bps.

b) En la secuencia aleatoria anterior, inserta una secuencia de unos 200 bits en la que aparezcan determinados patrones, por ejemplo una en la que aparezca una secuencialarga unos y ceros alternados del tipo “101010” ó “110011001100”, 111000111000111 etc. Estudia su espectro utilizando la vista del espectrograma. Explica lo que ocurre.

c) Utiliza el scrambler de la función m_scr para eliminar los patrones de la secuencia anterior. Observa el espectro de la nueva secuencia. ¿Se ha producido el efecto deseado?.

3 Pulso de Nyquist

El filtro de transmisióndel módem es un filtro en raíz de coseno alzado. En combinación con el filtro de recepción forma un filtro con respuesta de Nyquist. Los factores de roll-off posibles son de 0.2 ó 0.3.

a) Utilizando m_txfil, genera la señal modulada correspondiente a la transmisión de un solo bit a 9k6bps. Con el programa CoolEdit observa la señal generada. Realiza esta operación para factor de roll-off=0,2...