WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Wydział Elektroniki

LABORATORIUM Z MATERIAŁÓW ELEKTRONICZNYCH
Grupa:
Data wykonania ćwiczenia:
PROTKÓŁ Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Temat: Podstawowe modele kanałów telekomunikacyjnych Przepustowości kanałów ciągłych i dyskretnych

1. Ocena jakości transmisji sygnałów w kanale liniowym

Tab. 1 Wartości parametrów dla badań symulacyjnych

Lp.	Parametr	Wartość
1.	Typ źródła danych (data source)	PRBS 9
2.	Rodzaj modulacja (modulation type)	BPSK
3.	Szybkość symbolowa (symbol rate) Fm	142000 [Hz]
4.	Długość sekwencji bitów (sequence length)	12352
5.	Rodzaj filtru (filter function)	Rect

Tab. 2. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla kanału liniowego

Lp.	Kanał liniowy
	SNR
	[dB]
1.	15
2.	16
3.	17
4.	18
5.	19
6.	20
7.	21
8.	22
9.	23
10.	24
11.	25
12.	26
13.	27
14.	28
15.	29
16.	30
17.	31
18.	32
19.	33
20.	34
21.	35
22.	36
23.	37
24.	38

1.2 Przykładowe wzory i obliczenia:

- Przeliczenie SNR z miary logarytmicznej na miarę liniową:

$$\text{SNR}\left\lbrack \frac{W}{W} \right\rbrack = 10^{\frac{SNR\lbrack dB\rbrack}{10}} = 10^{\frac{15}{10}} = 31,62\lbrack W/W\rbrack$$

- Wyznaczanie miarę oczkową M dla kanału liniowego w mierze liniowej i logarytmicznej:

$$M = \frac{A}{A_{0}} = \frac{0,81}{3,16} = 0,25$$

$$M\left\lbrack \text{dB} \right\rbrack = 20 \bullet \log_{10}\left( \frac{A}{A_{0}} \right) = 20 \bullet \log\left( \frac{0,81}{3,16} \right) = - 11,88\lbrack dB\rbrack$$

- Wyznaczanie przepustowość C kanału linowego:

$$C\left\lbrack \frac{\text{bit}}{s} \right\rbrack = F_{m}\left\lbrack \text{Hz} \right\rbrack \bullet \log_{2}\left( 1 + SNR\left\lbrack \frac{W}{W} \right\rbrack \right) = 142000 \bullet \log_{2}\left( 1 + 31,62 \right) = 714\lbrack kb/s\rbrack$$

3. Charakterystyki

Rys. 1 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

Rys. 2 Charakterystyka zależności C[kb/s] = f(M[dB])

2.1. Ocena jakości transmisji sygnałów w kanale dyspersyjnym

Tab. 3. Zestawienie wartości dla bloku Multipath

Lp.	Opóźnienie τ [Tsym]	Tłumienie L [dB]	Faza Φ [º]
	Delay [Tsym]	Level [dB]	Phase [º]
1	0,00	0,00	0,00
2	0,10	-2,00	-8,00
3	0,20	-4,00	-18,00
4	0,30	-6,00	-48,00
5	0,60	-10,00	-80,00
6	0,90	-18,00	-120,00

Tab. 4. Zestawienie wyników pomiarów i obliczeń dla kanału dyspersyjnego

Lp.	Kanał dyspersyjny
	SNR
	[dB]
1.	15
2.	16
3.	17
4.	18
5.	19
6.	20
7.	21
8.	22
9.	23
10.	24
11.	25
12.	26
13.	27
14.	28
15.	29
16.	30
17.	31
18.	32
19.	33
20.	34
21.	35
22.	36
23.	37
24.	38

2.2 Przykładowe wzory i obliczenia:

- Przeliczenie SNR z miary logarytmicznej na miarę liniową:

$$\text{SNR}\left\lbrack \frac{W}{W} \right\rbrack = 10^{\frac{SNR\lbrack dB\rbrack}{10}} = 10^{\frac{15}{10}} = 31,62\lbrack W/W\rbrack$$

- Wyznaczanie miarę oczkową M dla kanału liniowego w mierze liniowej i logarytmicznej:

$$M = \frac{A}{A_{0}} = \frac{2,98}{8,24} = 0,36$$

$$M\left\lbrack \text{dB} \right\rbrack = 20 \bullet \log_{10}\left( \frac{A}{A_{0}} \right) = 20 \bullet \log\left( \frac{2,98}{8,24} \right) = - 8,83\lbrack dB\rbrack$$

- Wyznaczanie przepustowość C kanału linowego:

$$C\left\lbrack \frac{\text{bit}}{s} \right\rbrack = F_{m}\left\lbrack \text{Hz} \right\rbrack \bullet \log_{2}\left( 1 + SNR\left\lbrack \frac{W}{W} \right\rbrack \right) = 142000 \bullet \log_{2}\left( 1 + 31,62 \right) = 714\lbrack kb/s\rbrack$$

2.3 Charakterystyki

Rys. 3 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

Rys. 4 Charakterystyka zależności C [kb/s] = f(M[dB]).

3.1 Badanie wpływu kształtowania struktury widmowej sygnału na wejściu układu

demodulacji na jakość transmisji sygnałów w kanale liniowym

W filtrze gaussowskim (Filter Function – Gauss), kształtujący strukturę sygnału na

wejściu układu modulacji (w bloczku Modulation Settings) i ustawiono jego parametr BT. Zmieniając parametr BT filtru powtórzono pomiary, a uzyskane wyniki zobrazowano we wspólnym układzie współrzędnych.

Tab. 5. Wpływu kształtowania struktury widmowej sygnału

na jakość transmisji w kanałach liniowych

Lp.	Kanał liniowy
	Filtr prostokątny
	SNR
	[dB]
1.	15
2.	16
3.	17
4.	18
5.	19
6.	20
7.	21
8.	22
9.	23
10.	24
11.	25
12.	26
13.	27
14.	28
15.	29
16.	30
17.	31
18.	32
19.	33
20.	34
21.	35
22.	36
23.	37
24.	38
	B =

3.2 Charakterystyki

Rys. 5 Charakterystyka zależności M [dB] = f(SNR[dB]).

Wnioski:
Celem ćwiczenia labolatoryjnego był pomiar parametrów oczka rozpiętości A i obwiedni A₀. Badaliśmy zakłócenia na jakość odbioru w modulacji BPSK. Aby można było zdemodulować sygnał BPSK odbiornik musi znać częstotliwość nośnej, przy pomocy której wiadomość została zmodulowana.Częstotliwość wynosiła 142000 Hz. SNR Określa wartość (wyrażoną najczęściej w dB) mocy sygnału użytecznego w zadanym paśmie częstotliwościowym do mocy szumów w tym samym paśmie częstotliwościowym. Zmiana parametru SNR (Signal to Noise Ratio – stosunek sygnał/szum) powodowała zmianę ilości zakłóceń w kanale.  Wraz ze zwiększaniem stosunku sygnał/szum można było zauważyć na ekranie monitora zwiększanie się rozmiarów oczka, co potwierdzają wykonane pomiary. Łatwo zauważyć, że im większe SNR tym lepszy kanał transmisyjny o mniejszej ilości zakłóceń. Najczęściej spotykanym filtrem jest filtr gausowwski, filtr ten ma za zadanie uśrednić wynik za pomocą funkcji gaussa. Łatwo zauważyć, że filtr gaussowski o wspołczynniku BT(0,51 lub 0,89) bardziej ma uśrednione wyniki niż filtr prostokątny, którego wartości mają dużą rozpiętość wraz ze wzrostem SNR.