Instytut Telekomunikacji Zakład Systemów Telekomunikacyjnych |
---|
Techniki i Urządzenia Dostępowe |
Grupa: E2 |
Skład podgrupy: |
Temat: Pomiar parametrów modemu 2400 b/s. |
Schemat blokowy układu pomiarowego.
Wyniki pomiarów i obliczeń.
Dla szybkości transmisji 2400 [bit/s]
poziom sygnału Ps=-25[dB]
Psz | dB | -16,46 | -20,35 | -23,25 | -24,25 | -25,35 | -26,40 | -27,45 | -28,50 | -29,50 | -29,75 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | - | 14193,00 | 8832,00 | 3550,00 | 2238,00 | 1157,00 | 564,00 | 232,00 | 78,00 | 28,00 | 18 |
B | - | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
P'sz | dB | -24,55 | -28,44 | -31,34 | -32,34 | -33,44 | -34,49 | -35,54 | -36,59 | -37,59 | -37,84 |
Ps-P'sz | dB | -0,45 | 3,44 | 6,34 | 7,34 | 8,44 | 9,49 | 10,54 | 11,59 | 12,59 | 12,84 |
BER | - | 0,2777 | 0,1728 | 0,0695 | 0,0438 | 0,0226 | 0,0110 | 0,0045 | 0,0015 | 0,0005 | 0,0004 |
poziom sygnału Ps=-30[dB]
Psz | dB | -23,50 | -25,50 | -26,00 | -26,60 | -27,10 | -27,60 | -28,10 | -28,60 | -29,70 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(A) | - | 12491,00 | 7736,00 | 6745,00 | 5547,00 | 4497,00 | 3613,00 | 2902,00 | 2136,00 | 1096,00 |
(B) | - | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
P'sz | dB | -31,59 | -33,59 | -34,09 | -34,69 | -35,19 | -35,69 | -36,19 | -36,69 | -37,79 |
Ps-P'sz | dB | 1,59 | 3,59 | 4,09 | 4,69 | 5,19 | 5,69 | 6,19 | 6,69 | 7,79 |
BER | - | 0,2444 | 0,1514 | 0,1320 | 0,1086 | 0,0880 | 0,0707 | 0,0568 | 0,0418 | 0,0214 |
poziom sygnału Ps=-35[dB]
Psz | dB | -26,60 | -28,10 | -28,60 | -29,20 | -31,40 | -33,50 | -34,40 | -35,40 | -36,50 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(A) | - | 14045,00 | 10927,00 | 9929,00 | 8541,00 | 5144,00 | 2184,00 | 1256,00 | 640,00 | 202,00 |
(B) | - | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
P'sz | dB | -34,69 | -36,19 | -36,69 | -37,29 | -39,49 | -41,59 | -42,49 | -43,49 | -44,59 |
Ps-P'sz | dB | -0,31 | 1,19 | 1,69 | 2,29 | 4,49 | 6,59 | 7,49 | 8,49 | 9,59 |
BER | - | 0,2749 | 0,2138 | 0,1943 | 0,1671 | 0,1007 | 0,0427 | 0,0246 | 0,0125 | 0,0040 |
A - liczba elementów błędnych
B - liczba odebranych bloków
P'sz - Poziom szumów odniesiony do pasma 3,1 kHz
Ps – poziom sygnału odbiorczego
Psz – poziom szumów
BER – Bit Error Rate (Elementowa Stopa Błędów)
Przykładowe obliczenia:
dla szybkości transmisji 2400b/s
Ps=-35[dB]
Szerokość pasma telefonicznego wynosi:
3400Hz – 300Hz = 3100 Hz
Szerokość pasma akustycznego wynosi:
20 000Hz – 20Hz = 19 980Hz
Więc:
$\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }\mathbf{\ \ \ \ \ \ x =}\frac{\mathbf{20\ 000 - 20}}{\mathbf{3\ 100}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{19980}}{\mathbf{3100}}\mathbf{= 6,45}$
Co w skali decybelowej daje:
10 * logx = 106, 45=8, 09 dB
Obliczenia P’sz [dB]:
$$\mathbf{P}^{\mathbf{'}}\mathbf{\text{sz}}\left\lbrack \mathbf{\text{dB}} \right\rbrack\mathbf{= Psz}\left\lbrack \mathbf{\text{dB}} \right\rbrack\mathbf{- 10*}\log\left( \frac{\mathbf{19980}}{\mathbf{3100}} \right)\mathbf{= - 25,5 - 8,09 = \ - 33,59\ dB\ }$$
Obliczenia różnicy poziomu sygnału odbiorczego i poziomu szumów:
Ps[dB]−P′sz[dB]= − 30−( − 33, 59 )=3, 59 dB
Obliczenie elementowej stopy błędu – Bit Error Rate:
$$\mathbf{BER =}\frac{\mathbf{A}}{\mathbf{100 \bullet 511}}$$
$$\mathbf{BER =}\frac{\mathbf{7736}}{\mathbf{51\ 100}}\mathbf{= 0,15}$$
Wnioski.
Celem ćwiczenia było zbadanie podstawowych parametrów modemu charakteryzujących jakość transmisji dla szybkości transmisji równej 2400 bitów/s, dla poziomu sygnału równego -25, -30 i -35 [dB]
Pomiary polegały na mierzeniu liczby elementów błędnych (A) i liczby bloków odebranych (B) przy ustalonej wartości Psz [dB]. Pomiary miały na celu obliczenie wartości BER (ang. Bit Error Rate, Elementowej Stopy Błędu) ze wzoru podanego wcześniej. Z otrzymanych pomiarów obliczyliśmy P'sz[dB]. Dzięki obliczeniu powyżej wymienionych parametrów byliśmy w stanie wykreślić trzy charakterystyki w jednym układzie współrzędnych - wykresy zależności BER w funkcji Ps-P'sz(SNR - stosunek sygnał/szum). Na ich podstawie możemy zauważyć, że wraz ze wzrostem SNR maleje BER. Wszystkie charakterystyki mają zbliżony do siebie kształt. Możemy również zauważyć, że im mniejszy poziom sygnału odbieranego, tym więcej elementów odebranych błędnie (A), co jest zgodne z teorią, gdyż im wyższy poziom sygnału tym lepiej. Odwrotnie jest natomiast dla poziomu szumów. Analizując powyższe wnioski, charakterystyki i otrzymane wyniki pomiarów stwierdzamy, że cel ćwiczenia został osiągnięty, a wszelkie błędy pomiarowe wynikają przede wszystkim z wieku urządzeń pomiarowych.