Instytut Telekomunikacji Zakład Systemów Telekomunikacyjnych

Techniki i Urządzenia Dostępowe

Grupa: E2

Skład podgrupy:

Temat: Pomiar parametrów modemu 2400 b/s.

1. Schemat blokowy układu pomiarowego.

2. Schematy blokowe układów pomiarowych.

Gdzie:

• PP-2 – przyrząd pomocniczy

• G – generator sinusoidalny o małej rezystancji wewnętrznej ( << 600 ohm)

• V – woltomierz o rezystancji wejściowej > 50 ohm

• Ro – rezystancja wzorcowa R = 600 ohm +2%

1. Wyniki pomiarów i obliczeń.

1. Dla szybkości transmisji 2400 [bit/s]

• poziom sygnału P_s=-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 P_s=-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 P_s=-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

P_s – poziom sygnału odbiorczego

P_sz – poziom szumów

BER – Bit Error Rate (Elementowa Stopa Błędów)

1. Przykładowe obliczenia:

• dla szybkości transmisji 2400b/s

• P_s=-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:

$$\mathbf{BER =}\frac{\mathbf{A}}{\mathbf{100 \bullet 511}}$$

$$\mathbf{BER =}\frac{\mathbf{7736}}{\mathbf{51\ 100}}\mathbf{= 0,15}$$

1. 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 P_sz [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 P_s-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.