ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Σχετικά έγγραφα
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΗΜΥ 213 Εργαστήριο Οργάνωσης Η/Υ και Μικροεπεξεργαστών Εαρινό εξάμηνο Διδάσκων: Γιώργος Ζάγγουλος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

MATLAB. Εισαγωγή στο SIMULINK. Μονάδα Αυτόματης Ρύθμισης και Πληροφορικής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

2014 Παρίσης Κ., Καθηγητής

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ MATLAB- SIMULINK

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

GreekLUG Ελεύθερο Λογισμικό & Λογισμικό Ανοικτού Κώδικα

Περιεχόμενα. Λίγα λόγια από το συγγραφέα Windows Vista Επιφάνεια εργασίας Γραμμή εργασιών... 31

Δήμητρα Ζαρμπούτη ΕΔΙΠ Ακ. Ετος:

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Φύλλο Εργασίας. Δραστηριότητα 1 Ανοίξτε το αρχείο DR01.html και δουλέψτε λίγο με την προσομοίωση του παλμογράφου για να εξοικειωθείτε.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εργαστήριο 2. Ενεργοποιώντας τον ήχο (πατάμε στο ηχείο με το patch κλειδωμένο) ακούμε ένα ημίτονο με συχνότητα 440Hz.

Atlantis - Νέο user interface

Λεπτομέριες τοιχοποιίας Σχεδίαση κάτοψης

Οδηγίες Εγκατάστασης της εφαρμογής Readium και Readium για μαθητές με αμβλυωπία για την ανάγνωση βιβλίων epub σε Υπολογιστή.

Atlantis - Νέο user interface

Πολύ Οδηγοί - Mleaders

«Συγκριτής τάσης (με τελεστικό ενισχυτή)»

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

To SIMULINK του Matlab

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

ΤΕΙ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΘΡΑΚΗΣ Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε. ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Εργαστήριο

ηµιουργία Αρχείου Πρότζεκτ (.qpf)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Βασικά Στοιχεία Μορφοποίησης

Τα Windows Πολύ Απλά και Πολύ Σύντομα

Word 3: Δημιουργία πίνακα

Εισαγωγή στο Πρόγραμμα Maxima

ΑΣΚΗΣΗ-3: ΣΧΗΜΑΤΑ LISSAJOUS

Μάθημα 6ο. Υπολογιστικό Φύλλο

MICROSOFT OFFICE 2003 MICROSOFT WORD 2003

ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Λίγα λόγια από το συγγραφέα Κεφάλαιο 1: PowerPoint Κεφάλαιο 2: Εκκίνηση του PowerPoint... 13

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Θέµα 1: Φασµατική ανάλυση. Συναρτήσεις παραθύρου. Ψηφιακά φίλτρα. Ανάλυση σε Χρόνο-Συχνότητα (Φασµατογράφηµα).

ΜΕΡΟΣ Α: Απαραίτητε γνώσει

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΣΕ ΘΕΜΑΤΑ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εργαστήριο 4 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ EXCEL ΑΚ ΤΡΑΥΛΟΣ

MICROSOFT OFFICE 2003 MICROSOFT WORD 2003

2. Κάντε κλικ στο παράθυρο όψης Top για να το ενεργοποιήσετε, ώστε να σχεδιάσετε το πάτωµα του δωµατίου.

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΣΕ ΔΙΣΚΕΤΑ ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΑΡΧΕΙΟΥ ΑΠΟ ΔΙΣΚΕΤΑ. Από τον κατάλογο που εμφανίζεται επιλέγω: Αποστολή προς Δισκέτα (3,5)

Εργαστήριο 3 Μέρος 1ο Γεννήτριες κυματομορφών στο Max

FSK Διαμόρφωση και FSK Αποδιαμόρφωση (FSK Modulation-FSK Demodulation)

Κεφαλίδες και υποσέλιδα

ΕΝΟΤΗΤΑ 6: «Microsoft PowerPoint 2007» Κεφάλαιο 6.15 : Προβολή παρουσίασης και εφέ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ SIMULINK

Movie Maker (Δημιουργία βίντεο)

1 η Εργαστηριακή Άσκηση MATLAB Εισαγωγή

Ευρυζωνικά δίκτυα (2) Αγγελική Αλεξίου

ΑΣΚΗΣΗ 1 η Οι ενδεικτικές απαντήσεις με μπλε γράμματα

Χρήση του Simulation Interface Toolkit για την Εξομοίωση και Πειραματισμό Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Π : Εγχειρίδια χρήσης της υπηρεσίας για τα κύρια υποστηριζόμενα Λειτουργικά

1. Ανοίξτε το 3D Studio MAX, ή αν είναι ήδη ανοιχτό, επιλέξτε File Reset.

Λίγα λόγια από το συγγραφέα Κεφάλαιο 1: Microsoft Excel Κεφάλαιο 2: Η δομή ενός φύλλου εργασίας... 26

ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ: Εργασία με το λογισμικό Valve Editor

2 η Εργαστηριακή Άσκηση Simulink

Ολοκληρωµένο Περιβάλλον Σχεδιασµού Και Επίδειξης Φίλτρων

Ανάλυση και υλοποίηση ταλαντωτή τύπου Colpitts

Αλλαγή της εμφάνισης κειμένου: μέγεθος γραμματοσειράς, είδος γραμματοσειράς

(3) Από την εργαλειοθήκη επιλέξτε το εργαλείο «ετικέτας (Label)». Δημιουργήστε μια ετικέτα στην φόρμα σας.

Ζωγραφική έναντι Κατασκευής

Λίγα λόγια από το συγγραφέα...7

12 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Ελέγξτε την ταινία σας

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

2. Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με την μέθοδο Fourier

ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ

Τοποθετήστε τη δισκέτα στο drive B και σε περιβάλλον MS-DOS πληκτρολογήστε: B:

Οδηγός γρήγορης εκκίνησης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ.Π. ΠΑΠΑΒΑΣΙΛΟΠΟΥΛΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΑΣΚΗΣΗ 2

1. Τα τμήματα της επιφάνειας εργασίας των Windows

ΕΡΓΑΣΙΑ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Ευ ομή. Εγχειρίδιο χρήσης του περιβάλλοντος LT125-dp

Εγχειρίδιο Εγκατάστασης και Χρήσης Εκπαιδευτικής Εφαρμογής

Stellarium Εγχειρίδιο Οδηγιών

Transcript:

Σχολή Θετικών Επιστημών και Τεχνολογίας Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Τηλεπικοινωνιών ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Αρχές Τηλ/ων Συστημάτων Εργαστήριο 2 ο : Φάσμα σημάτων - AWGN Βοηθητικές πληροφορίες για την λειτουργία του Simulink Το Simulink είναι ένα πακέτο λογισμικού που περιέχεται μέσα στο Matlab για μοντελοποίηση, προσομοίωση και ανάλυση δυναμικών συστημάτων, διαφόρων επιστημονικών περιοχών. Προσφέρει ένα διαδραστικό γραφικό περιβάλλον και μια βιβλιοθήκη στοιχείων και στηρίζεται σε σχεδιασμό και ανάπτυξη μοντέλων συστημάτων.

Στον τομέα των τηλεπικοινωνιών, το Simulink είναι ιδιαίτερα σημαντικό εργαλείο, καθώς μπορούμε να αναπτύξουμε συστήματα, να τα παραμετροποιήσουμε και να τα προσομοιώσουμε. Για το σκοπό αυτό, το Simulink διαθέτει βιβλιοθήκες με όλα τα στοιχεία που μπορεί να χρειαστούμε, όπως πηγές σήματος, ενισχυτές, διαμορφωτές κτλ. Λειτουργία Simulink Το Simulink ενεργοποιείται πληκτρολογώντας την εντολή Simulink στο παράθυρο εντολών του Matlab ή κάνοντας click στην συντόμευση στην γραμμή του menu. Με την εκτέλεση της εντολής ανοίγει ένα παράθυρο, όπου απεικονίζονται οι βιβλιοθήκες για διάφορες εφαρμογές. Κάθε βιβλιοθήκη υποδιαιρείται σε έναν αριθμό από μικρότερες βιβλιοθήκες και καθεμία από αυτές περιλαμβάνει έναν αριθμό στοιχείων (blocks), τα οποία εμφανίζονται στο δεξί τμήμα του παραθύρου, ενώ στο πάνω τμήμα έχουμε μια συνοπτική περιγραφή του στοιχείου που έχουμε επιλέξει. Για παράδειγμα στην παρακάτω εικόνα η κύρια βιβλιοθήκη είναι η Simulink, η μικρότερη είναι η Sources, ενώ ένα από τα στοιχεία που περιλαμβάνει η τελευταία είναι η Sine Wave.

Για να δημιουργήσουμε ένα νέο αρχείο Simulink χρησιμοποιούμε τις γνωστές συντομεύσεις των Windows στην γραμμή του menu. Για να προσθέσουμε ένα στοιχείο από τη βιβλιοθήκη στην επιφάνεια εργασίας μας, κρατάμε πατημένο το αριστερό πλήκτρο στο ποντίκι και το μεταφέρουμε (drag & drop). Κάνοντας στη συνέχεια διπλό αριστερό click επάνω του, ανοίγει το παράθυρο ρυθμίσεων του στοιχείου. Δύο στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους είτε σύροντας το βέλος από το ένα στην υποδοχή του άλλου, είτε κάνοντας αριστερό click στα στοιχεία κρατώντας πατημένο το ctrl. Αφού έχουμε αναπτύξει την συνδεσμολογία και έχουμε παραμετροποιήσει τα στοιχεία, μπορούμε να τρέξουμε την προσομοίωση πατώντας το play στην γραμμή του menu, ενώ στο διπλανό πεδίο μπορούμε να καθορίσουμε και τον χρόνο της προσομοίωσης. Αν στο πεδίο του χρόνου εισάγουμε inf, τότε θα τρέξει για άπειρο χρόνο (infinite). Σε κάθε περίπτωση και σε κάθε παράθυρο ρυθμίσεων, μπορούμε να συμβουλευτούμε το help για περισσότερες λεπτομέρειες.

Το Simulink παρέχει την δυνατότητα παραγωγής σήματος συνεχούς και διακριτού χρόνου, καθώς και παραγωγή σήματος με χρήση δειγμάτων. Στην πρώτη περίπτωση, στο παράθυρο παραμετροποίησης της γεννήτριας επιλέγουμε time-based και εισάγοντας μηδενική τιμή στο sample time πεδίο, παίρνουμε χρονικά συνεχές σήμα. Αν εισάγουμε μη μηδενική τιμή, τότε έχουμε σήμα διακριτού χρόνου. Γενικά, είναι πιο αποτελεσματικό να δουλεύουμε με δείγματα (sample-based), καθώς αποφεύγονται υπολογιστικά λάθη του συστήματος κατά την εκτέλεση της προσομοίωσης. Δείγματα (Samples) Στην περίπτωση που επιλέξουμε λειτουργία βασισμένη στα δείγματα (sample-based), θα πρέπει να είναι κατανοητή η διαδικασία παραγωγής σήματος, ώστε να εισάγουμε τις κατάλληλες ρυθμίσεις. Σε αυτή την λειτουργία, το Simulink για να δημιουργήσει και να αναπαραστήσει ένα ημιτονοειδές σήμα, χρησιμοποιεί ένα πλήθος δειγμάτων (samples). Είναι λοιπόν σημαντικό, σε κάθε στοιχείο που χρησιμοποιούμε να ορίζουμε κατάλληλα την διάρκεια του δείγματος (sample time). Στην παρακάτω εικόνα φαίνονται οι στάθμες και η διάρκεια των δειγμάτων για ένα ημιτονοειδές σήμα. Με βάση την χρονική διάρκεια των δειγμάτων και τον αριθμό τους σε κάθε περίοδο, μπορούμε να υπολογίσουμε και την συχνότητα του σήματος.

Πειραματικό μέρος Σκοπός αυτής της άσκησης είναι η εξοικείωση με το Simulink και ταυτόχρονα η μελέτη σύνθετων και απλών σημάτων και του λευκού γκαουσιανού θορύβου. Για το σκοπό αυτό θα παρατηρήσουμε διάφορα σήματα στο πεδίο του χρόνου και στο πεδίο των συχνοτήτων και θα μελετηθούν τα χαρακτηριστικά μιας πηγής θορύβου (AWGN). Να γίνουν τα παρακάτω: Άσκηση 1 η 1. Τρέξτε το Matlab και κατόπιν ενεργοποιήστε το Simulink, ανοίξτε ένα καινούργιο αρχείο Simulink. 2. Από την βιβλιοθήκη DSP System Toolbox/Sources εισάγετε μια πηγή ημιτόνου και ρυθμίστε την στα 10Hz. Στην συνέχεια από μια κατηγορία πάνω, Sinks, εισάγεται έναν αναλυτή φάσματος και ένα Time Scope. Στα settings του spectrum scope κάντε τις εξής ρυθμίσεις: Α) Στο Trace Options ρυθμίστε το Type: Power, μονάδες Watt και το NFFT: 8192. Β) Στο Main Options ρυθμίστε το RBW: 0.5Hz. Τρέξτε την προσομοίωση. 3. Σχεδιάστε την κυματομορφή και το φάσμα (με αριθμημένους άξονες, μονάδες κτλ ) 4. Ο κάθετος άξονας στο γράφημα του φάσματος τι μέγεθος μετράει? 5. Αποδείξτε ότι η τιμή που παίρνετε στον κάθετο άξονα είναι σωστή (αυτή που αναμένεται θεωρητικά). 6. Προσθέστε άλλη μια πηγή ημιτόνου με συχνότητα 20 Hz και πλάτος 2V και συνθέστε τα σήματα. Σχεδιάστε την κυματομορφή και το φάσμα (με αριθμημένους άξονες κτλ ) 7. Προσθέστε άλλη μια πηγή ημιτόνου με συχνότητα 30 Hz και πλάτος 1.5V και συνθέστε τα σήματα. Σχεδιάστε την κυματομορφή και το φάσμα (με αριθμημένους άξονες κτλ ) 8. Το φάσμα είναι διακριτό ή όχι? Με βάση τις παραπάνω παρατηρήσεις σας, πώς είναι το φάσμα ενός περιοδικού σήματος (εκφράστε έναν γενικό κανόνα)? 9. Πόσο είναι η μέση ισχύς του σήματος? 10. Μπορείτε από το φάσμα να καταλάβετε πόσο είναι η περίοδος του σήματος? Υπολογίστε την. Άσκηση 2 η 1. Εισάγετε μια πηγή θορύβου AGWN και ένα scope. Παρατηρήστε την κυματομορφή. 2. Ποιά είναι η μέση τιμή του θορύβου; Ποια η μέγιστη και ποια η ελάχιστη; Ποιες τιμές του θορύβου εμφανίζονται πιο πολλές φορές; 3. Εισάγετε μια πηγή ημιτόνου (10 κύκλους σε κάθε sec) και προσθέστε σε αυτήν την πηγή θορύβου AGWN (δείτε το παρακάτω σχήμα) με variance 0.1. Εισάγετε ένα scope στο οποίο θα βάλετε 3 άξονες. Στο έναν θα απεικονίζεται

η πηγή, στον άλλον ο θόρυβος και στον τρίτο το σήμα επηρεασμένο από τον θόρυβο. 4. Πώς επηρεάζεται η πηγή εξ αιτίας του θορύβου; 5. Μεταβάλλετε την ισχύ του θορύβου και παρατηρείστε την επίδραση που έχει στο σήμα. Μπορείτε από την κυματομορφή να καταλάβετε τα χαρακτηριστικά του σήματος; Από την εικόνα του φάσματος; 6. Με βάση τις παραπάνω παρατηρήσεις σας, απαντήστε γιατί ονομάζουμε τον θόρυβο Additive White Gaussian Noise.