Aula de PST - Modulação e Codificação Digital

Uso do Ambiente Virtual de Aprendizagem de Sinais e Sistemas AVASS

Fase de Inicialização

• Abrir um terminal no UBUNTU
• Obtenha o AVASS, para simplicar a aula de hoje baixe diretamente o arquivo Arquivo:AVASSv12.rar
• Descompactar na pasta do aluno

unrar e /home/aluno/Desktop/AVASSv12.rar  /home/aluno

Serão descompactados vários arquivos do Ambiente AVASS

UNRAR 3.90 beta 2 freeware Copyright (c) 1993-2009 Alexander Roshal


Extracting from /home/moecke/Download/AVASSv12.rar

Extracting ModuloOperacoes.fig OK Extracting sobre.fig OK Extracting Atualiza_Interface.m OK Extracting Atualiza_Interface_Codigos.m OK Extracting Atualiza_Interface_fm.m OK Extracting Atualiza_Interface_Modulacoes_Digitais.m OK Extracting Atualiza_ModuloBasico.m OK Extracting Atualiza_ModuloOperacoes.m OK Extracting d.m OK Extracting EvalModulo.m OK Extracting MenuAVASS.m OK Extracting ModulacoesDigitais.m OK Extracting modulo_voz_v1_0.m OK Extracting ModuloAMFMCodigos.m OK Extracting ModuloBasico_v1.m OK Extracting ModuloCodigos.m OK Extracting ModuloOperacoes.m OK Extracting sobre.m OK Extracting u.m OK Extracting LEIA-ME.txt OK Extracting MenuAVASS.fig OK Extracting ModulacoesDigitais.fig OK Extracting modulo_voz_v1_0.fig OK Extracting ModuloAMFMCodigos.fig OK Extracting ModuloBasico_v1.fig OK Extracting ModuloCodigos.fig OK All OK

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• Abrir o programa MATLAB

matlab

• No MatLAB execute o comando

MenuAVASS

Estudo da Modulação Digital

• Selecione [Modulação Digital] - ASK
  • Selecione Modulação [ASK], M-ARY [2 simbolos], selecione (x)Manual, e insira a sequencia [10111101001011101010101001001000], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Mude M-ARY [4 simbolos]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.

• Selecione [Modulação Digital] - FSK
  • Selecione Modulação [FSK], M-ARY [2 simbolos], selecione (x)Manual, e insira a sequencia [10111101001011101010101001001000], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Mude M-ARY [4 simbolos]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Compare com o que você observou no espectro anterior. Anote suas conclusões.

• Selecione [Modulação Digital] - PSK
  • Selecione Modulação [PSK], M-ARY [2 simbolos], selecione (x)Manual, e insira a sequencia [10111101001011101010101001001000], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Mude M-ARY [4 simbolos]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Compare com o que você observou nos espectros anteriores. Anote suas conclusões.

• • Selecione Modulação [FSK], M-ARY [2 simbolos], selecione (x)Aleatório, Sequencia de 100 bits, clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Mude M-ARY [4 simbolos]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Mude M-ARY [8 simbolos]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Compare espectros das 3 formas de modulação. Anote suas conclusões.
  • Use a ferramenta de Zoom para observar os detalhes do sinal no tempo.

• • Selecione Modulação [PSK], M-ARY [2 simbolos], selecione (x)Aleatório, Sequencia de 100 bits, selecione (x)Constelação, clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes e a constelação da modulação.
  • Mude M-ARY [4 simbolos].
  • Mude M-ARY [8 simbolos].
  • Mude M-ARY [16 simbolos].
  • Compare espectros dessas modulação. Anote suas conclusões.
  • Use a ferramenta de Zoom para observar os detalhes do sinal no tempo.
  • Observe as constelações das modulações acima.

• Para dúvidas sobre o uso da interface consulte o manual em AVASS - Ambiente Virtual de Aprendizagem de Sinais e Sistemas

Estudo da Codificação Digital

• • Selecione (x)Aleatório e (x) manter bits, Sequencia de 100 bits
  • Selecione Tipo Codificação [Polar NRZ], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.

• • Selecione Tipo Codificação [AMI], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.

• • Selecione Tipo Codificação [Manchester], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Selecione Tipo Codificação [Unipolar NRZ], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.
  • Selecione Tipo Codificação [Unipolar RZ], clique em [Plotar]. Observe o sinal no tempo e seu espectro de amplitudes.

Uso do simulador de circuitos do Falstad

Abra o simulador de circuitos do Falstad http://www.falstad.com/circuit/

Verificar o funcionamento de um conversor A/D

• Selecione Circuits -> Analog/Digital -> Flash ADC
  • Mude a fonte de alternada para continua [Waveform = D/C] ajuste a fonte contínua para os valores [0, 1, 2, até 7V], e observe o funcionamento do conversor.
• Selecione Circuits -> Analog/Digital -> Half-Flash ADC
  • Mude a fonte de alternada para continua [Waveform = D/C] ajuste a fonte contínua para os valores [0.1, 1, 2, até 30V], e observe o funcionamento do conversor.
  • Determine o passo de quantização desses dois conversores.

Verificar o funcionamento de um conversor D/A

• Selecione Circuits -> Analog/Digital -> Binary-Weighted DAC
  • Modifique as entradas para [LLLL, HLLL, LHLL, LLHL, LLLH e HHHH]. Observe o funcionamento do conversor.
• Selecione Circuits -> Analog/Digital -> R-2R Ladder DAC
  • Modifique as entradas para [LLLL, HLLL, LHLL, LLHL, LLLH e HHHH]. Observe o funcionamento do conversor.
• Selecione Circuits -> Analog/Digital -> Switch-Tree DAC
  • Modifique as entradas para [LLL, HLL, LHL, LLH, e HHH]. Observe o funcionamento do conversor.
  • Determine o passo de quantização desses dois conversores.

Verificar o funcionamento de um circuito PLL

• Selecione Circuits -> Phase-Locker Loops -> Type II PLL (Fast)
  • Observe que o sinal de saída varia a sua frequencia conforme o sinal de entrada.
  • Mude a entrada para 200 Hz. Espere o circuito travar.
  • Mude a entrada para 2000 Hz. Espere o circuito travar.

Verificar o funcionamento de circuito amostragem e retenção (Sample and Hold)

• Selecione Circuits -> MOSFETs -> Sample-and-hold
  • Acione a chave (Sample) e veja que enquanto a chave (transistor MOSFET) está fechada o sinal de entrada (fonte 40Hz) é transferido para a saída. Quando a chave é aberta, o capacitor mantem armazenado o valor da última tensão.