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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZLAB. DE TELECOMUNICACIONES

Sección de Comunicaciones

Especialización en Telecomunicaciones DigitalesCohorte Nº 5

LABORATORIOS

Práctica # 11:MODULACIÓN PCM

CODIFICACIÓN PCM LINEAL

Módulo MCM-30/EV

El informe de la práctica debe ser entregado el mismo día que se realiza

Integrantes: __________________________________, C.I:____________

__________________________________, C.I:____________

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014 1

NOTA AL ESTUDIANTE:Antes de realizar la practica usted debe leerla, comprenderla y asistir al pre-laboratorio.Es importante además, observar las siguientes normas de seguridad en forma permanente:

a) Antes de proporcionar la tensión de alimentación de ±12V al módulo, verificar que los cables de alimentación estén conectados correctamente a la fuente de alimentación.

b) Este módulo deberá destinarse sólo para el uso para el cual ha sido manifiestamente concebido; es decir, como equipo didáctico, y deberá utilizarse bajo el directo control por parte de personal experto. Cualquier otro uso deberá considerarse impropio y por consiguiente peligroso.

MODULACIÓN PCM

1. OBJETIVOS

GENERALES• Introducir las nociones generales sobre la modulación PCM (Pulse Code Modulation).• Describir las distintas formas de codificación PCM.• Describir los aspectos relativos a la transmisión de señales impulsivas en canales de

banda limitada.

ESPECIFICOS• Analizar el funcionamiento del codificador y del decodificador PCM lineal de 8 bits.• Analizar el ruido de cuantificación.• Verificar la calidad de transmisión de la voz al variar la ley de codificación y la

frecuencia de muestreo.

2. RECURSOS NECESARIOS

• Módulos MCM30B

• Fuente de alimentación de ±12 Vcc

• Osciloscopio.

• Generador de funciones.

• Cables

• Puntas de prueba

• Papel milimetrado


3. MARCO TEORICO

Es sabido a través del teorema del muestreo que una señal analógica s(t) se puede convertir en una serie de impulsos, recuperando los valores instantáneos de tensión en intervalos constantes equivalentes al período de muestreo (o de trama) τ = 1/(2.fM), en donde fM es la frecuencia máxima de la señal s(t). Se obtiene así la denominada señal de impulsos de amplitud modulada (PAM o MIA), véase la Figura Nro. 1.

Figura Nro. 1. Señal de Impulsos de Amplitud Modulada.

Con la técnica PCM, la información de amplitud contenida en cada muestra PAM se convierte en un valor binario de longitud fija. La Figura Nro. 2 muestra un diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación PCM de un canal.

Figura Nro. 2. Diagrama de bloques simplificado de un sistema de comunicación PCM de un canal.

La señal analógica de entrada pasa a través de un filtro de paso bajo anti-aliasing y llega al muestreador. El cuantificador sucesivo atribuye a los impulsos, cuyas amplitudes están comprendidas dentro de cierto intervalo ΔV, un único valor de tensión bien determinado (ver Figura Nro. 3). Luego, la señal cuantificada se aplica a un convertidor A/D, que realiza la codificación binaria de cada impulso. La salida paralela del A/D es transformada en serie por el convertidor paralelo/serie sucesivo. Cada bit se representa en forma NRZ (técnica de codificación No Retorno a Cero), o sea con un nivel de tensión positiva (para “1”) o nula (para “0”). La duración de cada bit es equivalente al período de trama τ dividido entre el número n de bits con el que se realiza la conversión


A/D (por ejemplo: si τ =125μs y n = 8, la duración de cada bit será 125/8 = 15.625 μs). La velocidad de transmisión de los bits serie (o frecuencia de cifra, signaling rate) será igual a v=1/TBIT bit/s. En las condiciones del ejemplo anterior se tendrá: v = 64 kbit/s.

La señal PCM serie se transmite a través del canal de transmisión (el cual puede ser cable metálico, fibra óptica, radioenlace, etc.) y llega a un convertidor serie/paralelo, cuya palabra digital de salida es convertida en un valor analógico por el convertidor D/A sucesivo. La salida del convertidor es una señal escalonada que se aproxima a la señal analógica de partida. El filtro de paso bajo sucesivo limpia la señal y suministra la forma de onda de partida (se obtiene una señal muy similar a la enviada inicialmente).

Figura Nro. 3: Ejemplo de cuantificación y codificación de 3 bitsa) Muestreo b) cuantificación c) codificación

3.1 Muestreo y CuantificaciónComo ya se mencionó antes, en el muestreo los valores instantáneos de la señal analógica se recuperan con un período de repetición que depende del espectro de la señal misma. En caso de señal telefónica, la frecuencia máxima del canal fónico es de 4 kHz y el período de muestreo (o intervalo de Trama) resulta:

El muestreo suministra impulsos de tipo PAM, de amplitud variable en modo contínuo. La cuantificación realiza la atribución (o asignación), por impulsos cuyas amplitudes están comprendidas dentro de cierto intervalo ΔV, de un único valor de tensión bien determinado (Figura Nro. 4). Se obtiene de este modo un número finito de valores discretos a confiar a la fase de codificación A/D sucesiva. Estos valores se denominan Niveles de Cuantificación.


En caso de cuantificación lineal, la diferencia entre dos niveles adyacentes es uniforme en toda la dinámica de la señal de entrada. La Figura Nro. 5 muestra la curva de cuantificación relativa a 256 niveles. Téngase en cuenta que el número de niveles N está relacionado con el número de bits n de la señal codificada por la relación N=2n.

Figura Nro. 4: Cuantificación de la señal PAM

Figura Nro. 5: Curva de cuantificación lineal.

Figura Nro. 6: Diferentes valores de amplitud PAM se representan por un mismo pulso.

De la curva se desprende que todos los valores de tensión que difieren de un valor:

estarán representados por un único impulso cuantificado (Figura Nro. 6).

Ruido de cuantificación


El ruido (o error) de cuantificación es la diferencia entre la señal analógica y el valor cuantificado correspondiente (Figura Nro. 7). La relación entre la señal S y el ruido de cuantificación NQ depende de la amplitud de la señal, ya que el salto ΔV es uniforme en toda la dinámica de la señal de entrada. Esto significa que las señales elevadas presentarán una mejor relación S/NQ que la de las señales débiles. Para obtener una relación S/NQ uniforme en toda la dinámica de la señal de entrada se recurre a la técnica de compresión de la señal, que lleva a la denominada codificación PCM no lineal.

Figura Nro. 7: Cuantización y ruido de cuatización

3.2 Codificación no lineal

Compresión analógica

En la Figura Nro. 8 se muestra el diagrama de bloques de un sistema PCM con compresión y expansión analógicas. En transmisión la señal analógica se comprime antes de alcanzar el codificador PCM propiamente dicho. En la recepción se expande, en la salida del decodificador PCM, con una ley complementaria a la de compresión.

Figura Nro. 8: PCM con compresión y expansión

Las leyes de compresión utilizadas en telefonía son la ley A, tomando un valor de ley A=87.6 (Figura Nro. 9) y la ley μ=255 (Figura Nro. 10), la primera adoptada como estándar Europeo y la segunda como estándar Americano.

La Figura Nro. 11 muestra la marcha de la relación señal/ruido de cuantificación para el cuantificador lineal y no lineal (ley A y ley μ). Obsérvese la uniformidad de esta relación en caso de cuantificación no lineal. La señal de trazo segmentado representa la Ley μ y la de trazo contínuo la Ley A


Figura Nro. 9: Ley A Figura Nro. 10: Ley μ

Compresión digital

La compresión de tipo analógico se utilizaba en los primeros sistemas PCM y luego fue substituida por técnicas digitales. La compresión digital se realiza después de la conversión PCM, o sea a nivel de señal numérica. Análogamente, la expansión digital se efectúa antes de la decodificación PCM, o sea está todavía a nivel numérico. Los sistemas PCM actuales con compresión digital utilizan una conversión lineal con código de 12 bits, que se comprimen a 8 bits sucesivamente.

Figura Nro. 11: Comparación de Ley A y Ley μ.

La Figura Nro. 13 muestra la característica de transferencia de la ley A. El código de 8 bits está constituido por:

• Bit 7 (más significativo): representa el signo del valor numérico sucesivo• Bit 6/5/4: identificador de segmento• Bit 3/2/1/0: identificador de intervalo de cuantificación.

La columna de la izquierda muestra los códigos de salida sin la inversión de los bits pares, la columna de la derecha muestra los códigos CEPT (que prevén la inversión de los bits pares).


Figura Nro. 12. Diagrama de bloques de un sistema PCM con compresión y expansión a nivel digital.

La Figura Nro. 14 muestra la característica de transferencia de la ley μ. El significado de los 8 bits es análogo al de la ley A. La columna de la izquierda muestra los códigos compuestos por bits de signo (bit 7) y valor PCM; en cambio, los códigos de la columna de la derecha tienen el bit de signo normal y los bits de valor invertidos (especificación AT&T D3).

Figura Nro. 13. Ley A. Figura Nro. 14 Ley u

3.3 Codec

El Codec es un circuito integrado LSI (Baja Escala de Integración) muy difundido en la industria de las Telecomunicaciones, en donde encuentra aplicaciones en las centralitas privadas (PABX), las centrales públicas, los aparatos telefónicos digitales y en otros sistemas de digita1ización de la voz.

El Codec (o Combo, como se denomina a veces cuando el integrado incluye también los filtros en banda fónica de transmisión y recepción, CODEC=COdificador-DECodificador ) realiza todas las fases de conversión de las señales de voz en PCM y viceversa, en particular:

• Transmisión• Delimita la voz (señal de voz) a ser transmitida en la banda 300-3400 Hz para

evitar efectos de aliasing.


• La cuantificación y la codificación binaria de la señal de voz de transmisión, con las leyes de compresión A o μ.

• La inserción de las muestras digitales procedentes de la codificación PCM en el intervalo temporal (canal) reservado a la línea de usuario en los sistemas PCM/TDM (esta función se utilizará en el sistema PCM/TDM de los módulos T20E/F).

• Recepción• La toma de las muestras PCM (del canal reservado al usuario si se trata de un

sistema PCM/TDM).• La conversión de las muestras PCM en los valores analógicos cuantificados

correspondientes, con las leyes de expansión A o μ.• El filtrado de las muestras cuantificadas para reconstruir la señal de voz de

recepción.

En el transcurso de las actividades prácticas se utilizará un Codec tipo MC145480, cuyo diagrama de bloques se muestra en la Figura Nro. 15.

Figura Nro. 15: Diagrama de Bloques del CODEC

3.4 Codificación PCM diferencial

En las señales analógicas que se codifican con PCM (voz, imágenes, etc.) a menudo ocurre que muchas muestras sucesivas presenten el mismo nivel de cuantificación; como consecuencia, se obtiene la transmisión de muchos códigos PCM iguales, lo que es redundante para la reconstrucción de la señal en recepción. La codificación PCM diferencial (DPCM) aprovecha esta redundancia entre muestras adyacentes. Con el


DPCM no se transmite el código relativo a la muestra presente, sino el código relativo a la diferencia entre dos muestras sucesivas. Ya que la amplitud de la diferencia entre las muestras es menor que la amplitud de la muestra misma, el DPCM precisa un menor número de bits que el PCM convencional. La Figura Nro. 16a muestra el diagrama de bloques de un codificador DPCM. Una cadena de realimentación compuesta por un convertidor D/A, un muestreador y un integrador reconstruye un valor de señal que aproxima el valor asumido por la señal de entrada en el instante de muestreo anterior. En la práctica, la señal de realimentación es una evaluación o predicción, de la señal de entrada, obtenida sumando sucesivamente (mediante integración) las contribuciones de las muestras de las diferencias codificadas. En el decodificador DPCM, la reconstrucción de la señal analógica se realiza usando los mismos bloques utilizados en la cadena de realimentación del codificador (Figura Nro. 16b).

Figura Nro. 16: Diagrama de bloques de un codificador y decodificador DPCM

Figura Nro. 17: Diagrama de Bloques para Codificación adaptativa

Existen muchas variantes, tanto circuitales como funcionales, del DPCM. Algunos sistemas utilizan una codificación adaptativa para generar una predicción de la señal de entrada más precisa y eficiente. La codificación adaptativa se puede realizar de la manera siguiente (Figura Nro. 17):• Se utilizan varias muestras anteriores para generar la predicción de la señal de entrada• Se asigna a cada muestra un peso variable que depende del nivel medio de potencia de

la señal de entrada• En función del nivel de entrada se ajusta también la amplitud del escalón de

cuantificación de los codificadores A/D y D/A.


3.4 Interferencia de Intersímbolo

Considérese una señal numérica (PCM es un ejemplo) en forma serie NRZ (Figura Nro. 18a) y sea T el intervalo de bit. El canal de transmisión atenúa y ensancha cada símbolo transmitido, que en recepción no ocupará sólo, el propio intervalo sino parcialmente también el de los demás (Figura Nro. 19b). Este efecto se denomina interferencia de intersímbolo e indica la interferencia causada por cada símbolo sobre los sucesivos. Una interferencia de intersímbolo elevada puede llevar a errores en el reconocimiento de los símbolos en recepción, como se muestra en la Figura Nro. 19c).Para suprimir la interferencia de intersímbolo es preciso que, en los instantes de muestreo, la forma de onda que representa el símbolo en recepción tenga una amplitud proporcional al sólo símbolo transmitido (I° Criterio de Nyquist). Una forma de onda que satisface este criterio es el sinc(x) (Figura Nro. 20), definido por:

Figura Nro. 18: Código NRZ

Figura Nro. 19: Interferencia Intersimbolo

Figura Nro. 20: Forma de onda de la función sinc(t/T)


Considérese el canal de transmisión total, constituido por el filtro de transmisión, el medio de comunicación y el filtro de recepción (Figura Nro. 21). Se puede demostrar que para obtener en recepción impulsos de forma sinc, es preciso que el canal por el que pasan los impulsos rectangu1ares tenga una respuesta en frecuencia tipo filtro de paso bajo ideal, con frecuencia de corte equivalente a Bc=1/(2*T) (Figura Nro. 21a). Esta frecuencia es también la banda mínima precisada por el canal para obtener en recepción impulsos libres de interferencia de intersímbolo.

La respuesta de la Figura Nro. 21a es meramente ideal. En la práctica se uti1izan respuestas de tipo a coseno levantado, que continúan a satisfacer el 1er Criterio de Nyquist (interferencia de intersímbolo nula en los instantes de muestreo). La Figura Nro. 21b y 21c muestra algunas respuestas de coseno levantado y las correspondientes formas de onda de los impulsos de salida.

Figura Nro. 21: Canal de transmisión: a) Respuesta idealb) Respuestas en coseno levantado c) Impulsos de salida

3.5 Diagrama de OjoLa interferencia de intersímbolo se puede detectar con el osciloscopio, dando

lugar a figuras denominadas diagrama de ojo. El eje de los tiempos se sincroniza con la frecuencia de símbolo, mientras que al eje vertical se le aplica la señal. Debido a la persistencia de las imágenes, en la pantalla se observa un número elevado de impulsos solapados. La Figura Nro. 22 muestra los diagramas de ojo para un sistema de dos niveles, en los casos de: interferencia de intersímbolo nula (a), interferencia de intersímbolo acentuada (b) y presencia de ruido (c).

4. ETAPA DE EXPERIMENTACIONA continuación se realizan las actividades prácticas que permiten afianzar los conocimientos teóricos discutidos anteriormente. Para ello se emplea el módulo MCM30 del cual se muestra en la Figura Nro. Nro. 30 un diagrama general.

NOTA: EMPLEE LA HOJA DE REPORTE ANEXA PARA ENTREGAR SUS RESPUESTAS DE LA PRACTICA DE LABORATORIO


4.1. Descripción General del Módulo MCM30

Codificador.El diagrama de bloques del codificador y del decodificador lineal se muestra en la figura 23.La señal analógica de entrada (Figura Nro. 24a) pasa a través de un filtro de paso bajo a 3.4 KHz (filtro anti-aliasing) y llega al muestreador (Sample & Hold). La frecuencia de muestreo, TX Frame Sync (ver Figura Nro. 24b), es de 8 KHz. La señal muestreada (Figura Nro. 24c) se aplica a un convertidor A/D, que realiza una codificación de 8 bits. La gama del convertidor va desde -5 Vcc (todos 0)- a +5 Vcc (todos 1). La salida paralela del A/D se transforma en serie a partir del convertidor paralelo/serie sucesivo. Considerando la frecuencia de muestreo fs y el número N de bits por muestra, la velocidad de transmisión de bit del PCM resulta equivalente a:

v = N·fs

Con frecuencia de muestreo de 8 KHz y 8 bit/muestra se obtiene una velocidad de 64 Kbit/s (Figura Nro. 24d).

Figura Nro. 22: Diagramas de ojos para varios casos


Figura Nro. 23: Diagrama de Bloques del Codificador y Decodificador

DecodificadorHágase referencia al diagrama de bloques de la Figura Nro. 25. La señal PCM serie se aplica a un convertidor serie/paralelo, cuya palabra digital de salida es convertida en un valor analógico por el convertidor D/A sucesivo. La salida del convertidor es una señal escalonada que aproxima la señal analógica de partida (Figura Nro. 24e). El filtro de paso bajo a 3.4 KHz sucesivo limpia la señal y suministra la forma de onda de partida.

Figura Nro. 24: Señales de PCM


A continuación y una vez realizado el repaso de los aspectos teóricos del tema, y las etapas del módulo que se empleará en esta experiencia, se realizan las actividades prácticas.

4.2. Experiencia 1: Cuantificación y flujo PCM serieA continuación encontrará un conjunto de instrucciones para desarrollar cada

experiencia de la práctica, luego de hacer las observaciones correspondientes y su análisis, se formularán preguntas a las cuales se presentan varias posibles respuestas de las cuales debe seleccionar la respuesta correcta. Realice los pasos siguientes:

a) Montar el módulo sobre la base de soporte, en caso de no estar insertado en el mismo.

b) Alimentar el módulo.c) Predisponer el circuito en modo PCM_lineal e insertar una línea de transmisión

con 40 kHz (SW5=Lin, J1=40, J2=d, ver Figura Nro. 25).d) Conectar TP28 (DC OUT) a TP30. e) Conectar el osciloscopio en DC (o un voltímetro) a TP30.f) Variar el potenciómetro DC OUT y observar cómo varía el encendido de

los leds puestos en la salida paralelo del convertidor A/D.g) Evaluar el salto de tensión de entrada necesario para cambiar de 1 bit la salida del convertidor (el Led 1 es el bit menos significativo). La medida es difícilmente realizable, ya que la diferencia entre niveles de cuantificación adyacentes es muy baja.

Responda:Pregunta Nro. 1: ¿Cuánto vale la amplitud de los niveles de cuantificación?

i. aproximadamente 50 mVii. aproximadamente 0,1 V

iii. aproximadamente 200 mViv. aproximadamente 125µsv. aproximadamente 8 mV

Realice los pasos siguientes:a) Sincronizar el osciloscopio en el sincronismo de trama (TX Frame Sync, TP35)

y analizar la señal PCM serie en TP37.b) Variar el potenciómetro DC OUT y observar cómo varía la forma de onda de la

señal PCM serie.c) Observar que cada bit se representa en forma NRZ, o sea con un nivel de tensión

positiva (bit 1) o nula (bit 0) de duración igual al período de sincronismo de bit (TP36).

d) Observar cómo cada muestra se convierte en una serie de bits en serie que se posicionan entre dos impulsos de sincronismo de trama sucesivos.

Pregunta Nro. 2: ¿Cuál es la duración T de la trama? ¿Cuál es la duración TBIT del bit (intervalo de bit)? ¿Cuántos bits están comprendidos dentro de dos sincronismos de trama sucesivos?

i. T=8kHz; TBIT ≈ 15.625 µs; 8 bitsii. T=125µs; TBIT ≈ 15.625 µs; 4 bits

iii. T=125µs; TBIT ≈ 15.625 µs; 8 bits


iv. T=15.625µs; TBIT ≈ 125 µs; 8 bits

Pregunta Nro. 3: ¿Cuál es la velocidad (signaling rate) de la señal PCM analizada en TP37?

i. 2 Mbit/s (equivalente al inverso del intervalo de bit); esta es la velocidad típica de un multiplex PCM de 32 canales

ii. 8 kbit/s (equivalente al inverso del intervalo de bit); esta es la velocidad típica de un solo canal PCM telefónico, con muestreo de 8 kHz y conversión de 8 bits

iii. 64 kbit/s (equivalente al inverso del intervalo de bit); esta es la velocidad típica de un solo canal PCM telefónico, con muestreo de 8 kHz y conversión de 8 bits

iv. 64 kbit/s (equivalente al inverso del intervalo de bit); esta es la velocidad típica de un multiplex PCM de 32 canales

4.3. Experiencia 2: Formas de onda del codificadorRealice los pasos siguientes:a) Mantener las condiciones anteriores (Ver Figura Nro.25).b) Aplicar 1kHz-1Vpp a la entrada analógica del modulador (conectar TP24 a

TP30 y regular el nivel de la señal en 1Vpp).c) Sincronizar el osciloscopio en la señal analógica de entrada (TP30) y analizar:

− TP33: impulsos para el muestreo de la señal analógica− TP34: señal de escalón proporcionada por el Sample&Hold

d) Sincronizar el osciloscopio en los impulsos de sincronismo de trama (TP35) y analizar:

− TP37: señal PCM serie, en formato NRZ (bit1=5V, bit0=0V)− TP36: sincronismo de bit, cuyo período determina la duración de los

bits de la señal PCM serie− Observar que entre dos impulsos de sincronismo sucesivos hay 8 bits

continuamente variables.e) Realice una gráfica o esquema de lo observado destacando los datos mas

relevantes.

4.4. Experiencia 3: Circuitos de línea de transmisión y Decodificador

Circuitos de línea de TransmisiónRealice los pasos siguientes:a) Mantener las condiciones anteriores (ver Figura Nro. 25). Situar Attenuation y

Noise en el mínimo. Conectar TP44 a EXT_IN.b) Aplicar 1kHz-1Vpp a la entrada analógica del modulador (conectar TP24 a

TP30 y regular el nivel de la señal en 1Vpp).c) Sincronizar el osciloscopio en los impulsos de sincronismo de trama (TP35) y

analizar las formas de onda de la señal PCM a través del canal de comunicación: TP37: señal PCM serie, en formato NRZ (bit1=5V, bit0=0V). TP38: salida del filtro de transmisión; la señal PCM está

distorsionada por efecto del filtro. TP39: salida de la línea; la señal PCM está atenuada y aún más

distorsionada.


TP40: salida del filtro de recepción; los impulsos PCM resultan conformados para obtener un correcto diagrama de ojo.

a) A partir de las observaciones anteriores, establezca sus conclusiones.

Figura Nro. 25: Conexiones para generación de Señales de PCM


Diagrama de OjoRealice los pasos siguientes:a) Para analizar el diagrama de ojo, sincronizar el osciloscopio en el sincronismo

de bit (TP36)b) Poner la base de tiempos en 5µs/div y analizar la forma de onda en TP40c) Se obtiene el diagrama de ojo similar al que se muestra en la Figura Nro. 26.d) Compare su resultado con la figura y establezca sus conclusiones.

Figura Nro. 26: Diagrama de ojo sin ruido vista en TP40

Elementos de DecisiónLos impulsos PCM (después de haber sido conformados) se muestrean en

correspondencia con su valor máximo (en el centro del ojo) y un circuito de umbral sucesivo asigna el nivel alto (bit 1) o bajo (bit 0) al valor muestreado.a) Sincronizar el osciloscopio en el sincronismo de bit de recepción (TP41) y analizar

las señales correspondientes al muestreo de recepción y al elemento de decisión: TP40: señal PCM conformada. TP42: salida del muestreador de recepción. TP43: salida del elemento de decisión; toma dos niveles: alto

(aproximadamente +4V) si la salida del muestreador es superior a 0V y bajo (0V) si la salida del muestreador es inferior a 0V.

b) Establezca sus conclusiones.

Luego de analizar los aspectos anteriores, responda:Pregunta Nro. 4: ¿Cuál es el efecto del potenciómetro Phase Adjust?

i. Variar el instante de muestreo de los impulsos PCM recibidos; el muestreo es correcto cuando se lleva a cabo en el centro del impulso PCM. En estas condiciones la salida del muestreador es mínima

ii. Optimizar la ecualización de fase de la señal PCM recibidaiii. Variar el instante de muestreo de los impulsos PCM recibidos; el muestreo

es correcto cuando se lleva a cabo en el centro del impulso PCM. En estas condiciones la salida del muestreador es máxima

iv. Optimizar la regeneración del sincronismo de transmisión

Decodificador y filtro de recepciónEn TP44 se obtiene una forma de onda escalonada (proporcionada por el

convertidor D/A) que se aproxima a la señal analógica de partida (TP30). a) Regular el potenciómetro Phase Adjust para obtener la mejor forma de onda. b) Analizar la forma de onda de la señal en la salida del filtro de

recepción (TP21) y observar su correspondencia con la señal analógica transmitida (TP1).


c) Regular LEVEL F1 para obtener amplitudes iguales.d) Observe el proceso y establezca sus conclusiones

Influencia del canal y del ruidoMantener las condiciones anteriores.

a) Poner Attenuation y Noise en el mínimo. Conectar TP44 a EXT_IN.b) Aplicar una señal de 1kHz-1Vpp a la entrada analógica del modulador (conectar

TP24 a TP30 y regular el nivel de la señal en 1Vpp).c) Analizar el diagrama de ojo en TP40 (sincronizar el osciloscopio en el

sincronismo de bit -TP36- y poner la base de tiempos en 5µs/div).d) Aumentar el ruido y la atenuación de línea. Observar el cierre gradual del

ojo (Figura Nro. 27). Observar también el correspondiente empeoramiento de la señal recibida (TP21). Observar cómo, a paridad de ruido y atenuación de línea, la calidad de la señal recibida es mejor si los impulsos PCM se muestrean en el centro del ojo (variar Phase Adjust).

e) Reducir la banda pasante de la línea (insertar J1=20 kHz) y observar el considerable empeoramiento del diagrama de ojo (Figura Nro. 28).

Figura Nro. 27: Diagrama de ojo con ruido - TP40

Figura Nro. 28: Diagrama de ojo con línea 20 kHz - TP40


Figura Nro. 29: Formas de onda del sistema de comunicación PCM Lineal

Transmisión fónicaa) Mantener las condiciones anteriores (Figura Nro. 25). Poner Attenuation y Noise

en el mínimo. Conectar TP44 a EXT_IN.b) Utilizar como señal moduladora la señal de micrófono (insertar el micrófono en

la toma MIC y conectar TP29 a TP30).c) Conectar la salida del filtro de recepción al amplificador de audio

(TP21-TP47). d) Escuchar la señal recibida al variar las siguientes condiciones:

i. fase de los impulsos de muestreo de recepción (Phase Adjust)ii. ruido

iii. banda pasante y atenuación de línea.e) A partir de los casos i), ii) y iii), establezca sus conclusiones para cada caso.


Figura Nro. 30: Ilustración General del Modulo MCM30


REPORTE DE LABORATORIO

Hoja de Respuestas

Nombres de los Integrantes C.I. Firma

Especialización en Telecomunicaciones Digitales / Vigencia Enero 2014

Fecha PracticaNro

N°Grupo

22

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