TTMER5 - Digitális vonalszakasz kiegyenlítése

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Alapok

• 5 éves félév: 9
• BSC félév: -
• MSC félév: 2,3

Linkek

• Infokommunikációs rendszerek főszakirány laborjai
• Mérés tanszéki honlapja

Ellenőrző kérdések

Kidolgozás

1. Milyen annak a hálózatnak az átviteli karakterisztikája, amelynek súlyfüggvénye késő illetve siető echót is tartalmaz?

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_kettosechok.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

Ha a hálózat tartalmaz késő és siető echót is, akkor az impluzusválasza az első oszlopban, amplitudó karakterisztikája a második oszlopban, futási idő karakterisztikája pedig a harmadik oszlopban található ábrákhoz lesz hasonló.

Az átviteli karakterisztikája pedig a következő lesz: [math] K(j\omega)= e^{-j\omega t_0} (1+c_1 e^{j\omega T_1}+c_1 e^{-j\omega T_2}) [/math] *.* 

Ha [math] c_1 = c_2 [/math] és [math] T_1 = T_2 [/math] , akkor szimmetrikus, ha a [math] c_1 = -c_2 [/math] és [math] T_1 = T_2 [/math], akkor antiszimmetrikus az echópár. [1]

2. Rajzolja fel a T-szűrő blokksémáját, ismertesse elvét!

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_t-szuro.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

A beadott jel késleltető láncra kerül, mely a jelet nem változtatja meg, csak időben eltolja. Igy a középső leágazáshoz képest siető és késő jelekkel is rendelkezünk. A 2N tagu lánc mentén megjelenő jelek nagyságát és előjelét 2N+1 darab sulyozó áramkör segitségével a együtthatóknak megfelelően állitjuk be. Végül a súlyozott jeleket összegezve kapjuk a kimeneti jelet. [1]

3. Ismertesse az alapsávi összeköttetés modell felépítését és elemeinek szerepét.

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_alapsavimodell.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

Az adószűrővel az átviteli útra kerülő jelet szűröm, hogy az üzemi sávra korlátozott legyen, a Butterworth (maximálisan lapos) szűrővel az átviteli utat modellezem, végül pedig a transzverzális szűrőt pedig kiegyenlítésre, az átvitel hibáinak korrigálására használom. [2][3]

4. T egységkésleltetésű T-szűrővel milyen sebességű adatátviteli összeköttetés egyenlíthető ki, illetve milyen sávban alkalmazható szélessávú kiegyenlítőként?

Az ilyen szűrő [math] B \lt 1/{2T} [/math] sávban alkalmazható szélessávú kiegyenlítőként. Az elérhető szimbólumsebesség [math] f_s \lt 1/{2T} [/math] *.* [4][5]

5. Rajzolja fel egy olyan N=4-es ideális T-szürő súlyfüggvényét, amely közel konstans amplitudó karakterisztikát biztosit!

Közel konstans amplitudó karakterisztikájú szűrő antiszimmetrikus súlyfüggvényű [1], tehát [4]-ből:

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_N4impval.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

6. Milyen a T-szűrő amplitudó- és fáziskarakterisztikája, ha cn << c0 ?

[math] A(\Omega )=c_0+ \sum_{n=1}^N (c_n+c_{-n})cos(n\Omega T)[/math]

[math] \tau(\Omega )=NT+ \sum_{n=1}^N nT \frac{c_n-c_{-n}}{c_0} cos(n\Omega T)[/math]

A kérdésben kikötött feltétel az alkalmazott közelítések miatt szükséges ([math] c_n c_m[/math] -es tagok elhanyagolása). [1][4]

7. Végezze el a lineáris fázismenetű 600 Hz határfrekvenciájú ideális aluláteresztő approximációját egy 1/2T=1200Hz, N=4 jellemzőkkel rendelkező T-szűrővel. A beállítandó együtthatókat Fourier-soros módszerrel határozza meg. A legnagyobb együttható érték 1 legyen. (A feladat otthon előre is megoldható, névvel ellátva beadható.)

Tipp: A Fourier-soros módszer nem jelenti azt, hogy integrálni kell, inkább vegyük észre, hogy a közelítendő szűrő egy négyszögjel. (Kevésbé etikus tipp: azt is észrevehetjük, hogy cinkeltek a kártyák...)

8. Végezze el a megfeleltetést az adatátviteli összeköttetés modell elemei és a mérőhely eszközei között.

Pali bácsival egyeztetve: pongyola megfogalmazás, itt az alapsávi összeköttetés modellre van szükség. Az alapsávi összeköttetés modellje:

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_alapsavimodell.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

Az adószűrő egy 1,2kHz-es aluláteresztő szűrő, az átviteli Útnak egy 600 Hz-es Butterworth (maximálisan lapos) szűrő felel meg, a kiegyenlítő, vevőszűrő szerepét pedig a PC-ben elhelyezett interfészkártya valósítja meg.

9. Mi a torzításmentes átvitel kritériuma?

A torzításmentes átvitel kritériuma az analóg csatornák esetén: konstans amplitúdó- és futási idő karakterisztika zérus alap fázistolás mellett a továbbítani kívánt jel frekvenciatartományában. [6]

10. Rajzolja fel egy távbeszélőcsatorna amplitúdó és futási idő karakterisztikáját! Rajzolja meg hozzá egy vonalkiegyenlítő amplitúdó és futási idő karakterisztikáját úgy, hogy a csatorna és a kiegyenlítő kaszkádba kapcsolása esetén az eredő átviteli karakterisztika a távbeszélőcsatorna üzemi frekvenciatartományában teljesítse a torzításmentes átvitel kritériumát.

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_tbcs_amplitudokar.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

Ezen a helyen volt linkelve a ttmer5_tbcs_futasiidokar.gif nevű kép a régi wiki ezen oldaláról. (Kérlek hozd át ezt a képet ide, különben idővel el fog tűnni a régi wikivel együtt)

Bal oldali az amplitudó, jobb oldali a futási idő karakterisztika. [9][10]

A vonalkiegyenlítéssel a célunk az, hogy mindkettő konstans legyen. Amplitudó esetén itt a karakterisztikát tükrözni kell a frekvencia tengelyre, tehát a csillapodó frekvenciákon erősítenem kell. Futási idő esetén a maximális késleltetési értékből kell a kivonni a karakterisztikát, tehát minden frekvencia késleltetését a maximálishoz igazítani. (Mivel siettetni nem tudok.) Ezt kell lerajzolni.

11. Milyen elven történik a csoportfutási idő mérése az EP2 mérőkészülékben?

A mérés során MTTS (200Hz-től 3600Hz-ig azonos fázisú szinusz jelek) mérőjelet adunk a mérendő objektum bemenetére. A kimeneten mérjük a szomszédos frekvenciák fáziseltolódását, és ebből becsüljük a futási idő. [9]

12. Miért kell a mérés során a szemábra felvételéhez szinkron üzemmódba (FRAMING SYNC) kapcsolni a DT10 interfész tesztert?

Mivel a szemábra az egyes elemi jelek egymásra rajzolásából áll, ezért szinkron üzemmódban adott jel kell hozzá, és az interfész tesztert a megfelelő csatlakozás kialakításával szinkronizálni kell az oszcilloszkóppal. [11]

13. Továbbítható-e az adatátviteli összeköttetés modellen az órajel?

Alapvetően nem, az átvitt jelből kell kinyerni. [3]

14. Miért kell a mérés során a bithibaarány méréséhez aszinkron üzemmódba (FRAMING ASYNC) kapcsolni a DT10 interfész tesztert?

Mivel a műszer szeparáltan adja a jelet és az órajelet, és ezt le kellene keverni ahhoz, hogy szinkron esetet mérhessünk, erre jelen esetben nincs lehetőség, ezért aszinkron módban mérjük itt a bithibaarányt.

15. Mi a szemábra? Hogyan jelenítjük meg a szemábrát? Milyen következtetéseket lehet levonni a szemábrából az átvitel minőségére vonatkozóan?

A szemábra a vett jel elemi jeleninek egymásra rajzolása az oszcilloszkópon, kihasználva annak véges utánvilágítását. A szemábra függőleges nyitottságából az amplitudó torzításra, vízszintes nyitottságából a futási idő (fázis) torzításra lehet következtetni. (Minél zártabb, annál rosszabb.) [11]

Kidolgozáshoz források:

• [1] A transzverzális szűrő. Bevezető, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/3-8-a.htm
• [2] Bevezető, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/ttmer5a.htm
• [3] Digitális átviteli hálózat - Digitális vonalszakasz, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/3-4.htm
• [4] A T-szűrő analizise, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/3-8-1.htm
• [5] Symbol rate, http://en.wikipedia.org/wiki/Baud_rate
• [6] Analóg csatornák jellemzése, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/6-0.htm
• [7] Digitális vonalszakasz - A klasszikus adatátviteli összeköttetés modellje, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/2-3.htm
• [8] A mérőhely eszközei, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/ttmer5b.htm
• [9] Csoportfutási idő torzítás mérése, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/6-10.htm
• [10] Erősítés, csillapítás, amplitúdó karakterisztika mérése, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/6-1-4.htm
• [11] Szemábra felvétele, http://alpha.tmit.bme.hu/meresek/6-1-2.htm

-- Luxa - 2008.11.16. -- Attila - 2008.11.19.