Oblig 3 - Mathias Hedberg

Like dokumenter
Oblig 2 - Mathias Hedberg

Oblig 4 - Mathias Hedberg

Det fysiske laget, del 2

Kapittel 3. Basisbånd demodulering/deteksjon. Avsnitt

Fysisk Lag. Overføringskapasitet. Olav Lysne med bidrag fra Kjell Åge Bringsrud, Pål Spilling og Carsten Griwodz

UNIVERSITETET I OSLO.

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 3k3 )

Emnekode: SO 380E. Dato: I L{. aug Antall oppgaver: -4

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

LABORATORIEØVELSE B FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. LAPLACE TRANSFORMASJON 2. AC-RESPONS OG BODEPLOT 3. WIENBROFILTER

Kapittel 3. Basisbånd demodulering/deteksjon. Intersymbolinterferens (ISI) og utjevning

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 2k5 )

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

g m = I C / V T = 60 ms r π = β / g m = 3k3

Avdelingfor ingeniørntdanning

Lab 8 Resonanskretser, serie og parallell. Båndbredde (B W ) og Q-faktor.

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

UNIVERSITETET I OSLO.

3UDNWLVN DQYHQGHOVH DY ')7

Et lag er en samling relaterte funksjoner som tilbyr tjenester til laget over og bruker tjenester fra laget under.

Studere en Phase Locked Loop IC - NE565

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Lab 2 Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

Feilrater av ulike modulasjonstyper over gaussiske og fading kanaler

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator Vi ser på likerettere og frekvensfilter

Radiofrekvens (RF)kommunikasjon. Knut Harald Nygaard

UNIVERSITETET I OSLO.

Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

UNIVERSITETET I OSLO.

Obligatorisk Oppgave IN357

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO.

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

125058/GJM PATENTKRAV

MAT-INF 2360: Obligatorisk oppgave 1

INF 1040 høsten 2009: Oppgavesett 8 Introduksjon til lyd (kapittel 9 og 10)

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 5

FYS2130 Svingninger og bølger, Obligatorisk oppgave C. Nicolai Kristen Solheim

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

303d Signalmodellering: Gated sinus a) Finn tidsfunksjonen y(t) b) Utfør en Laplace transformasjon og finn Y(s)

«OPERASJONSFORSTERKERE»

Den analoge verden blir digitalisert

TRANSISTORER Transistor forsterker

TRANSISTORER Transistor forsterker

Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

UNIVERSITETET I OSLO.

STE 6146 Digital signalbehandling. Løsningsforslag til eksamen avholdt

Laboratorieoppgave 3: Motstandsnettverk og innføring i Oscilloskop

Forelesening INF / Spektre - Fourier analyse

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Innendørs GNSS ytelse og utfordringer. Jon Glenn Gjevestad Institutt for matematiske realfag og teknologi, UMB

UTVIDET TEST AV PROGRAM

Sampling ved Nyquist-raten

Introduksjon. «Diskret» sinus/cosinus i 1D. Funksjonen sin(θ) INF april 2010 Fourier -- En annen vinkling på stoffet i kapittel 4

Fysisk Lag. Den primære oppgave

Det fysiske laget, del 2

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

INF3470/4470 Digital signalbehandling. Introduksjon Sverre Holm

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

Kapittel 11. Multipleksing og multippel aksess

Muntlig eksamenstrening

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren Oppgave 1

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

LØSNINGSFORSLAG TIL SIGNALBEHANDLING 1 JUNI 2010

Oppsummering. BJT - forsterkere og operasjonsforsterkere

2m amatørbånd, MHz MHz

Disposisjon. Det fysiske laget. Maskin arkitektur. Fysisk Lag

Fredrikstadgruppen av NRRL, Postboks 208, 1601 Fredrikstad Kurs for radioamatører ved LA6PB

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Datakonvertering. analog til digital og digital til analog

Forelesning nr.14 INF 1410

Det fysiske laget. Kjell Åge Bringsrud. inf3190 Kjell Åge Bringsrud

Datakonvertering. analog til digital og digital til analog

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2017

Fysisk Lag. Det fysiske laget. Maskin arkitektur. Tre klasser av medier. Kjell Åge Bringsrud (med foiler fra Pål Spilling) Galvaniske kabler;

Lab 7 Operasjonsforsterkere

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Noen presiseringer mhp Diskret Fourier Transform. Relevant for oblig 1.

INF 1040 høsten 2008: Oppgavesett 9 Sampling og kvantisering av lyd (kapittel 11)

Lyd. Litt praktisk informasjon. Litt fysikk. Lyd som en funksjon av tid. Husk øretelefoner på øvelsestimene denne uken og en stund framover.

Vi måler på LC - resonanskretser, serie og parallell. Båndbredde (BW) og Q-faktor

HF kommunikasjon i nordområdene, - fra Forsvarets ståsted

Prosjektoppgave i Ingeniørfaglig yrkesutøving og arbeidsmetoder - orientering om prosjektet

FYS2130 OBLIG 1 Anders Hafreager

Transkript:

Oblig 3 - Mathias Hedberg Oppgave 1: a) Motatt signal = U_AM = 4*(1 + 0.7*cos(2*pi*10e3*t))*sin(2*pi*12e6*t); 1. Bærebølgen: Svar: Etter LP filter: 2. Bærebølgen: Svar: Etter LP filter: b) 1. Regner ut:

2. Regner ut: c) AM SSB signal: Bruker koherent detektor: 1. 2.

3. Oppgave 2: a) Et AM DSB signal har en midlere effekt lik 5,6 W over 50 Ohm og en modulasjonsgrad m = 0,6. Finn amplituden til de forskjellige komponentene i frekvensspektret hvis vi antar at LF signalet er sinusformet. Skisser signalets tidregner srespons hvis LF signalet har frekvens lik 1 khz og bærebølgen 10 khz. P_AM=5.6; R=50; m=0.6; t=[1:1:2000]*1e-6; w_m=2*pi*1e3, w_c=2*pi*10e3 w_m = 6.2832e+03 w_c = 6.2832e+04 Regner effekten i bærebølgen: P_carry=P_AM/(1+(m^2/2)) P_carry = 4.7458 Regner ut spenningen i bærebølgen med motstanden R: U_carry=sqrt(2*P_carry*R) U_carry = 21.7848 Regner ut spenningen i sidebåndene: U_side=m*U_carry/2 U_side = 6.5354 Skisserer tidsresponsen: u_am=u_carry*[1+m*sin(w_m*t)].*sin(w_c*t);

figure; plot(t*1e3,u_am,'b'); grid;title('tidsrespons for AM DSB - signal');xlabel('tid [millisek]'); b) P_AM=8.2; R=50; t=[1:1:1000]*1e-6; w_m=2*pi*1e3, w_c=2*pi*10e3 w_m = 6.2832e+03 w_c = 6.2832e+04 Regner effekten i hvert sidebånd: P_side=P_AM/2 P_side = 4.1000 Regner spenningen i sidebåndene: U_side=sqrt(2*R*P_side) U_side = 20.2485 Regner ut tidsresponsen of frekvensresponsen x = sin(w_m*t);

u_am=(u_side/1)*2*sin(w_c*t).*x; figure; plot(t*1e3,u_am,'b'); grid;title('tidsrespons for AM DSB SC - signal');xlabel('tid [millisek]'); H=abs(fft(u_AM)/500); f=[0:999]; figure; stem(f(1:20),h(1:20),'b.'); grid; title('frekvensrespons for AM DSBSC - signal'); xlabel('frekvens [khz]'); ylabel('spenning [V]');

Oppgave 3: a) Et binært ASK modem bruker ikke-koherent deteksjon. Hvilken verdi må Eb/N0 ha for å oppnå en feil sannsynlighet mindre enn 8,5*10^-5? Pb=8.5e-5; EbN0=-2*log(2*Pb) EbN0 = 17.3594 b) Hva er den tilsvarende feilsannsynligheten for et koherent ASK opplegg med samme verdien for Eb/ N0? Pb=0.5*erfc(sqrt(EbN0/2)) Pb = 1.5468e-05 c) Et system bruker 8-ary ASK modulasjon og et root raised cosinus filter i både sender og mottaker, med en alpha = 0,45. Hva er den nødvendige båndbredden for å støtte en data rate lik 56 kbps?

a=0.45; M=8; Br=56000; C=64000; B=(C*(1+a))/(log2(M)); disp(['b = ',num2str(b), ' Hz']); B = 30933.3333 Hz Oppgave 4: Vi ønsker å bruke MATLAB for å simulere en BASK overføring med AWGN kanal. Bruk programmet: Simuler_ASK.m. (Ligger på It s Learning). Det lages et antatt data som bestemt av vindu Antall dataverdier. Av disse presenteres Antal bit i tidsresponsen på diverse kurver og data. En kan velge Signal/støyforhold, og antall perioder høyfrekvens for hver bit. Hvis en ønsker kontroll med data skrives disse inn i feltet: Binære Data, for eksempel som 01101011. Vi har mulighet for å benytte Koherent og Ikke Koherent deteksjon. Antall feil blir opplyst sammen med terskelverdi mellom 0 og 1. addpath('/home/mhedberg/documents/fih/signalbehandling/oblig3'); Simuler_ASK close all; clear all; a) Undersøk innvirkningen av antall sampler pr. bit, kommenter: En økning av sampler per bit gir ferre feil. Dette er fordi det blir mere renundans med flere sampler å sjekke imot. b) Undersøk innvirkningen av S/N, kommenter En dårligere SNR gir flere feil. Dette vil være fordi det er så mye støy at signalet faller under støynivået c) Undersøk innvirkningen av Koherent og Ikke Koherent deteksjon, kommenter Koherent deteksjon ga som regel færre feil. Dette er fordi koherent deteksjon er bedre på faseendringer enn det i ikke-koherent. d) Undersøk innvirkningen av antall perioder HF pr. bit, kommenter Å ha flere periode per bit reduserer bitfeilen. Dette er fordi på samme måte som a, så har vi flere bølger som renundans. Sampleverdier må helst være 2x denne verdien. Oppgave 5: a) Et FM-signal har matematisk form: Finn maksimal og minimal øyeblikkelig frekvens. Finn frekvensspekteret ved hjelp av funksjonen fft eller besselj i Matlab. Maksimal om minimal frekvens: F_c=91.2e6;

F_m=4.5*1.2e3; F_max=F_c+F_m; F_min=F_c-F_m; disp(['f_max = ',num2str(f_max/1e6), ' MHz']);disp(['F_min = ',num2str(f_min/1e6), ' MHz']); F_max = 91.2054 MHz F_min = 91.1946 MHz n = 0:10; A = 4*besselj(n, 4.5); B = [A(11:-1:1), A(2:11)]; f = [-10:10]*1.2; stem(f, abs(b)), xlabel('frekvens f_{0}-f (khz)'), ylabel('spenning (V)') b) Finn bitfeil sannsynlighet for ikke-koherent FSK når E b /N 0 er lik 9,2 db. P_b=0.5*exp(-0.5*9.2) P_b = 0.0050 Hvilken Eb/N0 er nødvendig for å oppnå den samme BER for koherent ASK? Husk at y=erfcinv(x) er ekvivalent med x=erfc(y). Error funksjoner kan løses i Matlab. EbN0=2*(erfcinv(2*P_b))^2 EbN0 = 6.6257

Sjekker om det stemmer: P_b=0.5*erfc(sqrt(0.5*EbN0)) P_b = 0.0050 c) Vi har M-ary FSK med M=32. Bruk dataverktøy for å finne nødvendig E b /N 0 for å få Pb < 10-6 P_b=10e-6;M=32; EbN0=erfcinv((2*P_b)/(M-1))^2 * 2/(log2(M)) EbN0 = 4.9545 Sjekker om dette stemmer: P_b=(M-1)/2*erfc(sqrt(EbN0*log2(M)*0.5)) P_b = 1.0000e-05 Oppgave 6: Vi har valget mellom to system med ortogonal M-ary FSK. Begge skal ha en datarate lik 8 kbps. Sammenlikne nødvendig båndbredde for M-ary ortogonal FSK med 16 forskjellige frekvenser og med 128 forskjellige frekvenser. M=16; R=8e3; SymPerBit=log2(M), SymPerSek=R/SymPerBit,FrekvAvstand=SymPerSek/2, BW=M*FrekvAvstand SymPerBit = 4 SymPerSek = 2000 FrekvAvstand = 1000 BW = 16000 M=128; R=8e3; SymPerBit=log2(M), SymPerSek=R/SymPerBit,FrekvAvstand=SymPerSek/2, BW=M*FrekvAvstand SymPerBit = 7 SymPerSek = 1.1429e+03 FrekvAvstand = 571.4286 BW = 7.3143e+04 Oppgave 7: a) Finn båndbredde effektiviteten til et BPSK modem med et pulsformende filter med a= 0,35. a=0.35;bweffektivitet=1/(1+a) bweffektivitet = 0.7407 b) Hva blir forskjellen på omhylningskurven for et BPSK signal uten filtrering av datasignalet og med slik filtrering? Hva blir forskjellen i frekvensspektret for BPSK uten filtrering og med filtrering?

BPSK uten filter har konstant amplitude, noe BPSK med filter ikke har. Med filtrering blir frekvensspekteret smalere uten sidelober. Dette er for å få mest ut av båndbredden.