DENEY 4: Genlik Modülasyonu Uygulamaları

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "DENEY 4: Genlik Modülasyonu Uygulamaları"

Aysu Günaydın
9 yıl önce
İzleme sayısı:

1 DENEY 4: Genlik Mdülasynu Uygulamalaı AMAÇ: Genlik Mdülasynlu işaetlein elde edilmesi ve demdülasyn aşamalaının inelenmesi ÖN ÇALIŞMA Bilgi işaetinin, iletim kanalından veimli iletimi için uygun biçime dönüştüülmesi işlemine mdülasyn adı veili. Mdülasyn işlemi, taşıyıı işaetin çeşitli paameteleini bilgi işaetine bağlı laak değiştimekti. Mdüle edilen işaetin alıı taafta yeniden bilgi işaetini elde etmek üzee dönüştüülmesine demdülasyn adı veili. Mdülasyn işlemi, anten byu sunu ile çeşitli istasynladan göndeilen işaetlein giişimini önleyii özellik taşımaktadı. Ayıa, mdülasynun diğe bi yaaı da güültü etkileini azaltmasıdı. ( Mdülatö s( iletim tamı Demdülatö m( Giiş Teminali Çıkış Teminali Şekil 4.1. Mdülasyn ve demdülasyn işlemleinin blk şeması. Genel laak bi mdülatö, bilgi işaeti m( ile taşıyıı ( aasında işlevi laak tanımlanabili Çift Yanband Genlik Mdülasynu Çift Yanband (Duble Sideband - DSB) genlik mdülasynu, eşitliği ile tanımlanı. Mdüle edilmiş işaet, zaman bölgesinde iki işaetin çapımı, fekans bölgesinde ise bu iki işaetin dönüşümleinin katlanması (knvlüsynu) laak ifade edili. Fekans bölgesinde hem üst, hem alt yanbandla luşu.

2 Bilgi işaeti ve taşıyıının iki yanlı fekans spektumunda gösteimi ( f f lmak üzee) Şekil 4. de veilmişti. m Şekil 4.. Bilgi işaeti ve taşıyıının fekans spektumlaı. Veilen ve, DSB eşitliğinde yeine yazıldığında, Eule özdeşliğinden yaalanılaak elde edili. s( işaetinin fekans bölgesindeki kaşılığı ise biçimindedi. Şekil 4.3 te göüldüğü üzee nin spektumunda hiçbi taşıyıı yktu. Bu nedenle, bu mdülasyn tüü taşıyıısı bastıılmış çift yanband mdülasynu laak da bilini. DSB işaetin band genişliği B DSB =f m di. Şekil 4.3. Taşıyıısı bastıılmış çift yanband mdülasynu.

(a) taşıyıı (b) bilgi işaeti () AM işaet Şekil 4.4. Genlik mdülasynu (AM).

3 4.. Taşıyıılı Genlik Mdülasynu DSB işaetine taşıyıı ekleneek taşıyıılı genlik mdülasynlu işaet elde edili. Bu mdülasyn tüü sadee Genlik Mdülasynu (AM) laak da adlandıılı. m a, mdülasyn indeksi lmak üzee AM işaet, eşitliği ile tanımlanı. (a) taşıyıı (b) bilgi işaeti () AM işaet Şekil 4.4. Genlik mdülasynu (AM). Genlik mdülasynunda en önemli kısıtlama bütün t değelei için 1 m( 0 lmasıdı. m( bilgi işaetinin talama değei 0, maksimum uzanımı 1 ise 0 m 1 lmalıdı. Şekil.4.5 de değişiminin AM işaet üzeindeki etkisi göülmektedi. m a a

4 Şekil 4.5. değişiminin AM işaet üzeindeki etkisi. Eğe genlik mdülasynlu işaetin dalga şekli ya da maksimum uzanımı minimum uzanımı biliniysa ve ma A (max) A A (max) A (min) (min) biçimindedi. Şekil 4.6. Genlik mdülasynlu işaetin üetilmesi. AM işaet için zaman ve fekans bölgesi ifadelei sıasıyla biçimindedi. Buadan da göüleeği üzee AM işaetin band genişliği DSB işaetin band genişliği ile aynıdı ( =f m ). Genlik mdülasynlu işaetin spektumu ile DSB işaetin spektumu aasındaki tek fak taşıyıının valığından kaynaklanmaktadı.

5 Öneğin, anaband işaeti m( için Fuie dönüşümü M(f) Şekil.4.7 deki gibi lsun. Buna göe, AM işaetin zaman ve fekans bölgesi ifadeleini elde edelim. Şekil 4.7. Anaband işaeti m( nin Fuie dönüşümü. Taşıyıı lduğuna göe, elde edili. Şekil 4.8. Mdüle edilmiş işaetin fekans spektumu Tek Yan Band Mdülasynu DSB ve AM mdülasynu mesaj bant genişliğinin iki katı iletim bant genişliği geektimektedile. Hem üst hem de alt yan bant bilgi işaeti hakkında tüm bilgiyi içediğinden bilgi iletimi için yalnıza bi yan bant yetelidi. Sadee bi yanband iletildiğinde mdülasyn tek yanband mdülasynu (single sideband SSB) laak adlandıılı. DSB mdülasynlu işaetin,

6 yan bantlaından bii filte ile süzüleek elde edili Genlik Mdülasynlu İşaetin Demdülasynu Demdülasyn, m( bilgi işaetinin, mdülasynlu işaet s( den elde edilme işlemidi. Senkn Demdülasyn Şekil 4.9. Senkn demdülasyn. Alıı taafa ulaşan DSB mdülasynlu işaet ve taşıyıı s ( m( ( ( A s(ω t ) lmak üzee, alııdaki yeel silatö ( s(ω t ) ise kaıştııı çıkışı x( A m( s(ω t )s(ω t ) şeklindedi. Yüksek fekanstaki teimle süzgeç ile ayılısa, alıı çıkışında yalnıza fak teimlei kalı. y( ( A m( / )s[(ω ω ) t ( ) t]

7 Eğe sistemde güültü yksa, tüm bzulmala fekans ve faz uyuşmazlığından kaynaklanı. Faz hatasına kaşılık gelen duum ω ω laak belitilebili. Bu duumda, çıkış işaeti, y ( (( A / )s )m( lu ve faz fakı π nin katlaı ise işaet bzulmasız elde edili, veya katlaı ise işaet tamamen kayblu. Diğe değele için ksinüslü teim, bi zayıflatma katsayısıdı. Fekans hatasına kaşılık gelen duum ise ω ω laak belitilebili. Bu duumda çıkış işaeti, y( (( A / )s ω)m( ω ω ω lu ki, buada işaetin halen bi mdülasyn taşıdığı göülü. Asenkn Demdülasyn Senkn mdülasyn, faz ve fekans hatalaından fazlaa etkilendiğinden bu hataladan etkilenmeyen bi demdülasyn tüüne ihtiyaç vadı. Genlik demdülasynunda alııya ulaşan işaet ve zaf ifadelei aşağıdaki gibidi: s ( V( s(ω t ) V( A [1 mam( ] Bu işaet, linee lmayan bi dğultuu devesine uygulandığında çıkış işaeti zafı ve zafın hamnikleini içei. Bu hamnikle bi alçak geçien süzgeçle temizlendiğinde kalan işaet m( nin bi kestiimidi. Asenkn demdülatöün dezavantajı, yalnıza AM mdülasynlu işaetlee uygulanabilmesidi. Şekil Asenkn demdülasyn. Önek: Alııya ulaşan işaet s ( V( s(ω t ) AM mdülasynludu. Kaesel düzen demdülatö çıkışında x( ks ( kv ( s (ω t ) ka [(1/ ) m m( ( m a a /)m ( ] kv ( s [(ω t )]/

8 elde edili. Alçak geçien filte çıkışında elde edilen eşitlik lup bu ifadenin spektumunu y( h1 ( *ka [(1/ ) mam( ( ma /)m ( ] Y( f ) ka [(1/ ) ( f ) mam( f ) ( ma /)M( f )*M( f )]H 1( f ) şeklindedi ve m ( gibi bi teimi de içemektedi. Katsayılaın uygun seçilmesiyle ihmal edilebili byutlaa çekilen bu teim, kae alma işleminden kaynaklanan. hamnik bzulmayı göstei. DENEYİN YAPILIŞI 1. Aşağıdaki kdu çalıştıaak DSB işaeti elde edin. %pgam deney4.m lse all lea all l Fs = 8000; % önekleme hızı 8000 nek/saniye F = 00; % tasiyii fekans - Hz Fm = 10; t = [0:.1*Fs]'/Fs; %.1 sn iin nekleme zamanlaı A = 1; input = A*s(*pi*Fm*; % bilgi isaeti aie = A*s(*pi*F*; % tasiyii utput = (input.*aie); plt (t,inpu; subplt(,1,1); plt(t,input,t,aie); subplt(,1,); plt(t,utpu;. Çıkış işaeti utput un fekans spektumunu stem ile çizdiin. Daha sna, spektumun sadee ilk 100 elemanını çizdieek iki yan bandı gözleyin. 3. Yukaıdaki kdu m a =1 lan AM işaeti elde edeek şekilde değiştieek yeniden çalıştıın. AM ve DSB işaetlein faklaını gözleyin. 4. m a =0.5 ve m a =0 için 3. adımı tekalayaak mdülasyn indeksinin etkisini gözleyin. 5. DSB işaeti yeniden elde edin. Aşağıdaki kdu çalıştıaak senkn demdülasynu geçekleştiin.

9 l= A*s(*pi*F*;%lkal silatö x=l.*utput; [b, a]= butte(10, 0.05, 'lw'); y=filte(b, a, x); plt(y); NOT: süzgein geikmesinden dlayı çıkış işaetinin ilk kısmı bzulmasız laak elde edilemez. 6. Lkal silatöü l=a*s(*pi*(f+5)* ve A*s(*pi*F*t+pi/) yapaak fekans ve faz uyumsuzluklaının etkisini gözleyin. 7. AM işaeti yeniden elde edin. Demdülasynu aşağıdaki gibi geçekleştiin. x=utput.^; plt(x); % zaf işaetini gözleyin [b, a]= butte(10, 0.05, lw ); y=filte(b, a, x); plt(y); Elde ettiğiniz y ile input işaeti aasındaki fak, hamnik bzulmadan kaynaklanmaktadı. Yeel silatöün ve mdülasyn indeksinin uygun değelee taşınmasıyla bu bzulma daha az ahatsız edii hale getiilebili. 8. Yukaıdaki işlemi x=abs(utpu laak şekilde tam dalga dğultuu ile yeniden deneyin. Tam dalga dğultuu için hamnik bzulmanın kalmadığını gözlemleyin.

Benzer belgeler

VIII ) E-M DALGA OLUŞUMU

94 VIII ) E-M DALGA OLUŞUMU A. HELMHOLTZ DENKLEMİNE GEÇİŞ B. F k : YAPI ÇARPANI 4-VEKTÖRÜ C. RADYASYON ALANLARI D. ELEKTRİK DİPOL RADYASYONU E. MAGNETİK DİPOL RADYASYONU 95 A) HELMHOLTZ DENKLEMİNE GEÇİŞ