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  • 7/24/2019 SC2_T1

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    Departamento de Eletrnica Telecomunicaes e InformticaSistemas de Comunicao II

    Trabalho Prtico n12015/2016

    SIMULAO EM BANDA-BASEGERAO ECARACTERIZAO DE SINAIS

    Autores:

    Nome: Gonalo Amorim Dias N Mec: 64777

    Nome: Pedro Gonalves N Mec: 63844

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    SC II - 2015/16 Trabalho Prtico n1 Universidade de Aveiro

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    2.2 Definio das Variveis do Sistema

    % 2.2 Definio das Variveis do Sistema

    clear all; % limpa todas as variveis

    close all; % fecha todas as janelas

    % Variveis do sistema de transmisso:

    R = 10e6; % taxa de transmisso em bits/seg

    F = 0.90; % factor de decaimento do co-seno elevado

    % Variveis de simulao:

    NSYM = 20000; % n de smbolos simulados

    N = 16; % n de amostras por smbolo

    % Variveis grficas:

    NT = 32; % n de smbolos a visualizar nos diagramas temporais

    3.1 Gerao do Sinal

    3.1.1-

    inf = randi([0 1],1,NSYM); % seq. bin. com igual prob. para '0' e '1'

    fa=N*R; % taxa de transmisso da formatao cos-elevado

    [s_tx,t] = rcosflt(inf,R,fa,'fir/normal',F);

    plot(t(1:N*NT),s_tx(1:N*NT), 'r'); % diag. temp. do sinal formatado

    title('Sequences with raised cosine formatting');

    hold on;

    x = 0:1/R:(NT-1)/R;

    stem(x,inf(1:NT),'g'); shg

    hold off

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    Figura 1 Sequncias com formatao cosseno-elevado

    Atravs da anlise da figura 1 conclumos que atraso entre os dois sinais de 3 intervalos

    de bit.

    3.1.2-

    [corr,atraso] = correlacao(inf,s_tx,N,64,16);

    plot(corr);

    atraso

    atraso = 48

    Figura 2 - Funo Correlao

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    O atraso entre o sinal transmitido e o sinal de informao obtido atravs da

    multiplicao entre o nmero de amostras por smbolo e o atraso em intervalos de bits.

    3 16 483.1.3-

    plot(t(1:N*NT),s_tx(1+atraso:atraso+N*NT), 'b');

    title('Fig3: Original and raised cosine sequences after delay adjustment')

    hold on;

    x = 0:1/R:(NT-1)/R;

    stem(x,inf(1:NT),'r');

    hold off

    Figura 3 -Sequncias com formatao cosseno-elevado em fase

    Depois de remover o atraso calculado, verificase atravs da figura 3 que os sinais esto em

    fase.

    3.2 Diagrama-de-Olho

    3.2.1-Para se obter o diagrama de olho de um dado sinal sobrepe-se as formas de onda

    correspondentes a vrios smbolos consecutivos. Atravs do diagrama de olho podemos

    visualizar a distoro do sinal transmitido.

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    3.2.2-

    eyediagram(s_tx(1:256*N),2*N);

    grid on

    Figura 4- Diagrama de olho

    3.2.3-

    A partir da anlise do diagrama de olho, conclumos:

    Margem de ruido = 0.5

    Instante de deciso timo = t = 0 (s)

    Nvel de deciso timo = 0.5

    IES no instante de deciso timo = 0

    Afastando do instante de deciso timo, a IES deixa de ser 0

    Jitter = 0.256-0.246=0.01 (s)

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    3.3 Densidade Espectral de Potncia

    3.3.1-

    window = 65536;

    [Pxx,f] = pwelch(s_tx,window,window/2,window,fa);Pxx=Pxx/2; % To compensate for the fact that fuction pwelch performs unilateral PSD

    plot(f,10*log10(Pxx/1e-3),'r');

    xlabel('Hz'); ylabel('dBm');

    Figura 5-DEP obtida experimentalmente

    3.3.2-

    De acordo com a matria lecionada em Sistemas de Comunicao I, a DEP de um sinal do tipo

    NRZ ser dada por:

    () |()|4 1 1 ( )+

    =

    Formatando o sinal de informao de acordo com a famlia de curvas co-seno-elevado, a DEP

    dada por:

    ()

    {

    , || 2 [ 4 (|| 2 )]

    , 2 < || 2 0 , ||

    2

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    () {

    4 1 1 +

    =, || 2

    4 cos 4 (|| 2 ) 1 1 += , 2 < || 2 0 , || 2

    O R=1/T corresponde ao ritmo de transmisso de impulsos, e o tem a seguinte

    relao com o fator de decaimento .3.3.3-

    Sabemos que era esperado que a DEP terica no acompanhasse a DEP simulada em

    toda a gama de frequncias, uma vez que iria tender para -e portanto no seria um sinalrealizvel na prtica, para podermos admitir que a DEP simulada representa o contedo do

    sinal com preciso.

    3.4 Impacto do fator de decaimento do co-seno-elevado

    [s_tx50,t50] = rcosflt(inf,R,fa,'fir/normal',0.50);

    eyediagram(s_tx(1:256*N),2*N);

    grid on

    title('Eye Diagram of the roll-off factor 90%')

    eyediagram(s_tx50(1:256*N),2*N);

    grid on

    title('Eye Diagram of the roll-off factor 50%')

    window = 65536;

    [Pxx50,f50] = pwelch(s_tx50,window,window/2,window,fa);

    Pxx50=Pxx50/2; % To compensate for the fact that

    fuction pwelch performs unilateral PSD

    hold onplot(f50,10*log10(Pxx50/1e-3),'r');

    window = 65536;

    [Pxx,f] = pwelch(s_tx,window,window/2,window,fa);

    Pxx=Pxx/2; % To compensate for the fact that fuction pwelch performs unilateral PSD

    plot(f,10*log10(Pxx/1e-3),'b');

    xlabel('Hz'); ylabel('dBm');

    hold off

    legend('50%','90%')

    axis([0 2E7 -140 0])

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    Figura 6 - Diagrama de olho para um fator de decaimento de 90% e 50%

    A partir da anlise do diagrama de olho com o fator de decaimento de 50%, conclumos:

    Margem de ruido = 0.5

    Instante de deciso timo = t = 0 (s)

    Nvel de deciso timo = 0.5 IES no instante de deciso timo = 0

    Afastando do instante de deciso timo, a IES deixa de ser 0

    Jitter = 0.3-0.2=0.1 (s)

    Figura 7 - DEPs experimentais para fatores de decaimento de 50% e 90%

    Comparando as DEP para F=0.50 e F=0.90, verifica-se que quanto menor for F, menor a largura

    de banda, o que est de acordo com a seguinte expresso:

    2 ( 1 )Conclumos tambm, que o Jitter aumenta para F=0.50, uma vez que o decaimento mais

    rpido.