Práctica Transceptor FSK

Práctica Transceptor FSK
Curso 2009-2010
8.1.
Introducción
Se pretende que el alumno programe un emisor y un receptor de señales FSK. Como
emisor y receptor se utilizarán las placas del DSP TMS320C6713. Como fuente de
señales binarias se utilizará un generador de funciones.
8.2
Disposición de los elementos para el emisor
Figura 1 Interconexión entre los elementos del emisor.
Para la primera práctica cada grupo de trabajo dispondrá los elementos según el
esquema de la figura
La placa DSP va conectada al ordenador a través de la conexión paralelo. La salida del
DSP debe conectarse a uno de los canales del osciloscopio mediante uno de los dos
conectores BNC/jack. La salida del generador de funciones debe estar conectada a la
otra entrada del osciloscopio y a la entrada del DSP. Para ellos debemos ayudarnos del
adaptador BNC en “T”
ATENCIÓN: NO CONECTE LA SALIDA DEL DSP CON LA SALIDA DEL
GENERADOR DE FUNCIONES.
El conector jack/jack sólo se utiliza en la segunda parte de la práctica.
8.3
Conexiones para la prueba del emisor y receptor
Figura 2 Interconexiones entre emisor y receptor.
La segunda parte de la práctica se lleva a cabo con dos DSP. Para ello los grupos
se organizarán de dos en dos. Uno de los DSP funcionará como emisor utilizando el
programa de la primera parte. El otro se programará como receptor. La disposición es
la de la figura.
Al DSP emisor se le conectará el generador de funciones. Se comprobará que la
señal de salida es una FSK. Se conectará la salida de este DSP a la entrada del otro, que
actuará como receptor, utilizando para ello el cable jack/jack. La salida del DSP
receptor se conectará a uno de los canales del osciloscopio. Opcionalmente se puede
conectar la salida del generador de funciones al osciloscopio para visualizar la
moduladora.
ATENCIÓN: NO CONECTE LAS SALIDAS DE LOS DOS DSPs, PUESTO QUE
ÉSTOS PODRÍAN RESULTAR DAÑADOS IRREVERSIBLEMENTE.
8.4
Desarrollo de la práctica
8.4.1 Construcción de un emisor FSK
La primera parte de la práctica propuesta consiste en la programación de un emisor FSK
(figura 3).
Figura 3 Diagrama del emisor.
La salida del emisor debe ser y(t) = cos(2 * π ( f 0 + Δf * s[n])) donde y(t) es la señal a
transmitir, f 0 es la frecuencia para el símbolo 0, s[n] es el símbolo a transmitir y t=nT
con T el periodo de muestreo.
€
Las frecuencias de portadoras deben ser f 0 = 10Khz para 0 y f1 = 14Khz ( Δf1 = 4Khz ).
€
8.4.1.1 Generación de portadora
€
€
€
Figura 4 Filtro IIR generador de la portadora.
Se lleva a cabo mediante la programación de la ecuación en diferencias del
sistema de la figura 4 (filtro IIR inestable).Si se excita este sistema con y[n-1]≠0 o y[n2]≠0, a la salida se obtiene una señal sinusoidal. Como posiciones de memoria y[n] e
y[n-1] se utilizan sinx e Yminus1. K1=coeff y K2=-1.
Para FSK habrá que generar una segunda portadora. Se transmite una portadora
para un tipo de bit y otra para el otro. No hay más que cambiar los coeficientes.
8.4.1.2 Subsistema de modulación FSK
-
La variable de 16 bits A se carga con el dato presente en el codec.
-
Extraiga el signo del dato presente en A mediante la operación lógica AND.
Para ello debe tener en cuenta en qué parte de A se guarda el signo y poner todos
los demás bits a cero mediante la operación AND.
Realice la asignación de una de las dos portadoras a data de acuerdo con el bit de
señal.
Almacene el resultado en la salida.
NOTA: Pruebe a cambiar las frecuencias de portadora.
8.4.2
Construcción de un receptor FSK
La segunda parte de la práctica consiste en llevar a cabo la codificación de un receptor
para el emisor que se ha codificado en la primera parte (figura 5). Para ello, cada dos
grupos utilizarán un DSP como emisor, al que conectarán el receptor.
Figura 5 Diagrama de bloques del receptor FSK.
8.4.2.1 Operación Limitador
Con esta operación tenemos una secuencia de 1 y menos unos (o ceros).
8.4.2.2 Diferenciador
Con el diferenciador se consigue extraer la información de frecuencia a través de
la subtración de muestras vecinas.
8.4.2.3 Rectificador
Con el rectificador se prepara la información obtenida anteriormente para su
filtrado, conservándose el valor absoluto de la señal. Se obtendrán valores juntos y
valores separados, correspondientes a una frecuencia u otra. O lo que es lo mismo, a un
tipo de bit u otro.
8.4.2.4 Filtrado
El filtro calcula el promedio de las últimas K (K = número de coeficientes)
muestras de la señal rectificada.
a) Implemente un filtro con coeficientes constantes.
b) Implemente un filtro paso banda con frecuencia de corte entre las frecuencias
de las dos portadoras. La salida del filtro será próxima a cero para la
frecuencia dos. Los coeficientes del filtro pueden generarse con la función
<fir1> del MATLAB.
Se pide diseñar un programa con la estructura siguiente:
*
RECEPTOR FSK
Recibe la señal y la guarda en la memoria
**** Codificar ****
Limita
**** Codificar ****
Diferencia
**** Codificar ****
Rectifica
**** Codificar ****
Filtra el resultado
**** Codificar ****
almacena el resultado en el primer elemento de la memoria FIR
suma el contenido de todos los elementos de memoria FIR
desplaza todos los elementos de la memoria FIR
Emisión de la señal filtrada