Communication Numérique

Transcription

1 Communication Numérique Laboratoires P. Bakowski P. Bakowski 1

2 DigiCom Labs Il y a 5 laboratoires liés à la communication numérique 1. Etude des paramètres de câbles métalliques, y compris: de l'impédance caractéristique, l'atténuation et de débit de base de données 2. Étude d'un système de transmission numérique avec détection d'erreur et de correction 3. Étude des codes en ligne avec la bande de base (partie 1) et modulation analogique (partie 2) 4. Etude d'un système de modulation QPSK et de communication basée sur le modèle SIMULINK 5. Étude du code CRC et du système de communication basé sur le modèle SIMULINK P. Bakowski 2

3 L1: câbles - coax & paire torsadée Dans ce premier laboratoire DigiCom nous allons étudier et analyser deux types de câbles: le câble coaxial et le câble à paire torsadée. Impédance caractéristique - Z0 Atténuation - Un Débit de base de données - D P. Bakowski 3

4 L1: impédance charactéristique L'impédance caractéristique, généralement écrite Z0, est le rapport des amplitudes de la tension et du courant qui se propagent le long de la ligne en absence de réflexions. L'impédance caractéristique d'une ligne de transmission sans perte est purement réelle; il n'y a pas de composante imaginaire: Z0 = Z0 + j0 (ohms). Une ligne de transmission de longueur finie (sans perte ou avec perte) complétée à l'extrémité par une résistance égale à l'impédance caractéristique apparaît à la source comme une ligne de transmission infiniment longue. P. Bakowski 4

5 L1: impédance charactéristique Z 0= R j L G j C R est une la résistance par unité de longueur, L est l'inductance par unité de longueur, G est conductance par unité de longueur, C est la capacité par unité de longueur, j est l'unité imaginaire, et ω est la fréquence angulaire Pour une ligne sans pertes (R=0, G=0) nous obtenons: Z 0= L C P. Bakowski 5

6 L1: impédance charactéristique Une ligne de transmission de longueur finie (sans perte ou avec perte) qui est fermée à une extrémité avec une résistance égale à l'impédance caractéristique apparaît à la source comme une ligne de transmission infiniment longue. P. Bakowski 6

7 L1: impédance charactéristique 0,6 µs câble coax de 8m avec l'extrémité ouverte câble coax de 8m avec l'extrémité fermée - polarité est réversée 0,5 µs un câble coax très long avec l'extrémité fermée P. Bakowski 7

8 L1: impédance charactéristique Après ces premiers mésures essayons de trouver l'impédance de charge Z L qui minimise l'amplitude de l'impulsion réfléchie. Réduisez l'amplitude à zéro! P. Bakowski 8

9 L1: impédance charactéristique Prenonez un long câble coaxial et, connaissant la vitesse de phase (pour câble coaxial V 0 =2,52*10 8 m/s), mésurez sa longueur. temps de propagation Remarque: prenez Z L infinie ou zéro P. Bakowski 9

10 L1: atténuation L'atténuation est la diminution de la grandeur du signal mesuré traversant n'importe quel support de transmission, tel que fil métallique où fibre de verre. L'atténuation est mesurée comme un logarithme du rapport de puissance du signal entre l'entrée et la sortie du système. Elle est exprimée en db. P. Bakowski 10

11 L1: atténuation Le facteur d'atténuation d'une simple paire torsadée peut être mesuré par la formule suivante: f = 1 L 20 log 10 V 0 V L où: V(0) tension créée par le générateur, V(L) tension à la fin du câble adapté. 1. Effectuez des mésures pour un signal sinusoidal à: 10, 20,40,60,100,200,300,500,700, 1000, 1200,1500 et 3000 khz. P. Bakowski 11

12 L1: atténuation 2. Comparez les résultats en s'appuyant sur la formule suivante (pour le câble UTP3 standard): G p f, l =0.02 f 0.01 f l 3. Appliquez f=100 khz et comparez l'atténuation pour 3 segments de longueur différent 4. A partir des résultats obtenus calculez l'atténuation pour un segment de longueur 1800 m. P. Bakowski 12

13 L1: débit binaire de base Evaluez le débit binaire de base pour un câble adapté fonctionnant en mode impulsionnel. Les paires des impulsions numériques de longueur (θ)( sont envoyés par le générateur avec un délai controllé (τ)) entre les impulsions. θ τ A A/2 sortie entrée k*θ k>1 temps P. Bakowski 13

14 L1: débit binaire de base Pour chaque durée du signal (θ),( déterminez le délai minimal (τ)( ) entre les impulsions sur le point où la pente descendante tombe à 50% de l'amplitude maximale du signal de sortie. θ τ A A/2 k*θ k>1 temps P. Bakowski 14

15 L1: débit binaire de base θ τ min τ=2 θ τ τ d D bits/s = 1/τ d θ En s'appuyant sur les mésures effectuées, trouvez le débit binaire maximal pour le code BRZ? P. Bakowski 15