ניסוי מספר 8 : מפתוח זיזת מופע -  PSK:  Phase shift keying 

•           חוטי הנחושת נועדו להעביר אותות אנלוגיים . כדי להעביר אותות ספרתיים דרך החוטים הומרו האותות הספרתיים לאותות אנלוגיים . פעולת ההמרה נקראת מפתוח .   
•          שיטות המפתוח הבסיסיות הן : ASK,FSK,PSK
•         PSK: אחת מהשיטות לשידור אות מידע ספרתי בקו אנלוגי היא על-ידי אפנון המופע של הגל הנושא. לצורך זה נחוצים שני מופעים ("0" ו-"180" מעלות) כדי לבטא את ה-"0" הלוגי ואת ה-"1" הלוגי. שיטת האפנון הזאת נקראת מפתוח זיזת מופע – PSK.  
•         באיור 3.5 ה' מתואר אות מאופנן PSK, המתאים לאות המידע הספרתי שבאיור 3.5א'. אנו יכולים ללמוד מהאיור כי במצב של מפתוח זיזת מופע לא חל שינוי לא בתנופה וגם לא בתדר של האות המשודר .הדבר היחיד שמשתנה הוא המופע, בין הרמות שהוגדרו.    

•            המודל המתואר באיור 2 מייצג דיאגרמת בלוקים של מעגל מפתח תזוזת מופע. המחולל הסדרתי Sequence Generator משמש כאות מידע ספרתי .בנוסף יש צורך לסנכרן אותו עם משקף התנודות כדי לעזור למשקף התנודות להציג את האות הרצוי בהתאם לשעון המסופק לכניסת הטריגר החיצונית של משקף התנודות.

          בניסוי זה יהי שימוש בערכת התקשור  Emona Telecoms-Trainer 101 במטרה לייצור אות  BPSK , תוך שימוש במכפל כדי ליישם את המודל המתמטי שמבצע את המפתוח. האות הספרתי של המידע מיוצג בניסוי זה ע"י שימוש במחולל הסדרתי של הסיביות Sequence Generator . 

•         הרכב את המעגל המתואר באיור 3 . 

  

•     

•           קבע את מצב הטריגר של משקף התנודות למצב EXE  כלומר חיצוני. scope’s  Trigger Source  control to the  EXT. 

•      קבע את תצורת ההצג בשני הערוצים של משקף התנודות למצב DC . 

• 
  
• 
  
•  

•         כוון את סקלת הזמן ל 0.1 מילי שניות למשבצת.   

•        שנה את מצב מחולל הסדרות למצב 00 . דחוף שני המפסקים למעלה  

•        אל תשכח לחבר את ההדקים השחורים של משקף התנודות לאדמה GND  שבערכה.
•        שנה את מצב התצוגה של MODE למצב ALT כדי שתוכל לראות שני הערוצים.  

מ      

       במצב של מפתוח זיזת מופע לא חל שינוי לא בתנופה וגם לא בתדר של האות המשודר .הדבר היחיד שמשתנה הוא המופע, בין הרמות שהוגדרו.    

ניסוי מספר 7 : אפנון תדר

מטרת הניסוי :

ליצור אות מאופנן FM בעזרת VCO מתנד מבוקר מתח

רקע תיאורטי :

אפנון תדר היא שיטה אשר משנים בה את תדר גל הנושא לפי שינויי תנופת אות המידע.

גל הנושא :

 

אות המידע :

אות המאופנן :

סטיית התדר : מתארת עד כמה יכול להשתנות התדר הרגעי של האות :

 

~ סטיית התדר של גל הנושא אשר תלויה בעוצמת האות המאפנן (מידע) ~ 

השנוי בתדר גל הנושא הוא שינוי לכל רגע כלומר אות המידע הוא אות סינוסי אשר משתנה בכל עת ולכן גם תדר גל הנושא משתנה בכל עת .

ולכן התדר הרגעי כלומר שינוי תדר גל הנושא בכל רגע ורגע נתון ע"י הנוסחה הבאה :

נרשום את האות המאופנן בצורה אחרת : 

VCO : האות המסונן מגיע למתנד מבוקר מתח . זהו מתנד שמשנה את התדר שהוא מפיק ביחס ישר לשינוי במתח המבוא (אות המידע). במוצא מתנד זה אנו מקבלים אות בעל תדר משתנה (אות מאופנןFM) לפי אות המידע.

באיור הבא מובאת תלות אופיינית של תדר המוצא במתח המבוא של ה- VCO :

 

כפי שרואים באיור הנ"ל התחום המנוצל לפעולת האפנון הוא רק התחום הלינארי של האופיין .

ה- VCO מבצע את פעולת האפנון במשדר FM כלומר משנה את תדר גל הנושא לפי אות המידע אשר מתקבלת במבוא שלו. 

הכלים שהשתמשנו במהלך הניסוי : 

1. ערכת התקשורת :

 

2. משקף התנודות :

מהלך הניסוי : 

חלק א :



 

 

חלק ב :

 

חלק ג : 

 

המסקנות :

כאשר יהיה אות הכניסה אות סינוסי נקבל תותאה שונה מאוד מהתוצאה שהקבל אותה כשיש אות הכניסה ריבועי .

כי מאות סינוסי קבלנו אינסוף סינוסים זאת אומרת אינסוף תדרים .

ניסוי מספר 6 : גילוי מידע מתוך אות מאופנן  תנופה  

רקע תיאורטי :  

1. אפנון תנופה ( AM MODULATION ) : היא שיטה אשר משנים בה את תנופת גל הנושא לפי שינויי תנופת אות המידע .

 גל הנושא :

אות המידע :

2. תפקידו של המקלט במערכת תקשורת הוא לקלוט את השידור בו אנו מעוניינים באיכות גבוהה . מקלט חייב להבטיח כמה תכונות בסיסיות ומתכונות אלה הגילוי . פעולת הגילוי היא : שיחזור אות המידע מתוך האות המאופנן הנקלט.

האות הנקלט הוא אות מאופנן ואות המידע "מסתתר" בתוכו ולכן צריך להפריד בין אות המידע וגל הנושא ("להוציא" את אות המידע מתוך האות המאופנן).  

3. מבנה המקלט הפשוט ביותר – מקלט ישיר :

4.  הגלאי : משחזר את אות המידע מתוך האות המאופנן. המוצא של הגלאי הוא אות מידע , האות הזה צריך להיות דומה ככל האפשר לאות המידע ששודר באות המאופנן במשדר (נאמנות גבוהה). 

הכלים שהשתמשנו במהלך הניסוי :

1.   ערכת התקשורת : 

2. משקף התנודות :

מהלך הניסוי והתוצאות : 

בהתחלה הכנו את ערכת התקשורת וחברנו אותה למקור מתח .

    הרכבנו את משקף התנודות : 

וודאנו שהבורר של מקור העירור

 ~TRIGGER SOURCE ~

במשקףהתנודות מכוונן ל- ch1 ומקמנו את כפתור הבקרה של אופן הפעולה ל-ch1 במשקף התנודות 

 

והרכבנו את מבוא ch1 למבוא ה- DC.  

סבבנו את הבורר של הגבר המסכם (G,g) עד הסוף , כנגד כיוון השעון.

 

סבבנו את בורר מקור המתח המשתנה עד הסוף כנגד כיוון השעון .

חברנו את המעגל הבא : 

  

מקמנו את ch1 האנכי במשקף למתח 0.5 למשבצת ומקמנו בעזרת בורר המיקום האנכי של הערוץ הראשון את האות לאמצע הקו האנכי במסך של משקף התנודות .                                                                               

סובבנו את הבורר של הגבר המסכם (g) עם כיוון השעון עד שיגיע למתח 1V וסבבנו את הבורר של הגבר המסכם (G) עם כיוון השעון 1 אמפליטודה .    
                                           

וקבלנו תוצאה מספר 1 :

                                    

וחברנו המעגל הבא :                                                                                                                    

מקמנו את ה-mode  של משקף התנודות למצב ALT       

מקמנו את ch2 האנכי במשקף למתח 1V במשבצת .    

                                                                           

ו    השתמשנו בבורר המיקום האנכי של הערוץ הרשאון כדי שנוכל להשוות בין המידע לבין המעטפת של האות המאופנן תנופה.                 

ו   וקבלנו תוצאה מספר 2 :   היא בעצם אות המידע והאות המאופנן תנופה 

    ובכדי להשוות בין אות המידע לבין המעטפת של האות המאופנן תנופה נשתמש בבורר המיקום האנכי של הערוץ הראשון 


        נקבל תוצאה מספר 3 :

 עד עכשו בצענו אפנון תנופה בעזרת אות SIN

    יחיד אומנם המסר במערכות תקשורת אמיתיות המסר אינו בדבריך כלל אות דיבור ומוסיקה.
ו   ובכדי לראות איך נראה אות מאופנן AM בעזרת אות דיבור בהתחלה נתקנו
   את אות ה- SINבעל KH_{Z 2מיחידת האותות המרכזיות (MASTER SINGAL)המחוברת לכניסה A של המסכם.}     

    חברנו את הנקודה A למוצא יחידת הדיבור המתואר באיור הבא:

ו   כווננו את בורר הזמן של משקף בתנודות MS2 למשבצת.

  ודברנו במיקרפון וצפינו במסך של משקף התנודות.

וקבלנו תוצאה מספר 4:

(ראה את האיור והסרט)

 

                                                                                       

     החזרנו את בורר בזמן ל 0.1 MS למשבצת ונתקנו את המיקרופון מכניסה A של המסכם חברנו בחזרה את הנקודה A לאות SIN של 2 KHZ

ו    שנינו בהדרגתיות את התנופה של אות המידע על ידי סיבוב הבורר G שמאלה וימינה

ו  וקבלנו תוצאה מספר 5: 

                                                                                                                                      

         כאשר הקטנו את התנופה על ידי סיבוב הבורר G שמאלה . 

                                       

                              כאשר הקטנו יותר את התנופה .    

ו                                                                                                    כאשר הגדלנו את התנופה על ידי סיבוב הבורר G ימינה .

                                        כאשר הגדלנו יותר את התנופה .

                                                                                                                                                            עד עכשו הרכבנו מעגל אפנון AM על מנת לקבל אות מאופנן AM.

חיברנו את המעגל שבתמונה הבא שהוא בעצם אפנון AM עם כל הבוררים ליד שמאל.

  שנינו את כיוון G עם כיוון השעון כך שתשיג P1- VP, וגם  שנינו את כיוון ה- g עם כיוון השעון כך שתשיג גורם אפנון של 0.5

וקבלנו תוצאה מספר 6:  

 

עכשו חברנו את המעגל הבא : 

וקבלנו תוצאה מספר 7: 

האיור הבא הוא בעצם האות הנקלט לאחרי הקטימה שנעשת בדיודה הנמצאת בגלאי .

 

                             כאשר הגדלנו את רמת המתח קבלנו : 

כאשר הקטנו את רמת המתח נקבל : 

         

עכשו נעשה כמה השוואות : ( נשווה בין אות המידע והאות שבמוצא הגלאי ובין האות המאופנן ומוצא הגלאי ).

1. נשווה בין אות המידע והאות שבמוצא הגלאי כאשר M=1  .

2. נשווה בין האות המאופנן והאות שבמוצא הגלאי כאשר M=1.

3.  נשווה בין אות המידע והאות שבמוצא הגלאי כאשר m< 1 ,M=0.5 .

4. נשווה בין האות המאופנן והאות שבמוצא הגלאי כאשר m< 1 ,M=0.5 .

5. נשווה בין אות המידע והאות שבמוצא הגלאי כאשר m> 1. 

6. נשווה בין האות המאופנן והאות שבמוצא הגלאי כאשר m> 1.

מסקנות:

~כאשר גורם האפנון שווה ל-1 או קטן ממנו אנו מקבלים אות מידע במוצא הגלאי שזהה לצורת המעטפת של האות המאופנן  משום שיש לשניהם אותו תדר של אות מאופנן ומקבלים אות זהה לאות המידע המקורי.

~כאשר גורם האפנון גדול מ-1(אפנון יתר) כאשר גורם האפנון גדול מ-1 אנו  מקבלים אות אינו זה לאות המידע וזה מצב בלתי רצוי .