Разные лабы / ЛР7_6
.docxФедеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Национальный исследовательский университет
«Московский институт электронной техники»
Кафедра: Телекоммуникационные системы
Дисциплина: Синхронизация в высокоскоростных сетях передачи данных
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №7
«Схемы тактовой синхронизации с обратной связью»
ВАРИАНТ №6
Москва 2021
Цель работы: Исследование принципов работы замкнутых схем тактовой синхронизации.
Задание на лабораторную работу: Собрать модель схемы тактовой синхронизации (схем с обратной связью) и протестировать ее работу.
Порядок выполнения работы
Собрать в среде Matlab Simulink модель цифровой системы связи.
Убедиться в корректности работы схемы в отсутствие шумов.
Убедиться в работоспособности схемы при наличии шума в канале.
Таблица 1. Вариант задания
Вариант |
Тактовая частота, кГц |
Рассогласование тактовой частоты, % |
13 |
50 |
5 |
Выполнение.
Собрать в среде Matlab Simulink модель цифровой системы связи.
Соберём в среде Matlab Simulink модель цифровой системы связи (рисунок 1.1), состоящей из источника дискретных сообщений (Repeating Sequence Stair) с тактовой частотой 50 кГц, косинусного фильтра, канала с АБГШ и замкнутого тактового синхронизатора в соответствии с разработкой.
Рисунок 1.1 – Модель цифровой системы связи
Убедиться в корректности работы схемы в отсутствие шумов
Убедимся в корректности работы схемы в отсутствие шумов, дополняя ее осциллограммами. На рисунке 2.1 представлены исходная последовательность (сверху), после косинусного фильтра в передатчике (посередине) и после косинусного фильтра в приёмнике (снизу).
Рисунок 2.1 – Осциллограммы исходного сигнала и после косинусных фильтров
Как видно из рисунка 2.1 в приёмнике происходит задержка. На рисунке 2.2 представлена осциллограмма выходных сигналов из обеих ветвей и их разность (ошибка).
Рисунок 2.2 – Временная диаграмма сигналов двух ветвей (сверху верхняя ветвь, снизу – нижняя) и их разность (посередине)
Дополним схему анализатором спектра и проверим частоту сигнала на выходе ГУН (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Спектр сигнала на выходе ГУН
Как видно из рисунка 2.3 выходная частота с ГУН составляет 50 кГц, что соответствует требованиям.
Убедиться в работоспособности схемы при наличии шума в канале.
Добавим в схему шум и, увеличивая его величину от 0,0001 до 1 В, рассмотрим изменения графика сигнала ошибки (рисунки 3.1-3.5)
.
Рисунок 3.1 – Осциллограммы выходных сигналов и их разность при величине амплитуды добавочного сигнала 0,0001 В
Рисунок 3.2 – Осциллограммы выходных сигналов и их разность при величине амплитуды добавочного сигнала 0,001 В
Рисунок 3.3 – Осциллограммы выходных сигналов и их разность при величине амплитуды добавочного сигнала 0,01 В
Рисунок 3.4 – Осциллограммы выходных сигналов и их разность при величине амплитуды добавочного сигнала 0,1 В
При величине шума в 1 В (рисунок 3.5) схема тактовой синхронизации работает, но происходят повторные установления. Так же стоит заметить, что число выбросов значительно увеличилось и логические 0 и 1 невозможно восстановить.
Рисунок 3.5 – Осциллограммы выходных сигналов и их разность при величине амплитуды добавочного сигнала 1 В
Вывод
В данной лабораторной работе была собрана схема тактовой синхронизации с обратной связью. Моделирование показало, что при отсутствии шумов синхронизация происходит с небольшой задержкой. При наличии малых шумов тактовая синхронизация производилась успешно, хотя и наблюдались небольшие выбросы, которые не влияли на работу схемы. При увеличении амплитуды шумов выбросы становились серьёзнее, в результате чего наблюдались повторные установления тактовой синхронизации.