TDM FINAL

Tecnicatura Tecnicatura en Telecomunicacion Telecomunicaciones es Docente: Sergio Brun

Laboratorio De Telecomunicaciones.

Multiplexación Por División En El Tiempo (TDM

Andrés Miguez

Tecnicatura en Telecomunicaciones Docente: Sergio Brun

Andrés Miguez

OBJETIVO: • • • •

!ntroducir los conceptos generales so"re la M#ltiplexación por División en el Tiempo (TDM$ Analizar el %uncionamiento de un transmisor PAM de & canales$ Analizar el %uncionamiento de un receptor PAM de & canales$ Analizar el e%ecto de la l'nea  del ruido so"re la conexión$

MATERIALES: • •

)sciloscopio Módulo

FUDAMETO TEORI!O: Es sa"ido a través del teorema de muestreo *ue una se+al analógica s(t puede convertirse en una serie de impulsos extraendo los valores instant,neos de tensión en intervalos constantes iguales a T - ./(&0%m1 con %m %recuencia m,xima de la se+al s(t (%igura 22.$.$ 3tilizando los valores muestreados en lugar de la se+al s(t se 4acen disponi"les amplios espacios li"res en el e5e del tiempos1 espacios *ue pueden rellenarse con muestras procedentes de otras se+ales$ Se realiza de esa %orma la multiplexación TDM (Time División Multiplexing de se+ales PAM (%igura 22.$&$ A continuación1 para poder separar correctamente en recepción las diversas muestras1 de"er,n transmitirse tam"ién una se+al de sincronismo (sincronismo de trama intercalada a la muestra1 por consiguiente1 en el interior del intervalo T (*ue separa dos muestras sucesivas procedentes de la misma se+al se colocaran las muestras procedentes de las 6 se+ales mas la se+al de sincronismo$ El con5unto constituido por el sincronismo  las muestras procedentes de las di%erentes se+ales se llama Trama$ )"sérvese *ue la trama tiene una duración igual al intervalo de muestreo T  *ue el tiempo Ts asignado a cada muestra en el interior de la trama ser, inversamente proporcional al n#mero de los canales a transmitir$ Ts com#nmente se denomina Time Slot (intervalo de tiempo$ En el caso de la transmisión TDM de 6 se+ales tele%ónicas  considerando *ue el espacio reservado a una muestra se ocupe con el sincronismo1 se tiene los siguientes valores: •

7recuencia m,xima del canal tele%ónico ("anda "ruta$ %m - 8 94z

•

!ntervalo de muestreo (duración de la trama$

•

!ntervalo de tiempoasignado a cada muestra (Time Slot1 8.$;s para 6-&$

•

7recuencia de impulsos TDM1 &8 9

Fi"ura ##$.$ a% Se+al analógica b% Se+al muestreada$

Fi"ura ##$.& a% Se+al analógica b% Se+ales muestreadas c%M#ltiplexación por División en el Tiempo (TDM$

Andrés Miguez


Andrés Miguez

Transmisor 'AM(TDM. El transmisor PAM/TDM de & anales utilizado para los e5ercicios comprende (%igura 22.$=: & moduladores PAM1 cada uno realizado con un muestreador1 antes del modulador PAM. (canal . esta insertado tam"ién un %iltro de paso>"a5a anti>aliasing$ El conminador de canal  los circuitos de transmisión$ ?a se+al de sincronismo de trama (7rameSnc  las se+ales de temporización T&  T=$ Tem)ori*aciones. El transmisor PAM/TDM necesita tres %ormas de onda de impulsos para muestrear los dos canales %ónicos  para insertar la se+al de sincronismo$ Estos impulsos son generados por una sección de modulo  se muestrean en la %igura 22.$8a"c$ Obs+r,ese -ue: • • •

@ada tren de impulsos tiene un periodo de .&;s (trama$ @ada tren de impulsos esta desplazado de 8.$;s (Time Slot con respecto al anterior$ El anc4o de los impulsos es igual a aproximadamente la mitad de la duración del Time Slot$

Moulaores 'AM. ?as se+al %ónicas de entrada llegan a las muestreadas1 donde se muestrean en correspondencia con los impulsos de muestreo T& (canal .  T= (canal &1 en la salida de los muestreadores se tienen los impulsos PAM1 tal como se muestra en la %iguras 22.$8d/e$ )"sérvese *ue las se+ales analógicas se solapan a una componente continua igual a la m,xima amplitud admitida1 de modo tal *ue las muestras PAM de salida tengan siempre un valor positivo$ Sincronismo e trama. El sincronismo de trama consta de una muestra de valor negativo (%igura 22.$8%$ !ombinaor e un canal / circuitos e transmisi0n. En esta sección se suma las contri"uciones procedentes de los canales  del generador de sincronismo: a continuación1 la se+al PAM/TDM o"tenida se ampli%ica  se aplica a la l'nea$ Fi"ura ##$.1 Transmisor PAM/TDM de & canales$


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Fi"ura ##$.2 7ormas de onda de la se+al PAM/TDM$

Fi"ura ##$.3 eceptor PAM/TDM de & canales$

Rece)tor 'AM(TDM. El receptor PAM/TDM esta realizado seg#n el diagrama de la %igura 22.$$ ?a se+al PAM/TDM de llegada del transmisor se ampli%ica  posteriormente se aplica: •

•

Al regenerador de los impulsos de muestreo1 *ue comprende un detector de sincronismo  un regenerador de relo5 P??$ A los dos demoduladores PAM (SampleC
?a regeneración del relo5 se realiza a través de un circuito P??1 el cual genera una onda cuadrada sincron'a con los impulsos reci"idos1 a continuación1 a través del relo5  del impulso de sincronismo se generan los impulsos de muestreo1 los cuales son enviados1 con %ase correcta1 a los des demoduladores PAM$ ?a %ase de los impulsos de muestreo puede regularse de manera de 4acer coincidir el muestreo con el punto de amplitud m,xima de los impulsos PAM de llegada a los demoduladores$ ?as salidas de los muestreadotes se mantienen a nivel %i5o 4asta la llegada de la muestrea sucesiva1 generando as' las se+ales de escalón *ue aproxima n las se+ales de partida$


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?os %iltros de paso>"a5a siguientes eliminan las distorsiones  proporcionan las se+ales analógicas limpias$ Sistema e comunicaci0n 'AM(TDM e & canales. El diagrama de "lo*ues del sistema de comunicación se muestra en la %igura 22.$$ ?a se+al PAM/TDM se transmite a través de una l'nea arti%icial1 de la cual es posi"le variar la longitud (atenuación  la "anda pasante$ El generador de ruido suma ruido a la se+al1 de manera de o"tener en la salida de la l'nea una se+al PAM/TDM a%ectada por ruido$ a *ue en una se+al PAM la in%ormación est, contenida en la amplitud de sus impulsos1 cual*uier inter%erencia solapada a los impulsos puede cam"iar su amplitud original$ @omo resultado1 la salida de los demoduladores PAM resultara distorsionada con respecto a la se+al original de partida$ Adem,s del ruido1 la "anda pasante del canal de comunicación in%lue so"re la calidad de la se+al reci"ida$ 3n anc4o de "anda insu%iciente del canal puede distorsionar los impulsos PAM1 empeorando de esta %orma la relación se+al/ruido en la entrada del receptor  disminuendo por consiguiente la calidad de la se+al reci"ida$ Fi"ura ##$.4.

EJER!I!IOS: Desconectar too los )uentes5 situar toos los interru)tores en la )osici0n OFF. Transmisor 'AM(TDM. • •

•

Alimentar el modulo$ Predisponer el circuito en modo PAM>&Fcanal1 con muestreo natural (SG.-6at1 SG&-&@<1 SG=-&1 H.-8I9
Situar Attenuation / oise en el m m6nimo. 7igura: T'4 !AAL $ del osciloscopio T'1 !AAL & del osciloscopio$


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Se7ales e tem)ori*aci0n. •

•

Analizar en TP  en TP= los impulsos de muestreo correspondientes a los dos canales (sincroniza el osciloscopio en TP$ En TP.. se o"tienen los impulsos de los dos canales m,s un impulso negativo1 utilizando como sincronismo de trama$

Fi"ura: T'$$ se muestra los impulsos de los dos canales m,s un impulso negativo *ue se utiliza como sincronismo de trama$

$ % En base a lo obser,ao 89u+ )uee airmarse; $% ?a trama TDM tiene una duración de J9

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tercer intervalo se insertan los impulsos PAM del canal &$ El time slot tiene una duración de 8.$;s$ ?a %recuencia de repetición de los impulsos PAM/TDM es de &89
Fi"ura: Pulso negativo$

Fi"ura ##$.=.


Andrés Miguez

Se7ales 'AM(TDM. Aplicar .9. Kpp a la entrada analógica del modulador PAM. (conectar TP&8 a TP.  regular el nivel de la se+al en .Kpp$ Analizar las %ormas de onda en TP (temporización para el Time Slot .  en TP.. (se+al PAM/TDM de salida$ Obser,ar -ue: > El primer Time Slot contiene el sincronismo (impulso negativo$ > El Time Slot sucesivo contiene las muestras se posicionan en el tercer Time Slot Aplicar una se+al analógica tam"ién al canal & (conectar TP& a TP&  o"servar como las muestras se posicionan en el tercer Time Slot$ •

•

•

Fi"ura: Aplicamos $>?*@$V'' a la entrada analógica del modulador PAM .$

Fi"ura: T'4 (Temporización para el Time Slot .$ T'$$ (Se+al PAM/TDM de salida$


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Fi"ura: T'&3 conectado a T'& ?as muestras se posicionan en el tercer Time Slot$

Rece)tor 'AM(TDM. •

•

•

Mantener las condiciones del e5ercicio anterior (G .-6at1 SG&-&@<1 SG=-&1H.-8I9TP.&1 TP.=>TP.81 %igura 22.$$ Aplicar .9.Kpp a la entrada analógica del modulador PAM. (conectar TP&8 a TP.  regular el nivel de la se+al en .Kpp$ Aplicar &9&Kpp a la entrada analógica del modulador PAM& (conectar TP& a TP&$

Re"eneraor e los im)ulsos e muestreo. •

•

Analizar las %ormas de onda en la salida de la l'nea (TP.8  en la salida del ampli%icador de recepción (TP.$ ?os impulsos PAM est,n distorsionados de"ido a la respuesta de paso>"a5a de la l'nea$ Analizar la se+al PAM/TDM en la salida del ampli%icador (TP.  los impulsos de muestreo regenerados del circuito P4aseAd5ust (TP.J  TP.2$

Fi"ura: eceptor T'$2T'$31 en la salida T'$3 la onda aumenta de"ido al ampli%icador$


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Variar '?aseAust / obser,ar como: > ?os impulsos de muestreo detectados en TP.J pueden llevarse exactamente 4asta el centro de los impulsos PAM del canal .$ > ?os impulsos de muestreo detectados en TP.2 pueden llevarse exactamente 4asta el centro de los impulsos PAM del canal & permitiendo *ue el demodular de cada canal muestre la se+al PAM exactamente en correspondencia con la m,xima amplitud de los impulsos$ •

Fi"ura: T)$ P4ase Ad5ust !AAL $$

Fi"ura: T'$# P4ase Ad5ust !AAL &$

&%89u+ relaci0n eCiste entre los im)ulsos e muestreo etectaos en T'$ / los etectaos en T'$#;


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$% Am"os tiene una %recuencia de J9*5 los im)ulsos en T'$ muestrean las se7ales 'AM el canal $5 mientras -ue los im)ulsos en T'$# muestrean las se7ales 'AM el canal &5 los im)ulsos en T'$ estn aelantaos e a)roCimaamente 2$54*  los impulsos de T'$ est,n adelantados con respecto a los impulsos en T'$#$

Demoulaores / iltros e rece)cion. •

•

Analizar las %ormas de onda de la se+al PAM/TDM en la entrada de los demoduladores (TP.  las se+ales en la salida de los demoduladores (TP&I  TP&&$ Nirar P4aseAd5ust para o"tener la m,xima amplitud de las se+ales de escalón en la salida de los demoduladores$

Fi"ura: T'&  T'&& m,xima amplitud de las se+ales de escalón$


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1% Variar '?aseAust / obser,ar como la am)litu e la se7al e escal0n )ro)orcionaa )or los emoulaores ,aria.8'or -u+; $% Por*ue las se+ales PAM transmitidas se muestrean en correspondencia con su valor m,ximo$ &% ?a amplitud no var'a$ 1% Por*ue disminue la %recuencia de muestreo$ 2% Por*ue las se+ales PAM reci"idas no se muestrean en correspondencia con su valor m,ximo$ Res)uesta: 'or-ue las se7ales 'AM recibias no se muestrean en corres)onencia con su ,alor mCimo. •

Analizar las %ormas de onda de las se+ales en la salida de los %iltros de recepción (TP&./TP&=  veri%icar su correspondencia con las se+ales analógicas transmitidas (TP./TP&$ egular eventualmente P4aseAd5ust para o"tener las %ormas de onda correctas$ egular las amplitudes con ?evel 7.  ?evel7&$

Fi"ura: T'&1 T'&$ Amplitudes reguladas con Le,el F$  Le,el F&$


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Fi"ura: T'&$ T'$$ Amplitudes reguladas con Le,el F$  Le,el F&$

Situar el interru)tor S4 en la )osici0n O .

2% Las se7ales recibias GT'&$(T'&1% estn mu/ i storsionaas.8!ul es la causa; $% &% 1% 2% 3%

7alta la se+al de sincronismo de trama en transmisión (TP..$ 7alta la se+al PAM correspondiente al canal . (TP..$ 7altan los impulsos de temporización de recepción proporcionados por el P?? (TP.$ ?os %iltros de recepción no %uncionan correctamente$ ?os impulsos de temporización proporcionados por el P?? (TP. no son s'ncronos con los impulsos de la se+al PAM/TDM reci"ida (TP.$ El P?? no est, enganc4ado (?ocOed  no %unciona correctamente$

Res)uesta: Los im)ulsos e tem)ori*aci0n )ro)orcionaos )or el 'LL GT'$=% no son s6ncronos con los im)ulsos e la se7al 'AM(TDM recibia GT'$3%. El 'LL no est en"anc?ao GLocHe% / no unciona correctamente. Fi"ura: Error en S4 en O$


Andrés Miguez

Fi"ura: Error en S4 en OFF$

Situar el interru)tor S4 en la )osici0n O FF. Situar el interru)tor S1 en la )osici0n O . 3% En T'&$ alta la se7al recibia.8!ul es la causa; $% &% 1% 2% 3% 4%

7alta la se+al de muestreo (TP.J para el canal .$ 7alta la se+al de muestreo (TP.2 para el canal &$ ?a l'nea esta interrumpida$ 7alta la se+al PAM/TDM en transmisión (TP..$ 7alta la se+al analógica en la salida del %iltro anti>aliasing de transmisión (TP8$ El %iltro de recepción no %unciona correctamente$

Res)uesta: Falta la se7al anal0"ica en la salia el iltro anti@aliasin" e transmisi0n GT'2%. Fi"ura: !nterruptor S1 en OFF$


Andrés Miguez

Fi"ura: !nterruptor S1 en O$

Situar el interru)tor S1 en la )osici0n O FF. Fi"ura ##$.. 7ormas de onda del sistema de comunicación PAM>TDM de & canales$


Andrés Miguez

TDM FINAL

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