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DSP & MODULATION NUMERIQUE

2 0 1 1 - 2 0 1 2

YOUNESS MOURTAJI

MOHAMED BACHANE


MANIP.1 : ELVIS II+ : INSTRUMENTS ET MESURES

Introduction

NI ELVIS II+ (Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) est une plate-forme

électronique à base de DSP qui intégre les 12 instruments les plus utilisés :

1. Oscilloscope (Scope)

2. Générateur de fonctions (FGEN)

3. Multimètre numérique (DMM)

4. Générateur de signaux arbitraires (ARB)

5. Analyseur de Bode (Bode)

6. Analyseur de courant tension 2-fils (2-Wire)

7. Analyseur de courant tension 3-fils (3-Wire)

8. Analyseur de signaux dynamiques (DSA)

9. Analyseur d’impédance (Imped)

10. Lecteur numérique (DigIn)

11. Graveur numérique (DigOut)

12. Alimentation variable (commande manuelle) (VPS)

Expérience 1 : Multimètre Numérique (DMM) ( NI ELVIS II+)

Le multimètre numérique (DMM) est utilisé pour mesurer la résistance , la capacité,

l’inductance, le courant, et la tension.


1. Lancement du multimètre numérique NI ELVISmx (DMM) :

2. Exécusion :

2.1. Connexions :

2.2. Mesure de la résistance :

R=0.11002 KΩ

2.3. Mesure de la capacité :

C=330 pF

2.4. Mesure de la tension aux bornes de la diode :

V=1.774 v

2.5. Continuité sur la carte de prototypage :

Expérience 2 : Générateur de Fonctions et Oscilloscope (FGEN) (NI ELVIS II+)

Lancement des instruments :


Génération d’un signal sinusoïdal (amplitude=5v ; fréquence=450Khz ; DC Offset=0v) et

visualisation :

Même expérience avec un signal triangulaire et carré.

Conclusion : Toute modification effectuée sur le signal de FGEN est traduite sur l’écran de

l’oscilloscope.

Expérience 7 : Générateur de signaux arbitraires (NI ELVIS II+)

1. Lancement du générateur de signaux arbitraire (ARB) :


2. Génération et sauvegarde d’un signal sinusoïdal :

3. Visualisation dans l’oscilloscope d’un signal arbitraire :


Expérience 8 : Analyseur de signaux dynamiques (DSA) (NI ELVIS II+)

1. Lancement de l’analyseur de signaux dynamiques (DSA) et génération d’un signal

sinusoidal à l’aide de FGEN :

2. Visualisation sur l’oscilloscope :

3. Visualisation du spectre correspondant grâce à DSA :


4. Génération d’un signal arbitraire (triangulaire) et visualisation de son spectre :


Expérience 9 : Lecteur et graveur numérique (DigIn et DigOut)(NI ELVIS II+)

Lancement du graveur numérique (DigOut)


Lancement du lecteur numérique (DigIn) :

P.S : Pour que les LEDs de DigIn affichent l’information il faut que les DATA IN et les DATA

OUT soient connectées par les fils


MANIP.2 :ELVIS2+

I. Expérience 1 : Modulation AM

La modulation d'amplitude consiste à faire varier l'amplitude d'un signal de fréquence élevée (la

porteuse) en fonction d'un signal de basse fréquence qui contient l'information à transmettre (le

message).

Génération du signal message

Le signal message est caractérisé par :

Type Sinusoïdale Amplitude 4 V Fréquence 500 Hz Sample rate 10000 Up date rate 10 KS/s

Le générateur des signaux arbitraires (ARB) permet de générer ce signal comme suivant :

Signal message de F=500 Hz

Résultat suivant est sur l’analyseur des signaux dynamiques (DSA) nous donne le spectre

correspondant :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Amplitude

http://fr.wikipedia.org/wiki/Basse_fr%C3%A9quence


Spectre du signal message

Génération de la porteuse

La fréquence de la porteuse est ajustée sur les valeurs suivantes :

Fréquence porteuse 5 KHz Vpp 6 V Type modulation AM

Après avoir connecté la sortie de ARB à l’entrée AM de FGEN, on obtient le signal modulé :


Signal modulé AM

II. Expérience 2 : Modulation FM

On parle de modulation de fréquence par opposition à la modulation d'amplitude. En modulation

de fréquence, l'information est portée par une modification de la fréquence de la porteuse, et non

par une variation d'amplitude.


Le signal message restera le même utilisé dans l’expérience précédente de la modulation AM.


La fréquence de la porteuse gardera les mêmes valeurs ajustées excepte le type de la modulation

FM à la place de AM :

Pour visualiser le signal modulé on va changer tout simplement l’entrée AM de FGEN par l’entrée

FM

http://fr.wikipedia.org/wiki/Modulation_d%27amplitude


Montage de modulation FM

III. Expérience 3 : Modulation OOK

La modulation OOK reprend l'idée de la modulation d'amplitude de l'ASK avec l'amplitude

D’un 0 est nul au lieu d'être diminuée.


Grâce au générateur des signaux arbitraire ARB, on va tracer le signal message ayant

Les caractéristiques suivantes :

1s - 2s 1V 3s - 4s 1V 5s - 8s 1V


Signal message OOK


La fonction x : multiplication permet de faire une multiplication entre le signal message

précédent

Et le signal porteuse ayant comme :

fréquence 1 KHz Amplitude 2 V Sample rate 20


Signal ARB

Visualisation du signal modulé

En connectant la sortie AO0 de ARB à l’entrée de l’oscilloscope AI0, on obtient :

Signal modulé OOK


Traçage du spectre correspondant

Spectre du signal modulé

IV. Expérience 4 : Analyse spectrale d’un signal composé

Le but de cette expérience est de visualiser et déterminer les fréquences Spourieus lors de

génération d’un signal complexe.

Génération du signal composé

On va générer un signal sinusoïdal composé de la somme de quatre signaux suivants :

Sin 1 Amplitude: 1V Fréquence : 1KHz S.Rate : 80000 Sin 2 Amplitude : 2V Fréquence : 2KHz S.Rate : 80000 Sin 3 Amplitude : 3V Fréquence : 3KHz S.Rate : 80000 Sin 4 Amplitude : 4V Fréquence : 4KHz S.Rate : 80000


Signal composé

Visualisation du signal composé

Signal composé visualisé


Visualisation du spectre linéaire

Spectre linéaire

A partir du spectre obtenue, on constate clairement quatre pic linéaires corresponds aux quatre

signaux composés.

Visualisation du spectre en dB

De même, on obtient quatre pics fondamentaux en dB grâce à la fréquence d’échantillonnage bien

choisie.

Visualisation des fréquences Spurious


L’augmentation de fréquence d’échantillonnage provoque l’apparition des fréquences Spurieus

ayant des énergies importantes au niveau des fréquences fondamentales qui sont constant par

rapport aux Sporieus.

Visualisation du Spurious situé au milieu

MANIP.3 : PAM : PULSE AMPLITUDE MODULATION

Objectif :

Ce TP a pour objectif : l’échantillonnage d’un signal analogique en mode naturel et flat-top

(sample & hold), la modulation PAM et ses caractéristiques dans le domaine temporel, la

méthode utilisée dans la réception et la démodulation des signaux PAM , bruit d’aliasing , taux

de Nyquist et de pré-filtrage.


EXPERIENCE 1 - Modulation PAM

1 . Objectif 1.1 Comprendre la génération des signaux PAM après échantillonnage.

1.2 Etudier l’influence de la fréquence d’échantillonnage dans le domaine temporel sur le

signal PAM.

2. Matériel - Alimentation (U-2920A).

- Sources de Signal (U-2920B).

- Pluse Amplitude Modulation (U-2920).

- Oscilloscope numérique (2-CH, 60[Mhz]).

3. MONTAGE On suit les étapes suivantes :

Premièrement tous les boutons de réglages sont au MIN puis alimenter les périphériques.

On connecte la sortie du signal source TRIANGLE aux bornes J2 du module PAM .

On connecte CLK (SIGNAL SOURCE) à la borne de CLK INPUT du module PAM (On fixe

FREQUENCY SELECTOR du SIGNAL SOURCE à 32 [kHz]).

On régle oscilloscope:

TIME / DIV 50[us]

CH- 1 Volt / Div 2[V]

CH- 2 Volt 1[V]

MODE TRIGGER CH- 1

MODE VERTICAL DOUBLE (DUAL)

Couplage d’entrée DC


PENTE +

On branche la sonde CH- 1 d’entrée de l’oscilloscope à la borne J2 de module PAM (on fixe

l’AUDIO GENERATEUR sur fréquence de 3.2 [kHz] et amplitude de 4 [Vp-p]).

4. ECHANTILLONNAGE NATUREL Module PAM : On régle le commutateur SW1 (SAMPLING MODE : Mode échantillonnage) sur

NATURAL MODE (échantillonnage naturel) et on connecte les bornes J3 et J4 . On connecte

CH-2(sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la borne J6 du module PAM.

4.3. On a le rapport de la fréquence du signal FM et la fréquence d’échantillonnage fs est

(Fm/Fs)=0.1

4.4. Le nombre d’échantillons du signal message pendant un cycle est : 10

4.5. Pour Fs=16kHz et Fm=3,2kHz

Le rapport de la fréquence du signal fm et la fréquence d’échantillonnage fs est :

(Fm/Fs)=0.2

On constate d'après la figure ci-dessus que le nombre d’échantillons du signal message

pendant un cycle est : 5

4.6. Pour Fs=8kHz et Fm=3,2kHz


Le rapport de la fréquence du signal fm et la fréquence d’échantillonnage fs est :

(Fm/Fs)=0.4

On constate d'après la figure ci-dessus que le nombre d’échantillons du signal message

pendant un cycle est : 2.5

5. ECHANTILLONNAGE FLAT-TOP Sur le module PAM : On règle le commutateur SW1 (SAMPLING MODE : Mode

échantillonnage)

Sur FLAT-TOP mode (échantillonnage échantillonner-&-maintenir) et on connecte les bornes

J3 et J4.

On connecte CH-2 (seconde d’entrée de l’oscilloscope) à la borne J6 du module PAM.

5-1. Pour Fs=32kHz


5-3. On a le rapport de la fréquence du signal fm et la fréquence d’échantillonnage fs est

(Fm/Fs)=0.1

5-4. Le nombre d’échantillons du signal message pendant un cycle est : 10

5-5. Pour Fs=16kHz

On a le rapport de la fréquence du signal fm et la fréquence d’échantillonnage fs est

(Fm/Fs)=0.2

Le nombre d’échantillons du signal message pendant un cycle est : 5

5-6. Pour Fs=8kHz

On a le rapport de la fréquence du signal fm et la fréquence d’échantillonnage fs est

(Fm/Fs)=0.4

Le nombre d’échantillons du signal message pendant un cycle est : 2.5


Question La différence des deux formes de signal PAM généré avec un échantillonnage naturel et celui

de flat-top c’est que dans le cas de flat-top on peut convertir l’amplitude de l’impulsion

(constante) en numérique par contre dans le naturel on ne peut pas car l’amplitude de

l’impulsion n’est pas constante.

EXPERIENCE 2 – DEMODULATION PAM

1. Objectif

Comprendre la démodulation des signaux PAM et étudier l’influence de la fréquence

d’échantillonnage et le taux de Nyquist sur la démodulation PAM.

2. Matériel - Alimentation (U-2920A).

- Sources de Signal (U-2920B).

- Pluse Amplitude Modulation (U-2920).

- Oscilloscope numérique (2-CH, 60[Mhz]).

3. Montage On procède les étapes suivantes :

3.1 Premièrement on régle tous les boutons de réglages au MIN puis on alimente les

périphériques .

3.2 On connecte respectivement la sortie SINE et la sortie CLK (SIGNAL SOURCE) aux

entrées AUDIO INPUT et CLK INPUT (Module PAM).

3.3 On connecte J1 avec J2 et J3 avec J13 du Module PAM.

3.4 On régle oscilloscope :

TIME / DIV 0.2[ms]

CH- 1 Volt / Div 2[V]

CH- 2 Volt 2[V]

MODE TRIGGER AUTO

SOURCE TRIGGER CH-1

MODE VERTICAL DOUBLE (DUAL)

3.5 On branche la sonde CH-1 d’entrée de l’oscilloscope à la borne J1 du module PAM (on fixe

le AUDIO GENERATOR sur fréquence de 2 [kHz] et amplitude de 4 [Vp-p]).

4. ECHANTILLONNAGE NATUREL Sur le Module PAM : on régle le commutateur SW1 (SAMPLING MODE : Mode échantillonnage) sur NATUREL MODE(échantillonnage naturel).Fixer FREQUENCY SELECTOR du SIGNAL SOURCE à 8 [kHz].


4.1. On réglé le commutateur SW2 (ORDER SELECTOR /sélecteur d’ordre du filtre ) sur 2nd (Filtre 2ème ordre) et on connecte CH-2 (sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la sortie AUDIO OUTPUT 1 du module PAM et on visualise la forme du signal PAM démodulé sur l’oscilloscope.

4.2. On régle le commutateur SW2 (ORDER SELECTOR /sélecteur d’ordre du filtre ) sur 4nd (Filtre 4ème ordre) et on connecte CH-2 (sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la sortie AUDIO OUTPUT 2 du module PAM et on visualise la forme du signal PAM démodulé sur l’oscilloscope.

Signal message

Signal démodulé

4.3. De plus en plus on augmente l’ordre du filtre le signal démodulé s’arrange (Le filtre de

4ième ordre donne un bon signal qui ressemble au signal d'origine ,mieux que celui du 2ième

ordre).

5. ECHANTILLONNAGE FLAT-TOP Sur le Module PAM : On régle le commutateur SW1 (SAMPLING MODE : Mode

échantillonnage) sur FLAT-TOP mode (échantillonnage échantillonner-&-maintenir). On fixer

FREQUENCY SELECTOR du SIGNAL SOURCE à 8[kHz].

5.1. On régle le commutateur SW2 (ORDER SELECTOR : sélecteur d’ordre du filtre) sur 2nd

(Filtre 2ème ordre) et on connecte CH-1 (sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la sortie AUDIO

OUTPUT 1 du module PAM . On visualise la forme du signal PAM démodulé sur l’oscilloscope

.


5.2. On régle le commutateur SW2 (ORDER SELECTOR : sélecteur d’ordre du filtre) sur 4th

(Filtre 4ème ordre) et On connecte CH-2 (sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la sortie AUDIO

OUTPUT 2 du module PAM. On visualise la forme du signal PAM démodulé sur l’oscilloscope.

5.3. On remarque la même chose pour l'échantillonnage Flat Top , le filtre de 4ième ordre

recupère un signal qui ressemble au signal d'origine ( mieux que 2ième ordre)

6.Module PAM :

On régle le commutateur SW1 (SAMPLING MODE : Mode échantillonnage ) sur FLAT-TOP

mode (échantillonnage échantilloner-&-maintenir ). On fixe Fixer FREQUENCY SELECTOR

du

SIGNAL SOURCE à 2 [kHz].

6.1. On branche la sonde CH-1 de l’oscilloscope à J3 de module PAM (On fixe l’AUDIO

GENERATOR sur fréquence de 2 [kHz] et amplitude de 4 [Vp-p].

6.2.On régle le commutateur SW2 (ORDER SELECTOR : sélecteur d’ordre du filtre ) sur 4th

(Filtre 4ème ordre) et on connecte CH-2 (sonde d’entrée de l’oscilloscope) à la sortie AUDIO

OUTPUT 2 du module PAM. On visualise la forme du signal PAM démodulé sur l’oscilloscope.


6.3.On répète les étapes (1.2.) pour (FREQUENCY SELECTOR du SIGNAL SOURCE à 4, 8 et

16 [kHz]).

On conclut que : une fois fs2*fm , le signal démodulé s’approche plus en plus au signal

d'origine.

7.Question :

7.1. On conclut que la démodulation avec l’échantillonnage FLAT-TOP est meilleure que la

démodulation avec l’échantillonnage naturel.


MANIP.4: Modulation PCM

Introduction :

La Modulation PCM est la technique la plus utilisée aujourd'hui dans les systèmes de

communications numériques pour représenter numériquement une information analogique.

Elle est utilisé dans plusieurs applications: CD, système téléphonique, l’audio numérique,

vidéo numérique et effets spéciaux.

La PCM est une conversion analogique numérique dont le message est représenté par des mots

binaires en série de bits.

Matériels utilisés:

1. Module PCM 2960F:

2.Oscilloscope numérique:

Expérience1 : Modulation PCM (conversion analogique –numérique)

Dans cette Expérience, on va travailler sur la moitié supérieure du panneau de module 2960F.

On règle le contrôle à slow, le commutateur 3-4bits et on branche le module à la source

d’alimentation. Après on règle le canal Y2 à l’entrée analogique et on visualise sur le canal Y1

de l’oscilloscope (couplage DC) la sortie de la rampe .


1.5. La valeur maximale (Vmax) : 1.24 V

La valeur minimale (Vmin) : -1.24V

1.6. On mesure les différentes fréquences dans le cas (FAST,SLOW)

SLOW

FAST

SYNC PULSE OUTPUT

0.06 Hz

20.64 kHz

MULTIPLEX CLOCK OUTPUT

0.10 Hz

41.51 kHz

RAMP OUTPUT 0.06 Hz

20.73 kHz

1.7 .on remarque que la valeur de la sortie du LATCH (mémoire) s’arrête à une valeur =7 car la

valeur d’entrée du signal =0 , alors le comparateur s’arrête lorsque la rampe arrive à 0 ( active

le fonctionnement de la bascule D)

1.8/9

La tension d’entrée analogique (V)

Code binaire La valeur de la sortie « LATCH »

0 0111 7 1 1010 10 2 1100 12 3 1111 15 4 1111 15

Quand on inverse la polarité positive en polarité négative, on trouve les résultats ci-dessous:


La tension d’entrée analogique (V)

Code binaire La valeur de la sortie « LATCH »

0 0111 7 1 0110 6 2 0110 6 3 0110 6 4 0110 6

Expérience2 : Construction du signal numérique pour transmission

La transmission des bits se fait grâce à un registre à décalage (SHIFT REGISTER).

On règle l’horloge sur FAST pour une meilleure visualisation de transmission des bits sur

l’oscilloscope.

2.2. On visualise sur l’oscilloscope la sortie PCM OUTPUT en fonction de la tension d’entrée

analogique

2.4. On visualise la sortie PCM OUTPUT en fonction de la tension d’entrée analogique (0-4V)

Expérience3 : Démodulation PCM (Décodage du signal)

Le processus de la démodulation PCM c'est une opération inverse de la modulation PCM


MANIP.5 :FSK MODEM

Objectif :

Le but de cette manipulation est d’assimiler le fonctionnement d’un modem FSK ainsi que de

se familiariser avec le matériel utilisé.

Matériel utilisé :

-Source d’alimentation :

-Modem FSK :

-Oscilloscope Numérique

Expérience 1 : Conversion Parallèle\Série

Après avoir alimenté le modem FSK, on met tous les entrées de données (Data Input) à l’état L

(bit à 0), l’entrée de l’horloge à l’état Fast, puis on visualise le signal à la sortie du convertisseur

Parallèle\Série :


D’après la figure on aperçoit un bit à 1 malgré que tous les bits de données soient à 0 ce qui

signifie que l’un des 3 bits (Start, Stop et Contrôle) est à 1, les 2 autres sont à 0. On peut savoir

que le bit à 1 est le bit de Stop en changeant l’état de quelques bits de données comme le

montre les figures ci-dessous (bits de données à 11111111, 00101011 et 11010100) :


Expérience 2 : Modulation FSK

On réalise le même montage que celui de l’expérience précédente et on met le commutateur

Mode sur Normal puis on connecte la sortie du convertisseur Parallèle\Série à l’entrée Channel

2 de l’oscilloscope, l’entrée Channel 1 est connectée à la sortie du modulateur FSK, en

visualisant on obtient la figure ci-dessous :

On remarque qu’à chaque bit au niveau 0 à la sortie Parallèle\Série correspond un signal

numérique de fréquence f0 à la sortie du démodulateur FSK, au niveau 1 correspond une autre

fréquence f1.

En utilisant l’oscilloscope numérique pour visualiser les deux signaux Mark et Space utilisés

par le modulateur FSK et en les comparant à la sortie du modulateur(Voir les figures ci-

dessous), on remarque que le signal Mark est le même que celui affecté au niveau 1 alors que le

signal Space est celui affecté au niveau 0 ce qui signifie que le modulateur FSK réalise, selon le

niveau du bit d’entrée, un multiplexage entre les deux signaux Mark (f1 = 2,43 kHz) et Space

(f0 = 1,23 kHz)

Expérience 3 : Démodulation FSK

On utilise le montage réalisé précédemment et on relie la sortie du modulateur à l’entrée du

démodulateur, on relie aussi le détecteur des bits Start, Stop et Contrôle à la sortie du

démodulateur, on met le commutateur Mode sur Mark, les boutons rotatoires MARK-DET et

SPACE-DET à 0, les bits de données sont tous mis à 0, ensuite en visualisant le signal à la

sortie du démodulateur, on voit un signal continu de 5V ce qui signifie que tous les bits à la


sortie du démodulateur sont à 1. On refait la même chose avec d’autres combinaisons d’entrée

mais on obtient toujours le même signal ce qui nous pousse à conclure qu’en mode MARK, le

modulateur n’émet que le signal MARK quel que soit le bit d’entrée, ce qui entraine au niveau

du démodulateur une détection de la fréquence MARK traduite en un bit à 1.

On refait la même expérience en changeant l’état du commutateur Mode à SPACE, on obtient

cette fois à la sortie du démodulateur un signal nul signifiant que tous les bits sont à 0 ce qui

peut être interprété de manière similaire au Mode MARK.

On remet le commutateur Mode à NORMAL, dans ce cas les bits à la sortie du démodulateur

sont identiques à ceux à l’entrée du modulateur, donc le Mode NORMAL assure la bonne

modulation. On met ensuite l’horloge sur SLOW et on change la combinaison des bits d’entrée

alors on remarque que les bits de sortie prennent du temps avant d’afficher la valeur de ceux

d’entrée, ce décalage est dû au temps nécessaire à la conversion Parallèle\Série.

Il faut tout d’abord signaler que MARK-DET détecte une fréquence choisie à l’entrée du

démodulateur et la convertit à un bit à 1 à la sortie, SPACE-DET convertit une fréquence

choisie en 0.

Cette fois on varie la position du bouton rotatoire MARK-DET en laissant SPACE-DET à 0:

En tournant vers le sens + les bits de sorties qui sont à 1 deviennent peu à peu des 0 ce

qui peut être expliqué par le fait que la fréquence représentant le 1 n’est plus détectée par

le démodulateur, donc par défaut il lui affecte 0.

En tournant vers le sens – les bits étant à 0 deviennent des 1 car le MARK-DET

commence à détecter la fréquence SPACE affectée à 0, MARK-DET et SPACE-DET

détectent la même fréquence ce qui une confusion au niveau du démodulateur, celui-ci

donne la priorité à MARK.


MANIP.6: SAMPLE AND HOLD

Objectif :

1. montrer le fonctionnement de l’échantillonnage normal et SAMPLE & HOLD

2. Etudier l’effet du temps d’échantillonnage (largeur d’impulsion d’échantillonnage)

3. Etudier l’effet de changement de la fréquence d’échantillonnage.

Matériel :

Alimentation : ED-2900P

Module SAMPLE & HOLD : 2960

Générateur des signaux basses fréquences GBF.

Oscilloscope numérique.

EXPERIENCE 1 – Effet de la largeur d’impulsion d’échantillonnage

Apres l’alimentation de module 2960 E on établit la connexion entre la sortie de l’horloge

interne à l’entrée l’horloge du module.

Comme première étape on brancher le compteur de fréquence à la sortie (PULSE1).

Alors les fréquences de la sortie de F(PULSE1)=F(PULSE2) =1.6 KHz

A l’aide de l’oscilloscope on visualise la sortie :

On ajustant la fréquence d’horloge (CLOCK FREQUENCY) pour avoir à la sortie de (PULSE

1) la fréquence de 5kHz.

Et à l’aide d’oscilloscope on visualise une autre fois la sortie (PULSE1) on ajustant la largeur

de l’impulsion d’échantillonnage (SAMPLE PULSE WITH) à 5us.


N.B : La mesure de la largeur doit être prise à peu près à mi-hauteur de l’impulsion.

Alors on injecte un signal sinusoïdal de 100Hz et 3Vp-p à l’entrée 1 (INPUT 1).

En utilisant le canal Y2 de l’oscilloscope on voit que le signal à la borne de condensateur a la

même forme que le signal d’origine.

Dans l’étape suivante en diminuant la largeur de l’impulsion d’échantillonnage (SAMPLE

PULSE WIDTH). Alors comme la largeur diminue la valeur d’amplitude augmente et la

phase reste constante.

Aussi si on augmente la largeur d’implosion d’échantillonnage (SAMPLE PULSE WIDTH)

la valeur d’amplitude diminue et la phase augmente.

Et dans cette étape en connectant la sortie du condensateur à l’entrée du « filtre 1 », on

remarque qu’il a un déphasage entre le signal de sortie et le signal d’origine.

En réglant la fréquence d’échantillonnage à 20khz, le générateur d’entrée a 500Hz avec une

amplitude de 5 Vp-p et on mettre la largeur d’impulsion à 25us. La valeur de tension de la

sortie du filtre Ve=1.8 v.

Pour savoir la relation entre la largeur et la tension de la sortie on réduire la largeur

d’impulsion et on mesure la tension on obtient le graphe suivant :

Les amplitudes maximale et minimale sachant qu’on fixe la largeur d’impulsion a 2us la

fréquence d’échantillonnage sur l’ensemble de la gamme disponible : Vmax=4.8 v et Vmin

= 1.2 v

Comme conclusion de cette expérience on constat que la variation de la largeur d’impulsion

a un effet direct sur l’amplitude du signal de la sortie.

EXPERIENCE 2- Relation entre les fréquences du signal et d’échantillonnage

Comme première étape en réglant la fréquence d’échantillonnage a 5KHz, et la largeur

d’impulsion d’échantillonnage au maximum (de sorte que sa valeur exacte devient sans

importance), et on branche les canaux d’oscilloscope Y1 au générateur de signal (500 Hz),

et Y2 à la sortie du filtre.

La première remarque on voie que la forme des deux signaux est similaire.

Apres on augmente la fréquence très lentement :

1. un signal superposable de fréquence très plus élevées (Fréquence SPURIOUS) et avec

une amplitude stable a une fréquence F=507 Hz.

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6

la l

ar

ge

ur

d

'im

pu

lsio

n"u

s"

Tension "v"


2. Un signal parasite de fréquence plus élevées (Fréquence parasite BLUR) et avec une

amplitude non stable a une fréquence F=515Hz.

Comme dernière étape en connectant la sortie de filtre 1 à l’entrée de filtre 2, la sortie de

filtre 2 a l’entée de filtre 3, la sortie de filtre 3 à l’entrée de filtre 4. Et on visualise la sortie

du filtre 4.

Alors pour un signal superposable de fréquence plus élevées (fréquence SPURIOUS) et avec

une amplitude stable. Sa fréquence F=502 Hz.

Si on augmente la fréquence du générateur de signaux on observe l’existence d’une autre

fréquence.

Conclusion : Certains paramétrages peuvent faire chuter la fréquence d’échantillonnage et le

risque est de ne plus respecter le théorème de Shannon.


MANIP.7 DIGITAL RF SIGNAL GENERATOR : ASK , FSK

Présentation:

CG-200A est un générateur de signal à haute fréquence avec un processus DSP de haute performance et un

Synthétiseur Numérique Direct (DDS : Direct Digital Synthesizer).

CG-200A est capable de fournir une sortie de 1Hz de résolution dans la gamme de A00KHz-200MHz et une

sortie de 0,1 dB résolution dans la gamme de -130dBm-13 dBm (13dB-126dBm). Ayant adopte une haute

stabilité TCXO de 0,5 ppm, le générateur de signaux garantit une haute précision et fiabilité en fréquence.

CG-200A fournit une modulation en CW, FM, FM stéréo, AM, PM, FSK, ASK, PSK, et Fonction standard de

balayage SWEEP. En outre, il a une fiable distorsion en FM, AM, PM un rapport signale à bruit élevé, une

excellente séparation stéréo, et une fonction de mémoire intégrée. Le générateur des signaux dispose d’un

générateur interne de signal de modulation d’une résolution de 1 Hz dans la gamme de 20Hz-15KHz en

utilisant le DSP.

CG-200A a été convenablement conçus pour développer et mesurer les récepteurs et les circuits de diffusion

en bande FM/AM, sans générateur du signal supplémentaire.

Fréquence porteuse: La gamme de fréquence porteuse est de 100KHz-100MHz. Une grande précision et fiabilité grâce à l’adoption

du system PLL de haute performance. La résolution en fréquence est de 1Hz. La fréquence peut être changée

par la commutateur encodeur rotatoire, les touches numériques ou les touches de pas à pas.

Décibel (Amplitude : gain) : La gamme de sortie en gain est -130dBm-13dBm (-17dB -126dB) avec une résolution de 0,1 dB. Le gain peut

être change par le commutateur encodeur rotatoire, les touches numériques et les touches de pas à pas. En

outre, il a la mémoire qui peut stocker et récupérer de façon indépendante le gain de sortie (maximum quatre

valeurs de gain).

Modulation:

Grace à la performance du signal de modulation interne dans la gamme de 20Hz-15KHz crée en utilisant le

processeur DSP de haute performance, les saisies précise de la modulation et le contrôle avec une résolution

de 1Hz sont possible. En conséquence, il n’a pas besoin d’un générateur de signal audio externe

supplémentaire. Aussi, les fréquences 1KHz, 400Hz, 30%, AM, FM 3,5 KHz, 22,5 KHz, 75 KHz, et FM stéréo

a 100%, 30% de modulation peuvent être assignes à la fois par la touche de raccourci. Il fournit une

modulation en FM, AM, PM, FSK, ASK et PSK, et fonction de balayage standard.


Experience1 - Configuration de Fréquence : 1.1.Methode de saisie numérique :

1. On règle la fréquence à 200 MHZ

2. On règle le pas de fréquence a 10MHZ

3. On utilise la fréquence Up\Down pour changer la fréquence avec une intervalle de 10 MHz

4. On règle la fréquence a 500 KHz

5. On règle le pas de fréquence a 100 Hz

6. On utilise la fréquence Up\Down pour changer la fréquence avec une intervalle de 100 MHz

1.1.Methode de saisie avec rotary Encoder :

1. On règle la fréquence à 100 MHZ 2. On déplace vers le domaine

fréquentiel 3. On utilise la touche Gauche\Droit

pour passer de 100 MHZ a 1 MHZ dans l’intervalle

4. La fréquence augmente/diminue(Rotary encoder dans le sens d’horloge\sense inverse)par un intervalle de 1 MHz

Experience2 - Configuration de gain: 2.1.Methode de saisie numérique :

1. On règle le gain à 0 dbm 2. On règle le pas du gain à 4 dB 3. On utiliser le niveau Up\Down

pour changer le gain a un intervalle de 4 dB

4. On règle le gain à 100 dB 5. On règle le pas à 10 dB 6. On utilise le niveau Up\Down

pour changer le gain à un intervalle de 4 dB


2.2.Methode de saisie avec rotary Encoder : 1 On règle le gain a -13 dbm 2 On déplace vers le domaine gain

(Level Domain) 3 On utilise la touche Gauche\Droit

pour changer -13 dbm à 1 dB dans l’intervalle

4 En utilisant le (Rotary encoder dans le sens d’horloge\sense inverse) en augmente/Diminue le gain par une intervalle de 1 dB

Experience3 – Modulation Analogique : 3.1.FM : 3.1.1.FM (source interne fixe) :

1. On règle la fréquence à 180 MHZ

2. On règle le gain à 0 dbm 3. On appuis sur la touche FM

pour démarrer la modulation FM 4. On sélectionne 1 KHz ou 400

Hz pour la modulation interne du signal

5. On appuis sur SHIFT et on règle la modulation sur les fréquences 75 KHz,22.5 KHz et 3.5 KHz

6. On appuie sur la touche FM pour terminer la modulation FM

3.1.2.FM (source interne réglable) : 1. On règle la fréquence à

180 MHZ 2. On règle le gain à 0

dbm 3. On appuie sur la touche

FM pour démarrer la modulation FM

4. On sélectionne 1 KHz pour la modulation interne du signal

5. On règle l’échelle de modulation à 100 KHz

6. On appuie sur la touche FM pour terminer la modulation FM


3.1.3.FM (source interne externe) : 1. On règle la fréquence a 180

MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche FM

pour démarrer la modulation FM 4. On injecte un signal de

modulation externe(3Vp-p) 5. On règle l’échelle de modulation

à 100 KHz 6. On appuis sur la touche FM

pour terminer la modulation FM

3.2.AM : 3.2.1.AM (source interne fixe) :

1. On règle la fréquence à 60 MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche AM

pour démarrer la modulation AM 4. On sélectionne 1 KHz ou 400

Hz pour la modulation du signal 5. On appuis sur SHIFT et en règle

la modulation 30% 6. On appuie sur la touche AM

pour terminer la modulation AM

3.2.2.AM (source interne réglable) : 1. On règle la fréquence à 60 MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche AM

pour démarrer la modulation AM 4. On sélectionne 1 KHz pour la

modulation interne du signal 5. On règle l’échelle de modulation

à 100 % 6. On appuis sur la touche AM



3.2.3.AM (source externe) :

1. On règle la fréquence à 60 MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche AM

pour démarrer la modulation AM 4. On injecte un signal de


à 100 % 6. On appuie sur la touche AM


3.3.PM : 3.3.1.PM (source interne fixe) :

1. On règle la fréquence à 95.8 MHZ

2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche PM

pour démarrer la modulation PM 4. On sélectionne 1 KHz ou 400

Hz pour la modulation du signal 5. On règle la modulation sur 3.14

rad 6. On appuis sur la touche PM

pour terminer la modulation PM

3.3.2.PM (source interne réglable) : 1. On règle la fréquence à 95.8

MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuie sur la touche PM

pour démarrer la modulation PM 4. On sélectionne 1 KHz ou pour la

modulation interne du signal 5. On règle la modulation sur 3.14

rad 6. On appuie sur la touche PM



3.3.3.PM (source externe) :

1. On règle la fréquence à 95.8 MHZ

2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche PM

pour démarrer la modulation PM 4. On injecte un signal de


à 3.14 rad 6. On appuie sur la touche PM


Experience4 – Modulation Numérique: 4.1.ASK :

1. On règle la fréquence à 60 MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuis sur la touche ASK

pour démarrer la modulation ASK

4. Modulation du signal d’entrée de niveau TTL sur le port gauche de la face inferieure du coin gauche

5. On appuie sur la touche ASK pour terminer la modulation ASK

4.2.FSK : 1. On règle la fréquence à 50

MHZ(Fo) 2. On règle le gain a 0 dbm 3. On appuie sur la touche FSK

pour démarrer la modulation FSK (Modulation du signal d’entrée de niveau TTL sur le port gauche de la face inferieure du coin gauche)

4. On règle la fréquence à 60 MHZ(F1)

5. En appuis sur la touche FSK pour terminer la modulation FSK

4.3.PSK : 1. On règle la fréquence à 100

MHZ 2. On règle le gain a 0 dbm 3. En appuie sur la touche PFSK

pour démarrer la modulation PSK

4. On règle la phase a 0 rad(Po) 5. On règle la phase 3.14 rad(P1) 6. On appuie sur la touche PSK

pour terminer la modulation PSK


MANIP.8:LABVIEW ANALYSE SPECTRALE

Avec le logiciel LABVIEW on vas réaliser une interface sa simulation est dans ces fichiers

applications :

1: New folder\Untitled 1.vi

2:New folder\Untitled 2.vi



.*running continusly. : cliquer pour voir les modifications .

New%20folder/Untitled%201.vi





MANIP.9 :FPGA :SIGNAL GENERATION :

Introduction : National instruments Labview FPGA

Grace à labview(Field-programmable gate array) de national instruments, il est possible de

créer des E/S et du matériel de contrôle personnalisés sans connaissance préalable des

langages classiques HDL ni la conception matériels au niveau de la carte avec le module NI

Labview FPGA il est possible d’utiliser de développement graphique Labview pour synthétiser

directement pour FPGA il est également possible d’utiliser la technologie de FPGA

reconfigurable, pour la personnalisation de matériel de mesure et contrôle, avec la même

programmation graphique intuitive que pour les systèmes de test et contrôle .


Expérience 1 : Projet labVIEW FPGA et VI


Expérience 2 : projet labview FPGA et


VI

Expérience 3 : projet labview FPGA et VI


Expérience 4: projet Labview FPGA et VI


Expérience 5 : projet Labview FPGA et VI

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