Universidad Alas Peruanas

UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMACARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

AO LECTIVO 2014 II VII CICLOTELECOMUNICACIONES II

GUIA DE LABORATORIO 01

I. TEMAS

Seales tpicas en telecomunicacionesEspectros de frecuenciaIntroduccin al manejo de seales con Labview

II. OBJETIVOS

a) Graficar distintos tipos de seales en los dominios del tiempo y la frecuencia.b) Comprender y analizar el comportamiento de las seales ante la variacin de sus diversos parmetros.c) Reconocer y emplear los distintos objetos de Labview para manejo de seales en los dominios del tiempo y la frecuencia.

III. PROCEDIMIENTO

EJERCICIO 1 Generador de seales de Labview

01.-EJECUCION DEL PROGRAMA LABVIEWEjecutar el programa LABVIEW desde el men INICIO de Windows.

02.-SELECCION DE UN PROYECTO O INSTRUMENTO VIRTUAL EN BLANCOEn la ventana de inicio Getting Started, seleccione la opcin Blank VI.

03.-ENTORNO DE TRABAJOUbquese en la ventana DIAGRAMA DE BLOQUES.

04.- SIMULATE SIGNAL - SEAL SIMULADA GENERADOR DE SEALESEs un objeto o bloque que permite generar diversas seales.

Se accede dando CLICK IZQUIERDO en la hoja de trabajo. Aparece el men emergente mostrado en la Figura 01.

Figura 01 Men para acceder a SIMULATE SIGNAL (generador de seales)Al colocar el objeto SIMULATE SIGNAL sobre la hoja de trabajo, aparece la ventana mostrada en la Figura 02.

Figura 02 Ventana de configuracin del generador de seales

La ventana indicada permite seleccionar y configurar diversas opciones.

SIGNAL TYPE TIPO DE SEALLabview cuenta con cinco seales distintas que puede generar. Son las siguientes:

SINE Senoidal SQUARE Cuadrada TRIANGLE Triangular SAWTOOTH Diente de sierra DC - Continua

EJERCICIO 2 - Grfica de onda senoidal05.-SEAL SENOIDAL

Es una seal elemental.Muy empleada en ciencias e ingeniera.En la Figura 03 se observa los parmetros de toda seal senoidal y, tambin, su forma de onda.

Figura 03 Parmetros de configuracin de la seal SENO en dominio del tiempo

FREQUENCYEs la frecuencia de la seal senoidal. Su inversa es el periodo o duracin de cada ciclo. Se mide en Hz, KHz, MHz, etc.

AMPLITUDEEs la amplitud pico de la seal senoidal. Se mide en voltios. No toma en cuenta el OFFSET o nivel de continua. Es siempre positivo.

PHASEEs la fase o desfase de la seal senoidal. Se mide en grados.

OFFSETEs el nivel de continua de la seal senoidal. Se mide en voltios, puede ser `positivo o negativo.

OBS.a) Estos cuatro parmetros se pueden controlar desde la ventana mostrada en la Figura 02 o pueden ser manipulados manualmente por el operador mediante controles (perillas).

b) Para el laboratorio, se realizar el control manual mediante perillas. En tal caso, los valores de los parmetros que aparecen en la ventana de configuracin (Figura 02) no son tomados en cuenta por el programa.

En la Figura 04 se puede apreciar tres de los cuatro parmetros de una seal senoidal.

Figura 04 Se muestra un CICLO de una seal senoidal y sus parmetros que la identifican, no se muestra el OFFSET

CICLO.- Es la parte de una seal que se repite peridicamente.

PREGUNTAS01.Qu formas de onda permite simular el Labview?

a) _SENOIDALb) CUADRADA

c) DIENTE DE SIERRAd) TRIANGULAR02.-Qu parmetros definen a una seal senoidal?a) FRECUENCIAb) AMPLITUD

c) FASEd) OFFSET

03.-Qu rangos puede tomar los parmetros de una seal senoidal?a) _______________________b) __________________________

c) _______________________d) ________________________________________________________________________________________________

06.-Ubique en el Panel Frontal cuatro controles distintos para la seal senoidal.

Fjelos a los rangos indicados.

NOMBRE DE CONTROLRANGOControl 1Amplitud0 a 10VControl 2Frecuencia0 a 500 HzControl 3Offset-10 a 10 VControl 4Fase0 a 360Etiquete todos los controles del siguiente modo:

Control 1 - AMPLITUD Control 2 - FRECUENCIAControl 3 DCControl 4 - Fase

Conecte estos controles a un objeto Simulate Signal.EJERCICIO 3 - Frecuencia de muestreo interna de labviewLa frecuencia de muestreo indica que tan prximos entre s estn las muestras que enva la computadora para reproducir una seal.

En las figuras siguientes se aprecia una misma seal con distinta frecuencias de muestreo.

A mayor frecuencia de muestreo, mejor calidad de la seal.

Aumente la frecuencia de muestreo interna de LABVIEW y observe los cambios en la seal graficada.

Cul es la frecuencia de muestreo por defecto en Labview? _______________

Fije la frecuencia de muestreo a 8 KHz. Conviene una frecuencia de muestreo alta?

VENTAJAS: ______________________________________________________

DESVENTAJAS: __________________________________________________

07.-En el Panel Frontal, coloque un graficador Waveform Graph y conctelo a la salida de la seal SENO.

08.- Simule, mueva los cuatro controles y observe la forma de onda.

09.-ESPECTRO DE FRECUENCIAConecte, a la salida del bloque SIMULATE SIGNAL, un objeto SPECTRAL MEASUREMENT. Configrelo as:

Luego, a la salida de este bloque SPECTRAL MEASUREMENT, conecte un segundo graficador WAVEFORM GRAPH.

Mueva los distintos controles de la seal SENO y observe las grficas resultantes. Explique cmo afecta cada parmetro de la senoidal a su espectro de frecuencia.

Cmo es el espectro de una seal senoidal? ___________________________

Cmo es el espectro de una seal DC? _______________________________

Todo espectro de frecuencia consta de dos grficas:

Espectro de ___________________

Espectro de ___________________

03.-Cul de los dos espectros se emplea ms? _______________________

04.-La grfica del espectro de frecuencia muestra las ___________________ que contiene una seal.

05.-El contenido de frecuencias de una seal (o contenido espectral) o grfica en el dominio de la frecuencia se denomina _______________________ de la seal.

06.-Para una visualizacin adecuada, el espectro de frecuencia se debe mostrar en escala vertical LINEAL.

Para una visualizacin adecuada la magnitud a visualizar debe ser:

PICORMSDCAC (Seleccione una opcin)

07.-De cuntas lneas consta el espectro de frecuencia de la seal seno? __

08.-Qu representa cada lnea?

___________________________________________________________

___________________________________________________________

09.-Si reduce la magnitud pico del seno, qu efecto tiene en el espectro de frecuencia?

___________________________________________________________

10.-Grabe su archivo.

EJERCICIO 4 - Ejes y escalas de amplitud y tiempoLos indicadores grficos manejan la escala en sus ejes de dos formas. Automtico Manual

Modifique la auto escala de ambos ejes y observe los cambios.

Coloque los rangos o lmites de cada eje a valores apropiados.

Cul escala considera que es ms apropiada?

_______________________________________________

EJERCICIO 5 Grfica de una seal cuadrada

SEAL CUADRADAEs una seal tpica en electrnica y telecomunicaciones. Usada como seal de reloj en los sistemas digitales. Puede representar, tambin, datos digitales.

En la Figura 05 se aprecia los parmetros de una seal cuadrada y su forma de onda.

Figura 05 Parmetros de configuracin de una seal cuadrada

FREQUENCY FRECUENCIAEs la frecuencia de la seal cuadrada. Su inversa es el periodo o duracin de cada ciclo.

AMPLITUDE AMPLITUDEs la amplitud pico de la seal cuadrada

PHASE FASEEs la fase o desfase de la seal cuadrada

OFFSET DC, NIVEL DE CONTINUA O VALOR PROMEDIOEs el nivel de continua de la seal cuadrada

DUTY CICLE CICLO DE TRABAJO (Se expresa en porcentaje: %DC)Es la porcin o porcentaje del periodo durante el cual la seal est en nivel ALTO.

En la Figura 06 se aprecia una seal cuadrada generada con Labview.

Complete:Amplitud_________________Periodo_________________

OFFSET_________________Frecuencia_________________

DESFASE_________________%DC_________________

Figura 06 Seal cuadrada generada con Labview

01.-Grabe el archivo anterior con otro nombre.

02.-D doble click sobre el objeto SIMULATE SIGNAL y seleccione una seal cuadrada.

03.-Qu parmetros definen a una seal cuadrada?

a) __________________b) __________________________

c) __________________d) __________________________

04.-Mueva los controles y observe los efectos en la seal.Qu es el CICLO DE TRABAJO o DUTY CYCLE? Cmo se calcula?

________________________________________________________________

________________________________________________________________

05.-Mueva los distintos controles de la seal cuadrada y observe las grficas resultantes en los dominios del tiempo y la frecuencia.Fije la frecuencia de la seal en 1000 Hz.a) Tiene componente DC? _________________________________________

b) Cul es la frecuencia de la componente fundamental?

________________________________________________________________

c) Indique las frecuencias de los 6 primeros armnicos.

________________________________________________________________

d) La componente DC tiene espectro de frecuencia?

________________________________________________________________

e) Por qu aparecen lneas en el espectro de frecuencia?

________________________________________________________________

06.-Grabe su archivo.

SEAL TRIANGULAREn la Figura 07 se aprecian los parmetros y la forma de onda de una seal triangular.

Figura 07 Parmetros de una seal trinagular

SEAL DIENTE DE SIERRAEn la Figura 08 se aprecian los parmetros y la forma de onda de la seal diente de sierra.

Figura 08 Parmetros y forma de onda de una seal diente de sierraEJERCICIO 6 REPRODUCCION DE FORMA DE ONDA

Reproduzca la seal por los parlantes de la computadora, use el objeto PLAY WAVEFORM.

EJERCICIO 7 RUIDOEl ruido es una seal extraa y no deseable de procedencia interna o externa a un circuito. Puede tener efectos perjudiciales en el funcionamiento de un sistema.

Es imposible eliminarla. En la prctica se reduce sus efectos y se proteje los circuitos para ser ms inmunes a esta seal indeseable. Todo sistema soporta cierto nivel de ruido.

Labview permite incluir la seal de ruido en la simulacion con seales. Para ello acceda a propiedades de SIMULATE SIGNAL y active la casilla ADD NOISE, luego defina la amplitud del ruido.

Para el EJERCICIO 5 (a, b y c) agregue ruido a cada una de las seales y determine a qu amplitud de ruido las seales se vuelven indistinguibles.

a) ________________

b) ________________

c) ________________

Reproduzca las seales, con el ruido aadido, por los parlantes.

El ruido es una seal que siempre se __________________________ a la seal de inters.

Grabe el archivo anterior con otro nombre.Seleccione la seal senoidal en el SIMULATE SIGNAL.D doble clic al objeto SIMULATE SIGNAL, agregue ruido a la seal.Qu parmetros definen al ruido?

a) ______________________________b) _________________________________

Agregue un control para variar la amplitud del ruido.Visualice el espectro de frecuencia de la seal senoidal.

Mueva el control de amplitud del ruido. Cmo vara el espectro?Aumente el nivel de ruido y observe los cambios en el espectro de frecuencias.Comente:

______________________________________________________________________

EJERCICIO 8 Manipulacin de seales 1

01.- Inicie un nuevo VI.02.- En el Panel Frontal coloque un graficador WAVEFORM GRAPH.

03.- En el Diagrama de Bloques ubique tres objetos SIMULATE SIGNAL.04.- En el Diagrama de Bloques coloque un objeto MERGE SIGNAL.

05.- Coloque las salidas de los SIMULATE SIGNAL a las entradas del objeto MERGE SIGNAl.06.- Conecte la salida de MERGE SIGNAL al graficador.

07.- Ejecute la aplicacin.08.- Cul es la finalidad del objeto MERGE SIGNAL?

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EJERCICIO 9 Manipulacin de seales 2

01.- Coloque tres objetos SIMULATE SIGNAL, todos como seales senoidales.02.-Conecte a cada uno sus respectivos controles.03.-Sume las tres seales y grafquelas en los dominios del tiempo y la frecuencia.

04.-Qu tipo de seal se genera? _______________________________________

05.-De cuntas lneas consta su espectro? ________________________________

EJERCICIO 10 Filtrado de seales

01.-En el ejercicio anterior, conecte a la salida del sumador un objeto FILTER.02.-Qu tipos de filtro puede emplear con Labview?a) _____________________b) __________________________

c) _____________________d) __________________________

e) _____________________

03.-Configure el objeto FILTER como pasa bajo04.-En el PANEL FRONTAL, conecte un control a la entrada LOWER CUT-OFF del objeto FILTER.05.-Cul es el propsito de esta entrada?

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06.-Conecte un graficador WAVEFORM GRAPH a la salida del filtro.07.-Conecte un objeto SPECTRAL MEASUREMENT, con su respectivo graficador, tambin a la salida del filtro.

08.-Pruebe el funcionamiento del programa. Comente.

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____________________________________________________________________________Edgard Oporto VES, 01 de setiembre de 2014