Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Simulacion en matlab sobre la modulacion
Tipo: Monografías, Ensayos
1 / 19
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!
2 clear ; clc ; close all ; 3 4 5 fc = 1 e9 ; % Frecuencia de portadora : 1 GHz 6 P_dBm = -50; % Potencia en dBm 7 R_load = 50; % Impedancia de referencia [ Ohm ] 8 9 % --- Conversion de potencia a tension pico --- 10 % P [ W ] = 10^( P_dBm /10) * 1e - 11 P_W = 10^( P_dBm /10) * 1e -3; % Potencia en Watts 12 V_rms = sqrt ( P_W * R_load ) ; % Tension RMS [ V ] 13 Vpico = V_rms * sqrt (2) ; % Tension pico [ V ] 14 15 fprintf ( ’ Tension pico : %.4e V \ n ’ , Vpico ) ; 16 % Resultado esperado : ~31.6 uV 17 18 % --- Parametros de muestreo --- 19 % Para capturar 1 GHz se necesita fs >= 2 GHz ( Nyquist ) 20 % Usamos 10 x la portadora para buena resolucion espectral 21 fs = 10 e9 ; % Frecuencia de muestreo : 10 GHz 22 T_sim = 1e -6; % Duracion : 1 microsegundo (1000 ciclos a 1 GHz ) 23 t = 0:1/ fs : T_sim -1/ fs ; % Vector de tiempo 24 25 % --- Generacion de la s e a l --- 26 s = Vpico * cos (2* pi * fc * t ) ; 27 28 % --- Calculo de la FFT --- 29 N = length ( s ) ; % Numero de muestras 30 S = fft ( s ) ; % FFT compleja 31 f = (0: N -1) * ( fs / N ) ; % Vector de frecuencias [ Hz ] 32 33 % --- Conversion a espectro unilateral y dBm --- 34 % Se duplican las componentes de frecuencia positiva ( excepto DC y Nyquist ) 35 S_mag = abs ( S / N ) ; 36 S_mag (2: end -1) = 2 * S_mag (2: end -1) ; % Espectro unilateral 37 38 % Conversion de magnitud de tension a potencia en dBm 39 % P = V ^2 / (2* R ) para s e a l sinusoidal ( factor 2 = valor RMS ) 40 S_dBm = 10* log10 ( ( S_mag .^2 / 2) / R_load / 1e -3 + eps ) ; 41 % eps se agrega para evitar log (0) en zonas sin s e a l 42
43 % --- Grafico del espectro --- 44 figure ( ’ Name ’ , ’ Tarea 1 A - S e a l Sinusoidal ’ , ’ NumberTitle ’ , ’ off ’ ,... 45 ’ Position ’ ,[100 100 800 450]) ; 46 47 plot ( f /1 e9 , S_dBm , ’b - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.2) ; 48 xlim ([0.98 1.02]) ; % Rango : + -20 MHz alrededor de fc 49 ylim ([ -120 -30]) ; % Rango de amplitud en dBm 50 xlabel ( ’ Frecuencia [ GHz ] ’ , ’ FontSize ’ , 12) ; 51 ylabel ( ’ Amplitud [ dBm ] ’ , ’ FontSize ’ , 12) ; 52 title ( ’ Espectro de s e a l sinusoidal | fc =1 GHz | P = -50 dBm ’ , ... 53 ’ FontSize ’ , 13) ; 54 grid on ; 55 56 % Agregar marcador en el pico 57 [ pico_val , pico_idx ] = max ( S_dBm (1: floor ( N /2) ) ) ; 58 f_pico = f ( pico_idx ) ; 59 hold on ; 60 plot ( f_pico /1 e9 , pico_val , ’ rv ’ , ’ MarkerSize ’ , 10 , ... 61 ’ MarkerFaceColor ’ , ’r ’) ; 62 text ( f_pico /1 e9 + 0.002 , pico_val + 2 , ... 63 sprintf ( ’ %.1f dBm @ %.3f GHz ’ , pico_val , f_pico /1 e9 ) , ... 64 ’ FontSize ’ , 9 , ’ Color ’ , ’ red ’) ; 65 legend ( ’ Espectro ’ , ’ Pico detectado ’ , ’ Location ’ , ’ northeast ’) ;
44 45 S_mag = abs ( S / N ) ; 46 S_mag (2: end -1) = 2 * S_mag (2: end -1) ; 47 S_dBm = 10* log10 ( ( S_mag .^2 / 2) / R_load / 1e -3 + eps ) ; 48 49 % --- Grafico del espectro AM --- 50 figure ( ’ Name ’ , ’ Tarea 1 B - S e a l AM ’ , ’ NumberTitle ’ , ’ off ’ ,... 51 ’ Position ’ ,[100 100 900 500]) ; 52 53 plot ( f /1 e9 , S_dBm , ’b - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.0) ; 54 % Zoom alrededor de la portadora : + -300 kHz 55 xlim ([( fc -300 e3 ) /1 e9 ( fc +300 e3 ) /1 e9 ]) ; 56 ylim ([ -120 -30]) ; 57 xlabel ( ’ Frecuencia [ GHz ] ’ , ’ FontSize ’ , 12) ; 58 ylabel ( ’ Amplitud [ dBm ] ’ , ’ FontSize ’ , 12) ; 59 title ( ’ Espectro AM | fc =1 GHz | fm =100 kHz | m =20 % ’ , ’ FontSize ’ , 13) ; 60 grid on ; 61 62 % --- Marcadores en los 3 picos esperados --- 63 % Frecuencias teoricas de los componentes 64 f_teoricas = [ fc - fm , fc , fc + fm ]; % [ Hz ] 65 nombres = { ’ LSB ’ , ’ Portadora ’ , ’ USB ’ }; 66 67 hold on ; 68 for k = 1: 69 % Buscar el indice mas cercano a cada frecuencia teorica 70 [~ , idx ] = min ( abs ( f - f_teoricas ( k ) ) ) ; 71 plot ( f ( idx ) /1 e9 , S_dBm ( idx ) , ’ rv ’ , ’ MarkerSize ’ , 11 , ... 72 ’ MarkerFaceColor ’ , ’r ’) ; 73 text ( f ( idx ) /1 e9 , S_dBm ( idx ) +3 , nombres { k } , ... 74 ’ HorizontalAlignment ’ , ’ center ’ , ’ FontSize ’ ,9 , ’ Color ’ , ’ red ’) ; 75 end 76 77 legend ( ’ Espectro AM ’ , ’ Componentes ’ , ’ Location ’ , ’ northeast ’) ; 78 79 % --- Calculo de diferencia de amplitud entre portadora y laterales
80 [~ , idx_fc ] = min ( abs ( f - fc ) ) ; 81 [~ , idx_usb ] = min ( abs ( f - ( fc + fm ) ) ) ; 82 diff_dB = S_dBm ( idx_fc ) - S_dBm ( idx_usb ) ; 83 fprintf ( ’ Diferencia portadora - lateral medida : %.2f dB \ n ’ , diff_dB ) ; 84 fprintf ( ’ Diferencia portadora - lateral teorica : %.2f dB \ n ’ ,
37 f_env = (0: N_env -1) * ( fs_env / N_env ) ; % [ Hz ] 38 39 E_mag = abs ( E / N_env ) ; 40 E_mag (2: end -1) = 2 * E_mag (2: end -1) ; 41 E_dB = 20* log10 ( E_mag + eps ) ; % Amplitud en dB 42 43 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 44 % SIMULACION DEL EFECTO DEL RBW 45 % Se modela el RBW como una convolucion con una ventana gaussiana 46 % en el dominio espectral , que representa la respuesta del filtro FI 47 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 48 49 % Resolucion espectral de la FFT [ Hz / bin ] 50 delta_f = fs_env / N_env ; 51 52 % --- Funcion para aplicar RBW gaussiano --- 53 % El filtro RBW tiene respuesta en frecuencia gaussiana : 54 % H ( f ) = exp ( - f ^2 / (2* sigma_f ^2) ) 55 % FWHM ( ancho a -3 dB ) = 2* sqrt (2* ln2 ) * sigma_f = RBW 56 57 rbw_valores = [5000 , 1000 , 500]; % RBW a probar : 5 kHz , 1 kHz , 500 Hz 58 titulos = { ’ RBW = 5 kHz ( NO resuelve --- tonos fusionados ) ’ , ... 59 ’ RBW = 1 kHz ( LIMITE --- tonos apenas distinguibles ) ’ , ... 60 ’ RBW = 500 Hz ( SI resuelve --- tonos claramente separados ) ’ }; 61 62 figure ( ’ Name ’ , ’ Tarea 2 - Efecto del RBW ’ , ’ NumberTitle ’ , ’ off ’ ,... 63 ’ Position ’ ,[50 50 1000 750]) ; 64 65 for k = 1: 66 RBW = rbw_valores ( k ) ; 67 68 % Calcular sigma en bins espectrales 69 % FWHM = 2* sqrt (2* ln2 ) * sigma = > sigma = FWHM /(2* sqrt (2* ln2 ) ) 70 sigma_f = RBW / (2* sqrt (2* log (2) ) ) ; % sigma en Hz 71 sigma_bins = sigma_f / delta_f ; % sigma en bins 72 73 % Crear kernel gaussiano centrado 74 half_win = ceil (4 * sigma_bins ) ; 75 n_gauss = ( - half_win : half_win ) ; 76 gauss_kernel = exp ( - n_gauss .^2 / (2* sigma_bins ^2) ) ; 77 gauss_kernel = gauss_kernel / sum ( gauss_kernel ) ; % Normalizar 78 79 % Convolucionar el espectro con el kernel ( simula el filtrado del SA ) 80 E_rbw = conv ( E_mag , gauss_kernel , ’ same ’) ; 81 E_rbw_dB = 20* log10 ( E_rbw + eps ) ; 82 83 % --- Grafico para cada RBW --- 84 subplot (3 , 1 , k ) ; 85 plot ( f_env /1 e3 , E_rbw_dB , ’b - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.5) ; 86 xlim ([0 25]) ; % Mostrar zona 0 a 25 kHz 87 ylim ([ -60 0]) ; 88 xlabel ( ’ Frecuencia [ kHz ] ’ , ’ FontSize ’ , 10) ; 89 ylabel ( ’ Amplitud [ dB ] ’ , ’ FontSize ’ , 10) ; 90 title ( titulos { k } , ’ FontSize ’ , 11) ; 91 grid on ;
92 93 % Marcar las frecuencias de los tonos 94 hold on ; 95 xline ( fm1 /1 e3 , ’r - - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.2) ; % Tono 1 en 10 kHz 96 xline ( fm2 /1 e3 , ’g - - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.2) ; % Tono 2 en 11 kHz 97 legend ( ’ Espectro ’ , sprintf ( ’ fm1= %d kHz ’ , fm1 /1 e3 ) , ... 98 sprintf ( ’ fm2= %d kHz ’ , fm2 /1 e3 ) , ... 99 ’ Location ’ , ’ northeast ’ , ’ FontSize ’ ,8) ; 100 end 101 102 sgtitle ( ’ Efecto del RBW sobre la resolucion espectral ’ ,... 103 ’ FontSize ’ , 14 , ’ FontWeight ’ , ’ bold ’) ;
38 f_env = (0: N_env -1) * ( fs_env / N_env ) ; 39 40 E_mag = abs ( E / N_env ) ; 41 E_mag (2: end -1) = 2 * E_mag (2: end -1) ; 42 E_dB = 20* log10 ( E_mag + eps ) ; 43 44 delta_f = fs_env / N_env ; % Resolucion espectral [ Hz ] 45 fprintf ( ’ Resolucion espectral FFT : %.2f Hz \ n ’ , delta_f ) ; 46 47 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 48 % COMPARACION : RBW adecuado vs RBW inadecuado 49 % RBW adecuado ( < 400 Hz ) : el tono deberia ser visible 50 % RBW inadecuado ( > 400 Hz ) : el tono queda dentro de la pollera 51 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 52 rbw_list = [200 , 400 , 1000]; % [ Hz ] 53 colores = { ’b ’ , ’g ’ , ’r ’ }; 54 labels = { ’ RBW =200 Hz ( < 400 Hz , resolucion OK ) ’ , ... 55 ’ RBW =400 Hz (= separacion , limite exacto ) ’ , ... 56 ’ RBW =1 kHz ( > 400 Hz , tono oculto ) ’ }; 57 58 figure ( ’ Name ’ , ’ Tarea 3 - Sensibilidad ’ , ’ NumberTitle ’ , ’ off ’ ,... 59 ’ Position ’ ,[50 50 1000 700]) ; 60 61 % --- Panel 1: Espectro sin filtrar ( FFT pura = RBW infinitesimal )
62 subplot (2 ,2 ,1) ; 63 stem ( f_env (1:200) /1 e3 , E_dB (1:200) , ’b. ’ , ’ MarkerSize ’ , 4) ; 64 xlim ([0 2]) ; ylim ([ -120 20]) ; 65 xlabel ( ’ Frecuencia [ kHz ] ’) ; ylabel ( ’ dB ’) ; 66 title ( ’ Espectro FFT sin filtrar ( RBW ideal ) ’ , ’ FontSize ’ , 10) ; 67 grid on ; 68 % Marcar el tono modulante 69 hold on ; 70 xline ( fm /1 e3 , ’r - - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.5) ; 71 text ( fm /1 e3 +0.05 , E_dB ( round ( fm / delta_f ) +1) +5 ,... 72 sprintf ( ’ fm = %.0 f Hz \ n %.1f dB ’ , fm , E_dB ( round ( fm / delta_f ) +1) ) ,... 73 ’ FontSize ’ , 8 , ’ Color ’ , ’ red ’) ; 74 75 % --- Paneles 2 -4: Con distintos RBW --- 76 for k = 1: 77 RBW = rbw_list ( k ) ; 78 79 % Modelo gaussiano del filtro FI ( RBW ) 80 sigma_f = RBW / (2* sqrt (2* log (2) ) ) ; 81 sigma_bins = sigma_f / delta_f ; 82 half_win = ceil (5 * sigma_bins ) ; 83 n_gauss = ( - half_win : half_win ) ; 84 gauss_k = exp ( - n_gauss .^2 / (2* sigma_bins ^2) ) ; 85 gauss_k = gauss_k / sum ( gauss_k ) ; 86 87 % Aplicar filtrado ( simula el filtro FI del SA ) 88 E_rbw = conv ( E_mag , gauss_k , ’ same ’) ; 89 E_rbw_dB = 20* log10 ( E_rbw + eps ) ; 90 91 subplot (2 , 2 , k +1) ; 92 plot ( f_env (1:400) /1 e3 , E_rbw_dB (1:400) , colores { k } , ’ LineWidth ’ , 1.5) ;
93 xlim ([0 2]) ; ylim ([ -120 20]) ; 94 xlabel ( ’ Frecuencia [ kHz ] ’) ; ylabel ( ’ dB ’) ; 95 title ( labels { k } , ’ FontSize ’ , 9) ; 96 grid on ; hold on ; 97 xline ( fm /1 e3 , ’k - - ’ , ’ LineWidth ’ , 1.2) ; 98 99 % Indicar si el tono es visible o no 100 idx_fm = round ( fm / delta_f ) + 1; 101 idx_dc = 1; 102 diferencia = E_rbw_dB ( idx_dc ) - E_rbw_dB ( idx_fm ) ; 103 if RBW < fm 104 visible = ’ VISIBLE ’; 105 col_txt = ’ blue ’; 106 else 107 visible = ’ OCULTO por pollera ’; 108 col_txt = ’ red ’; 109 end 110 text (0.8 , -90 , sprintf ( ’ Tono : %s \ nDif : %.1f dB ’ , visible , diferencia ) ,... 111 ’ FontSize ’ , 8 , ’ Color ’ , col_txt ,... 112 ’ BackgroundColor ’ , ’ white ’ , ’ EdgeColor ’ , col_txt ) ; 113 end 114 115 sgtitle ( ’ Sensibilidad del SA : efecto del RBW sobre el tono de 400 Hz ’ ,... 116 ’ FontSize ’ , 13 , ’ FontWeight ’ , ’ bold ’) ; 117 118 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 119 % ANALISIS DEL FACTOR DE FORMA ( sensibilidad del filtro ) 120 % = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 121 fprintf ( ’\n - - - Analisis del Factor de Forma - - -\ n ’) ; 122 fprintf ( ’ Separacion portadora - lateral : %d Hz \ n ’ , fm ) ; 123 fprintf ( ’ RBW maximo ( resolucion ) : %d Hz \ n ’ , fm ) ; 124 fprintf ( ’ Con factor de forma 15:1:\ n ’) ; 125 fprintf ( ’ BW_60dB = 15 * RBW \ n ’) ; 126 fprintf ( ’ Para que el tono NO quede en la pollera a 60 dB :\ n ’) ; 127 fprintf ( ’ Separacion > BW_60dB /2 = 7.5 * RBW = %.0f Hz \ n ’ , 7.5* fm ) ;
