P1 y P2 Modulador Bloque con modulacion ASK/FSK

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Esther Palma Tebar
hace 6 años
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1 P1 y P2 Modulador Bloque con modulacion ASK/FSK Se debe diseñar un modulador/demodulador bloque (ver apartado teórico del modulador bloque) para transmitir posteriormente los símbiolos codificados por el modulador usando una técnica de modulación ASK o FSK. El modulador deberá codificar un mensaje de 24 bits en bloques de 5 bits (3,2), y transmitirlo a una tasa de 10 bits/sec Esta transmisión se realizará de manera cíclica. Las frecuencias de portadora del modulador ASK es 10Khz y las del FSK son de 10Khz y 14 Khz. El demodulador deberá recibir la transmisión, detectar el bit recibido, acumularlo en un array de 5 bits, y cuando dicho array se complete, decodificar los 3 bits a partir del símbolo recibido. El símbolo decodificado (3 bits) deberá ser presentado en 3 leds de la tarjeta, hasta recibir el siguiente símbolo. El cuarto led deberá indicar si está sincronizado (on) o no (off). Si no se recibe correctamente el símbolo, se asumirá que el receptor no está sincronizado (no se intentará recuperar el símbolo erroneo a partir del síndrome). Para sincronizarlo se desechará el siguiente bit recibido y se reinicia el proceso de recepción de 5 bits. Este proceso se repetirá hasta que se sincronize el sistema. El marco teórico de la codificación/decodificación en bloque está en el anexo a este documento. P3: Sintetizador de música sencillo El objetivo de este proyecto es implementar un sintetizador sencillo de tonos musicales, que pueden ser interpretados a partir de una partitura sencilla. Aunque el tono musical es una simple oscilación, es posible sintetizarlo a partir de una señal sinusoidal de la misma frecuencia de la fundamental del tono. Esta estrategia básica, sin embargo, produce tonos musicales de baja calidad y realismo. Para mejorar la calidad de ls sonido, es posible modularen amplitud estos tonos, o introducir armónicos atenuados de dichos tonos. En este proyecto, se debe sintetizar tonos musicales de duración variable (ajustable, y fija durante la ejecución), implementando varios efectos para mejorar el realismo e interpretar una partitura corta usando estos tonos. Los tonos deben ser los doce tonos de la escala dodecafónica, de la octava central (LA=440Hz). Los tonos deben ser conformados (modulados en amplitud) según la siguente figura:

2 La nota se confirmará de la siguiente manera: Durante el 25% de la duración de la nota la amplitud subirá linealmente hasta alcanzar Amax. Durante el siguiente 25% de duración de la nota, esta amplitud se mantendrá. Posteriormente la amplitud decaera de manera exponencial a una tasa tal que al finalizar la nota la amplitud sea de 1/3 de la amplitud máxima alcanzada. P4: Estación de Radio Es común en una estación de radio, que el locutor hable con música de fondo. Y es común también, que el volumen de la música sea elevado y baje justo cuando el locutor habla, para volver a subir cuando para la locución. El objetivo de la práctica sería reproducir este efecto en el laboratorio para desarrollar un algoritmo que resuelva el problema. Se propone utilizar un canal de audio del DSP como entrada de música y otro canal como entrada de voz. La salida sería la combinación de ambos por un canal de salida del DSP, teniendo prioridad el canal de voz sobre el de música. Se propone que el algoritmo haga uso de técnicas de compresión de audio dinámicas (en función del nivel de señal del canal de voz) de ambos canales antes de su combinación. Un compresor de audio modifica la amplitud de las señales, analizando la entrada por un determinado tiempo, calculamos la amplitud promedio (o de pico), y en base a esto amplificando según una curva de rango dinámico como se muestra a continuación:

3 La curva representa el volumen promedio de la salida, en función del volumen promedio de la entrada. Una curva logarítmica hará que se amplifiquen mucho las señales débiles, pero poco las señales fuertes. Una curva exponencial amplificará poco las señales débiles, y mucho las señales fuertes. A este último efecto se le llama expansión, y no tiene muchas utilidades prácticas. Generalmente se suele poner un GATE para no amplificar sonidos muy bajos. Un buen sistema debe detectar que el nivel de señal es demasiado bajo, y no amplificar. De lo contrario, se podría escuchar demasiado fuerte el ruido ambiente cuando se registra "silencio". La curva de la figura 1 es una típica curva de compresión con GATE.

4 Fundamento Teórico P1 y P2 Supóngase una matriz generadora según: G = [ I k P] Siendo I k la matriz identidad (k*k) y P la paridad con matriz Generadora G de códigos bloque lineales. En este caso el valor de k es 3. Donde se genera un código C que no es otra cosa que la multiplicación del mensaje b por la matriz generadora G así: C = b*g El valor C será enviado a la etapa de demodulación y deberá mostrar una matriz H de chequeo de paridad y sirve para detectar cuando el mensaje esta bien o no dadas sus condiciones de ortogonalidad. La construcción de la matriz H se hace de la siguiente manera: H= [ p T I n-k ] Donde n es la longitud dem mensaje codificado, en este caso 5. El mensaje se decodifica creando unos síndromes que nos permitirán saber cuando el mensaje tiene o no caracteres erróneos, es mejor conocida como síndromes (S). Estos síndromes cumplen que: C*H T = 0 Y cuando el valor sea diferente de cero, la matriz S nos dice donde se encuentra el error. A continuación se mostrara el comportamiento del algoritmo de modo tal que permita entender de mejor forma el funcionamiento del algoritmo. Ejemplo: Sea la matriz generadora G =

5 Donde las 3 primeras filas y columnas conforman una matriz identidad y las siguientes dos filas la paridad entonces: mb = Mensaje a enviar código = Mensaje código modulado H = Donde al final se puede observar la matriz identidad de n- k =5-3=2 s = 0 0 Mensaje correcto, con lo cual acudo a extraer directamente el mensaje de C (columnas 1, 2, 3). Si se detecta un error entonces en el síndrome se tendrá la correspondiente verificación y posición donde se encuentre el error: Si en lugar de enviarse 0 1 1, se envía un 0 1 0, el mensaje detectara un síndrome diferente de cero, este será: S= 1 1 El cual me indica en que posición esta el error en este caso la 3.

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