Se trata de implementar el algoritmo de demodulación FSK descrito y verificar su
funcionamiento, utilizando como referencia la señal FSK generada en la práctica 4.
Incluiremos esta funcionalidad en lab5():
/** * @brief Demodulación FSK por autocorrelación y filtrado. * * @details * Realiza: * 1) Línea de retardo (22 muestras) y producto entrada·retardo (autocorrelación). * 2) Filtrado IIR de 2º orden (DF2T) sobre el producto. * 3) Decisión binaria con umbral fijo. * * @param FSK_in Muestra de entrada <16,15>. * @return Bit demodulado: 1 o 0. * * @pre Llamar por cada nueva muestra. * @note Umbral de decisión ajustado empíricamente * y sin control de saturación. */uint8_tlab5(int16_tFSK_in)
lab5() Simulación
Configuración del proyecto.
Abre el proyecto lab5.
Selecciona el targetTest_lab5, que utiliza un simulador
para la depuración del código.
Tareas a realizar.
Escribe el código de la función lab5() en el archivo ejercicios.c.
Asegúrate de que el código compila correctamente y no genera errores.
Revisa los casos de prueba definidos en la función main(), ubicada
en el archivo test/test_lab5.c.
Herramientas de análisis.
Inicializa el debugger y abre la herramienta
Analyzer desde el menú:
View → Analysis Windows → Logic Analyzer.
Analyzer mostrará la evolución temporal de las variables:
g_pls: simula el resultado de una pulsación.
dbg_fsk_in: muestra de entrada FSK.
dbg_fsk_dly: muestra de retardo FSK.
dbg_fsk_prod: muestra el producto de autocorrelación FSK.
dbg_fsk_prod_filt: muestra la salida del filtro FSK.
dbg_fsk_demod: muestra el bit demodulado FSK.
g_time: muestra el tiempo actual de simulación.
Ejecuta la aplicación y corrige cualquier error funcional
hasta que la función lab5() cumpla con las especificaciones.
Figura 5-14. Señales internas del demodulador FSK en simulación.
Ajuste del umbral.
Utiliza la herramienta Logic Analyzer para medir los valores máximo
y mínimo de la señal filtrada (dbg_fsk_prod_filt) durante la modulación
de la secuencia "10101010".
.. note::
Para medir amplitudes, se pueden utilizar el marcador y el cursor.
Seleccionamos Amplitud en la barra de herramientas y situamos
el cursor en los puntos de interés de la señal.
En la figura siguiente se observa la medición de las amplitudes
máxima y mínima de la señal filtrada:
Figura 5-15. Medición de amplitudes máxima y mínima en la señal filtrada FSK.
una vez validado el funcionamiento en simulación, puedes implementar la
misma funcionalidad en el hardware real utilizando el targetlab5.
lab5() Prueba en hardware
Configuración del proyecto.
Copia a shared/include y shared/src los archivos
necesarios para utilizar los módulos pulsaciones y dds.
Copia también en las mismas carpetas los archivos ejercicios.c y
ejercicios.h renombrándolos a lab4.c y lab4.h respectivamente.
Edita lab4.h y modifica las directivas de compilación condicionada para
que utilicen el nombre lab4 en lugar de ejercicios.
Abre el proyecto lab5.
Selecciona el targetlab5.
Tareas a realizar.
Modifica el código de src/main.c para que utilice la función
lab5() y emplee un buffer circular para el intercambio de datos
entre el bucle principal y la ISR del códec (I2S).
Completa el código de la rutina de interrupción en src/isr.c para
que obtenga muestras del códec y las guarde en el buffer circular.
Para la generación de la señal FSK, se utiliza el código
desarrollado en la práctica 4, y se conectan la salida (headphone) y
la entrada (line-in) del códec mediante un cable de audio.
Test y Resultados esperados.
Utiliza el osciloscopio para verificar que las señales generadas son
las esperadas. Para ello visualiza la salida del demodulador FSK en el
pin P7D/D8 del microcontrolador.
Ajusta el umbral de decisión en la función lab5() según los valores
observados en el osciloscopio para conseguir tiempos en alto y en bajo
similares.
Modifica main.c para utilizar la función lab42() que implementa una
demo de modulación FSK que transmite un string de texto al detectar una
pulsación larga.
Repite el proceso seguido en la sección anterior para implementar y verificar
el funcionamiento correcto del del demodulador FSK.
Implementa en C la función uart_decode() que decodifica los bits
recibidos por FSK y reconstruye el string original:
/*** @brief Decodificación UART de bits recibidos por FSK.** @details* Reconstruye el string original a partir de los bits recibidos* mediante la demodulación FSK.** @param fsk_demod Resultado de la demodulación FSK: 1 o 0.* @return Puntero al string decodificado (NULL si no hay string completo).** @note Asume formato UART: 1 start, 8 data, 1 stop, sin paridad.* Baudrate: 1200 bps. Frecuencia de muestreo: 48 kHz.* @pre Llamar por cada nueva muestra (aprox. 40 muestras por bit).*/constchar*uart_decode(uint8_tfsk_demod);
5.3.3 Rediseño, modulador/demodulador FSK a 4800 bps:
(Ejercicio opcional)
Se trata de rediseñar el modulador/demodulador FSK para trabajar a una tasa
de 4800 bps en lugar de 1200 bps.
Utilizaremos la siguiente configuración en el modulador FSK:
La salida del demodulador FSK se conectará a los pines P7D/D8 y P22 del
microcontrolador. P7F permite su visualización con el osciloscopio, y P22
recibir el string por el puerto serie del ordenador y mostrarlo en el
terminal (putty).
Para configurar el pin P22 como salida digital, utiliza la siguiente configuración:
// Configuración pin P22 como salida digitalGPIO_ChannelDigAna(P22,GPIO_DIG);GPIO_ChannelMode(P22,GPIO_OUTPUT);// Inicializa P22 en estado altoGPIO_ChannelWrite(P22,GPIO_HIGH);
y abre la herramienta
Analyzer desde el menú:
y corrige cualquier error funcional
hasta que la función 
