%% $Id: pst-am-doc.tex 166 2009-12-08 14:48:53Z herbert $ \documentclass[11pt,english,BCOR10mm,DIV12,bibliography=totoc,parskip=false,smallheadings headexclude,footexclude,oneside]{pst-doc} \usepackage[latin9]{inputenc} \usepackage{pst-am} \let\pstAmFV\fileversion % \begin{filecontents*}{pst-am-doc.eps} %!PS %%BoundingBox: 18 532 572 668 %%CreationDate: Mon Apr 30 09:25:21 2007 %%EndComments % (c) P. Kleiweg 1997 % adaptation plagiat de ManuelLuque 05/06/2006 % avec le concours du groupe Syracuse %/Font /Utopia-Regular def /Font /Times-Roman def /warp { % x y 1 index => x y x 1 index % position horizontale du point courant X periode N mul mul cos 2 add mul % hauteur finale Y } bind def /warpmove{ 2 index { newpath } if warp moveto pop false } bind def /warpline { warp lineto } bind def /warpcurve { 6 2 roll warp 6 2 roll warp 6 2 roll warp curveto } bind def /warpit { true { warpmove } { warpline } { warpcurve } { closepath } pathforall pop } bind def 297 600 translate % taille de des caractères Font findfont 40 scalefont setfont /warptxt (MODULATION D'AMPLITUDE) def % texte à déformer /warpwidth warptxt stringwidth pop def % largeur horizontale du texte /warphalf warpwidth 2 div def % demi-largeur horizontale /periode {360 warpwidth div} bind def % une sinusoïde /N 3 def % ondulation sur 3 périodes %% modif 1 %% sinusoïde du haut %% 2 sinusoïdes clippées warphalf neg 20 moveto warphalf neg 1 warphalf { 20 lineto } for % les 2 sinusoïdes warphalf -1 warphalf neg { 22 lineto } for closepath %% modif 2 %% sinusoïde du bas %% 2 sinusoïdes clippées warphalf neg -15 moveto warphalf neg 1 warphalf { -15 lineto } for % les 2 sinusoïdes warphalf -1 warphalf neg { -17 lineto } for closepath %% modif 3 warphalf neg -10 moveto warptxt true charpath %% c'est parti ! warpit gsave 0 0 1 setrgbcolor fill grestore 0 0 0.5 setrgbcolor stroke \end{filecontents*} \def\bgImage{\includegraphics[scale=0.66]{pst-am-doc.eps}} \let\SaveFV\fileversion \def\masse{% \psframe[fillstyle=vlines,linestyle=none,hatchwidth=0.5\pslinewidth](-0.5,-0.7)(0.5,-0.5) \psline[linewidth=1.5\pslinewidth](-0.5,-0.5)(0.5,-0.5) \psline(0,0)(0,-0.5)} \def\noeud(#1){\qdisk(#1){1.5pt}} % \def\selfA{\psframe[linestyle=none,fillstyle=solid](-1,-.2)(1,0.4) \multido{\nS=-0.75+0.50}{4}{% \psset{dimen=middle} \rput(\nS,0){\pscurve[linewidth=1.5\pslinewidth](-0.25,0)(0,0.4)(0.25,0)}}} \def\selfB{\psframe[linestyle=none,fillstyle=solid](-0.75,-.1)(0.75,0.4) \multido{\nS=-0.50+0.50}{3}{% \psset{dimen=middle} \rput(\nS,0){\pscurve[linewidth=1.5\pslinewidth](-0.25,0)(0,0.4)(0.25,0)}}} \def\GBF{\pscircle[fillstyle=solid,linewidth=1.5\pslinewidth]{0.5}} \def\resistor{\psframe[fillstyle=solid,linewidth=1.5\pslinewidth](-0.5,-0.2)(0.5,0.2)} \def\condensateur{% \psframe[linestyle=none,fillstyle=solid](-0.15,-0.5)(0.15,0.5) \psline[linewidth=1.5\pslinewidth](-0.15,-0.5)(-0.15,0.5) \psline[linewidth=1.5\pslinewidth](0.15,-0.5)(0.15,0.5)} \def\masse{% \psframe[fillstyle=vlines,linestyle=none,hatchwidth=0.5\pslinewidth](-0.5,-0.7)(0.5,-0.5) \psline[linewidth=1.5\pslinewidth](-0.5,-0.5)(0.5,-0.5) \psline(0,0)(0,-0.5)} \def\diode{% \psline(0,0.25)(0.5,0)(0,-0.25)(0,0.25) \psline(0.5,0.25)(0.5,-0.25) \psline(-0.5,0)(1,0)} \def\circput(#1)(#2)#3{% \pcline(#2)(#1)% \lput*{:U}{#3}} \def\noeud(#1){\qdisk(#1){1.5pt}} \lstset{explpreset={pos=t,width=-99pt,overhang=0pt,hsep=\columnsep,vsep=\bigskipamount,rframe={}}} \psset{Centering=true} \begin{document} \title{\texttt{pst-am}} \subtitle{A PSTricks package for drawing Modulations and Demodulations; v.\pstAmFV} \author{Manuel Luque \\Herbert Vo\ss} %\docauthor{Herbert Vo\ss} \date{\today} \maketitle \tableofcontents \clearpage \psset{title={Luc\'ee Auguste Fresnel}} \begin{abstract} \noindent \LPack{pst-am} allows the simulation of modulated and demodulated amplitude of the radio waves. You can choose several possible parameters and plot the following curves: \begin{compactitem} \item modulated signals; \item wave carrier; \item signal modulation; \item signal recovering; \item signal demodulation. \end{compactitem} The main command is called \Lcs{psAM}\OptArgs\ and has different options, including allowing view table of the used values, are detailed thereafter. The macro was written directly in PostScript\footnote{Original idea by Peter Kleiweg and inspired by discussions on \url{http://melusine.eu.org/cgi-bin/mailman/listinfo/syracuse}}. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,timeDiv=2e-4,SignalRedresse,SignalDemodule, voltDivY2=0.5,R=4700] \end{LTXexample} \end{abstract} \clearpage \section{Introduction} \subsection{Example of a modulation} \begin{center} \begin{pspicture}(-5,-1)(5,7) \psline(-5,0)(5,0)\psline(-5,5)(-1,5)\psline(-2,4)(-1,4) \pnode(-5,5){E2}\noeud(E2) \pnode(-2,4){E1}\noeud(E1) \psline[arrowinset=0,arrowscale=2](1,4.5)(3,4.5) \psframe[linewidth=1.5\pslinewidth](-1,3.5)(1,5.5) \rput(0,4.5){\Huge\sffamily X} \uput[270](0,5.5){\sffamily AD633} \pnode(-5,0){M1}\pnode(-2,0){M2} \pnode(0,0){O}\noeud(O)\noeud(M1)\noeud(M2) \rput(O){\masse} \uput[0](-1,5){1} \uput[0](-1,4){3} \uput[180](1,4.5){7} \psset{linewidth=0.5\pslinewidth} \psline{->}(-5,0.1)(-5,4.9) \uput[0](-5,2.5){$u_p$} \psline{->}(-2,0.1)(-2,3.9) \uput[0](-2,2){$u_m$} \psline{->}(2,0.1)(2,4.4) \uput[0](2,2.25){$u_s$} \uput[0](3,4.5){\psscalebox{0.2}{\psAM[SignalModule,enveloppe,frequencePorteuse=1e4, voltDivY2=0.5,timeDiv=5e-4,linewidth=2\pslinewidth]}} \uput[l](-2,4){\psscalebox{0.2}{\psAM[SignalModulant,timeDiv=5e-4,linewidth=5\pslinewidth]}} \uput[l](-5,5){\psscalebox{0.2}{\psAM[SignalPorteuse,timeDiv=2e-4, frequencePorteuse=1e4,linewidth=5\pslinewidth]}} %\psgrid \end{pspicture} \end{center} \begin{compactitem} \item l'onde \textbf{porteuse}, onde sinusoïdale de haute fréquence(H.F.) et d'amplitude constante. Elle est produite par l'oscillateur de l'émetteur : \[ u_p(t)=U_p\cos2\pi F_p t \] \item \textbf{le signal modulant}(signal B.F. à transmettre), considéré comme une onde sinusoïdale de la forme : \[ u_m(t)=U_m\cos2\pi F_m t + U_0 \] \begin{compactitem} \item Le premier terme $u_m(t)=U_m\cos2\pi F_m t$ représente le signal à transmettre. \item $U_0$ est la tension de décalage ou \textit{offset}. \end{compactitem} \end{compactitem} Un circuit électronique, appelé \textbf{multiplieur}, donne en sortie une tension : \[ u_s(t)=k\times u_p(t)\times u_m(t) \] La tension obtenue à la sortie est de la forme : \[ u_s=k.U_p\cos2\pi F_p t.(U_m\cos2\pi F_m t+U_0) \] Cette expression est mise sous la forme : \[ u_s(t)=A(1+m\cos2\pi F_m t)\cos2\pi F_p t \] avec : \begin{itemize} \item $A=kU_0.U_p$ ; \item $m=\displaystyle\frac{U_m}{U_0}$ : \textbf{taux de modulation} \end{itemize} \subsection{Schéma de principe du montage de la démodulation} \begin{center} \begin{pspicture}(-1,-1)(16,6) \pnode(-1,4){A1} \pnode(-0.5,4){A2} \pnode(0,4){A3} \pnode(-1,2){B1} \pnode(-0.5,2){B2} \pnode(0,2){B3} \pnode(-0.5,0){M1} \pnode(2,4){C1} \pnode(2,3){C2} \pnode(1.4,2){C3} \pnode(4,2){C4} \pnode(4,3.4){C5} \pnode(1.4,0){C6} \pnode(3.4,3.4){S1} \pnode(6,3.4){D1} \pnode(7,3.4){D2} \pnode(6,0){D3} \pnode(7,0){D4} \pnode(9,3.4){D5} \pnode(11,3.4){E1} \pnode(11,4.4){E2} \pnode(13.6,4.4){E3} \pnode(11,2.4){E10} \pnode(11.6,2.4){E9} \pnode(11,0){E11} \pnode(13.6,3){E4} \pnode(13.6,2.6){E7} \pnode(13.6,0){E12} \pnode(14.4,3){E5} \pnode(11.6,3.4){E8} \pnode(14.4,2.6){E6} \pnode(14.4,3){E5} \pnode(13,3){S2} \psframe[linewidth=2\pslinewidth](2,2.8)(3.4,4.2) \psframe[linewidth=2\pslinewidth](11.6,2.2)(13,3.6) \psline(5,3)(5,3.8)(5.6,3.4)(5,3) \psline(5.6,3)(5.6,3.8) \psline(14.4,2.4)(14.4,3.2)(14.6,3.2)(15,3.4)(15,2.2)(14.6,2.4)(14.4,2.4) \psline(14.6,2.4)(14.6,3.2) \psline(-2,0)(14,0) \circput(A1)(B1){\selfA} \circput(A3)(B3){\condensateur} \psline(A1)(C1) \noeud(A1) \noeud(B1) \noeud(B3) \noeud(A3) \noeud(A2) \noeud(M1) \noeud(C5) \noeud(D1) \noeud(D3) \noeud(D2) \noeud(D4) \noeud(D5) \noeud(E1) \noeud(E10) \noeud(C6) \psline(A2)(-0.5,6.4) \psline(-0.8,6.2)(-0.5,6)(-0.2,6.4) \noeud(E11) \noeud(E4) \noeud(E7) \noeud(E12) \psline(B1)(B3) \psline(B2)(M1) \psline(C3)(1.4,3)(C2) \psline(C3)(C4)(C5) \psline(S1)(E8) \psline(S2)(E5) \psline(E6)(E5) \psline(E6)(E7)(E12) \psline(E9)(E10)(E11) \psline(E1)(E2)(E3)(E4)(E5) \circput(C3)(C6){\resistor} \circput(C3)(C4){\resistor} \circput(D1)(D3){\resistor} \circput(E2)(E3){\resistor} \circput(D5)(E1){\resistor} \circput(D2)(D4){\condensateur} \circput(D2)(D5){\condensateur} \psline{->}(-0.4,2.4)(0.4,3.6) \psline[linestyle=dashed](1,-0.5)(1,6) \psline[linestyle=dashed](4.5,-0.5)(4.5,6) \psline[linestyle=dashed](9,-0.5)(9,6) \psline[linestyle=dashed](14,-0.5)(14,6) %\uput[180](-1.3,3){L} %\uput[0](0.4,3){C} \uput[90](5.3,3.6){D} \uput[180](5.8,1.65){R} \uput[0](7.4,1.65){C} \uput[90](8,3.8){C$'$} \rput(-0.5,-0.5){$\underbrace{\rule{3cm}{0cm}}$} \uput[90](-0.5,-1.2){réception-filtrage} \rput(2.75,-0.5){$\underbrace{\rule{3.5cm}{0cm}}$} \uput[90](2.75,-1.2){préamplification} \rput(6.75,-0.5){$\underbrace{\rule{4.5cm}{0cm}}$} \uput[90](6.75,-1.2){démodulation} \rput(11.5,-0.5){$\underbrace{\rule{5cm}{0cm}}$} \uput[90](11.5,-1.2){amplification} \pspolygon(2.2,3.6)(2.2,3.8)(2.4,3.7)\uput[0](2.4,3.7){$\infty$} \pspolygon(11.8,3)(11.8,3.2)(12,3.1)\uput[0](12,3.1){$\infty$} \rput(6.9,5.2){\psscalebox{0.2}{\psAM[SignalModulant,SignalRedresse, SignalDemodule,timeDiv=2e-4,frequencePorteuse=2e4,voltDivY2=0.5,traceU]}} \rput(9,5.2){\psscalebox{0.2}{\psAM[SignalModulant,SignalFinal, voltDivY2=0.5,frequencePorteuse=4e4,R=4.7e3]}} %\psgrid \end{pspicture} \end{center} \section{Optional arguments} \begin{center} \begin{tabularx}{\linewidth}{@{} lc>{\ttfamily}c X@{}}\toprule \emph{Name} & \emph{type} & \emph{default} & \emph{description}\\\toprule \Lkeyword{Up} &number &3.5 & carrier amplitude in V \\ \Lkeyword{Um} &number &1 & smodulated ignal amplitude in V\\ \Lkeyword{Fp} &number &2e4 & frequency of carrier wave in Hz\\ \Lkeyword{Fm} &number &1e3 & frequency of modulated signal in Hz\\ \Lkeyword{U0} &number &2 & offset in V\\ \Lkeyword{R} &number &3.3e3 & resistor in $\Omega$\\ \Lkeyword{C} &number &3.9e-8 & capacitor in F\\ \Lkeyword{timeDiv} &number &2e-4 & time base in s/div\\ \Lkeyword{voltDivY1} &number &1 & coefficient for the amplification 1 in V/div\\ \Lkeyword{voltDivY2} &number &1 & coefficient for the amplification 2 en V/div\\\midrule \Lkeyword{SignalModulant} &boolean &false & trace of signal modulant (curve 1)\\ \Lkeyword{SignalModule} &boolean &false & trace of signal module (curve 2)\\ \Lkeyword{SignalPorteuse} &boolean &false & trace of signal module (curve 2)\\ \Lkeyword{SignalRedresse} &boolean &false & trace of signal redressé (curve 2)\\ \Lkeyword{SignalDemodule} &boolean &false & trace of signal demodulte (curve 2)\\ \Lkeyword{XY} &boolean &false & positionne l'écran en mode XY\\ \Lkeyword{traceU} &boolean &false & trace la ligne de décalage $U_0$\\ \Lkeyword{UMandUm} &boolean &false & pour permettre le calcul de $m$\\\midrule \Lkeyword{values} &boolean &false & values as a tabular under the image\\ \Lkeyword{BW} &boolean &false & output curves in black on white\\ \Lkeyword{Centering} &boolean &false & image and optional values are centered\\\bottomrule \Lkeyword{title} &text &\{\} & a title for the lower line\\\bottomrule \end{tabularx} \end{center} \newpage \section{Possibility of drawing the curves in black on white} Avec l'option \Lkeyword{BW}. Lorsqu'on souhaite afficher une courbe, il suffit de rajouter son nom dans la liste des options. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalPorteuse,Up=2.8,frequencePorteuse=1e4,values,BW] \end{LTXexample} \newpage \section{Le dessin de l'enveloppe} Avec l'option \Lkeyword{enveloppe}. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModule,enveloppe,frequencePorteuse=1e4,voltDivY2=0.5,timeDiv=5e-4] \end{LTXexample} L'option \Lkeyword{UMandUm} permettra de déterminer facilement le taux de modulation. \begin{LTXexample} \psAM[SignalModule,enveloppe,UMandUm] \end{LTXexample} \newpage \section{Le signal redressé} Avec l'option \Lkeyword{SignalRedresse}. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,timeDiv=1e-4,SignalRedresse,voltDivY2=0.5,values] \end{LTXexample} \newpage \section{Le signal démodulé} Avec l'option \Lkeyword{SignalDemodule} et, en exemple, deux possibilités en fonction du choix de la base de temps. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,timeDiv=0.5e-4,SignalRedresse,SignalDemodule,values] \end{LTXexample} % %\psline[linecolor=blue,linestyle=dashed](U01)(U02) %\uput[l](U01){$U_0$} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,timeDiv=2e-4, frequencePorteuse=2e4,voltDivY2=0.5,values,traceU] \end{LTXexample} \newpage \section{L'influence de R et C sur la qualité de la démodulation} Avec les paramètres \Lkeyword{R} et \Lkeyword{C}. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,timeDiv=2e-4, frequencePorteuse=2e4,voltDivY2=0.5,R=1e4,values] \psline[linecolor=blue,linestyle=dashed](U01)(U02) \uput[l](U01){$U_0$} \end{LTXexample} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,timeDiv=2e-4, frequencePorteuse=2e4,voltDivY2=0.5,R=470,values] \end{LTXexample} \newpage \section{Suppression de la composante continue} Avec l'option \Lkeyword{SignalFinal}. \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalFinal,timeDiv=2e-4,voltDivY2=0.5,frequencePorteuse=4e4,R=4.7e3,values] \end{LTXexample} \clearpage \section{Le phénomène de surmodulation} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalModule,timeDiv=2e-4,U0=0.5,frequencePorteuse=4e4, Up=4,Um=2,voltDivY2=0.5,values] \end{LTXexample} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,timeDiv=1e-4,U0=0.5, frequencePorteuse=4e4,voltDivY2=0.2,voltDivY1=0.5] \end{LTXexample} \clearpage \section{XY mode} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[XY,U0=0.5,frequencePorteuse=4e4,Up=4,Um=2,voltDivY2=0.5] \end{LTXexample} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[XY,frequencePorteuse=4e4,voltDivY2=0.5,voltDivY1=1] \end{LTXexample} \clearpage \section{Deux autres exemples} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,voltDivY2=1,voltDivY1=5, timeDiv=2e-4,U0=2,R=4700,frequencePorteuse=1e4,Up=2,Um=10,values,traceU,values] \end{LTXexample} \begin{LTXexample}[pos=t] \psAM[SignalModulant,SignalRedresse,SignalDemodule,timeDiv=1e-4,U0=1.5, frequencePorteuse=4e4,Up=3,voltDivY2=0.2,traceU,values] \end{LTXexample} \newpage \section{Les styles} À chaque courbe est associée un style, ce qui permet de les différencier. Le style du tracé d'une courbe pourra donc être modifié, simplement, en redéfinissant le \Lcs{newpstyle} associé à la courbe avant son tracé. De même, il sera possible de modifier l'allure de l'écran en redéfinissant les styles associés : \begin{LTXexample}[pos=t] \newpsstyle{signalModulant}{plotpoints=1000,linecolor=green,linewidth=2\pslinewidth} \newpsstyle{signalPorteuse}{plotpoints=2000,linecolor=blue} \newpsstyle{signalRedresse}{plotpoints=2000,linecolor=Bleu} \newpsstyle{signalDemodule}{plotpoints=4000,linecolor=red} \newpsstyle{signalModule}{plotpoints=4000,linecolor=blue} \newpsstyle{XY}{plotpoints=4000,linecolor=blue} \newpsstyle{cadre}{framearc=0.05,linecolor=black} \newpsstyle{screen}{fillstyle=solid,fillcolor=yellow!70!white!30} \end{LTXexample} \clearpage \section{List of all optional arguments for \texttt{pst-am}} \xkvview{family=pst-am,columns={key,type,default}} \nocite{*} \bgroup \RaggedRight \bibliographystyle{plain} \bibliography{pst-am-doc} \egroup \printindex \end{document}