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TP504 – Introdução às Comunicações Digitais

2ª Avaliação – 21/11/2007 – 14:00h

Prof. Dr. Dayan Adionel Guimarães

Nota:




Aluno(a): _________________________________________________________ Matrícula ____________________





  • Prova com duração de 3 horas.

  • Prova com consulta somente ao livro texto.

  • Responda às questões nos espaços reservados.



1ª questão (16 pontos)
Determine a expressão para a densidade espectral de potência de um sinal BPSK para o qual a função-base de freqüência fc é modulada pelo sinal mostrado na parte inferior da figura a seguir.


2ª questão (16 pontos)
Têm-se dois sistemas de comunicação digital: um utiliza modulação BPSK com detecção coerente e o outro utiliza modulação DPSK com detecção diferencialmente coerente. Ambos os sistemas devem operar a 56 kbit/s e com taxa de erro de bit média de 9, 3142104, em canal AWGN, sob influência da mesma potência de ruído. Quanto de potência média de transmissão será necessária no sistema DPSK em relação ao sistema BPSK? Apresente os cálculos.


3ª questão (18 pontos)
As figuras a seguir apresentam estruturas de implementação de três moduladores e de um demodulador MSK. Pede-se: a) identificar, quando possível, em que parte de cada circuito é possível visualizar as transições de fase com trajetória circular; b) Justifique sua resposta e c) explique como tais transições podem ser visualizadas num gráfico ou em um osciloscópio.









4ª questão (18 pontos)
As figuras a seguir mostram as densidades espectrais de potência de sinais modulados em 16-QAM e 2-FSK. A modulação 2-FSK usa razão de desvio h = 1. Pede-se:


  1. Determine a taxa de sinalização da modulação 2-FSK.

  2. Determine a taxa de bits da modulação 2-FSK.

  3. Determine a taxa de sinalização da modulação 16-QAM.

  4. Determine a taxa de bits da modulação 16-QAM.

  5. Determine a eficiência espectral da modulação 2-FSK.

  6. Determine a eficiência espectral da modulação 16-QAM.




5ª questão (16 pontos)
Seja um sistema de comunicação com modulação BPSK que utiliza as seguintes formas de onda equiprováveis: s1(t) = cos0t e s2(t) = cos0t. No receptor, o correlator é alimentado com uma réplica do sinal s1(t), porém com erro de fase, ou seja: cos(0t + ). Calcule o erro de fase que causará um aumento na probabilidade de erro de bit de 2103 (sem erro de fase) para 2,5103, no canal AWGN.

6ª questão (16 pontos)
Pretende-se projetar um sistema de comunicação digital que consiga dar vazão a 50 kbit/s e para o qual a modulação utilizada leve a uma taxa de erro de bit de 1106. As modulações disponíveis e algumas de suas características encontram-se no quadro a seguir. Pede-se:
a) Qual(is) a(s) modulação(ões) pode(m) atender aos requisitos do enunciado e, adicionalmente, tenha(m) a melhor eficiência de potência e permita(m) operação do sistema em uma banda de, no máximo, 120 kHz? Apresente os cálculos e/ou justificativas utilizadas na sua escolha.
b) Qual(is) a(s) modulação(ões) pode(m) atender aos requisitos do enunciado e, adicionalmente, permita(m) operação do sistema em uma banda de, exatamente, 25 kHz? Apresente os cálculos e/ou justificativas utilizadas na sua escolha.
c) Qual(is) a(s) modulação(ões) pode(m) atender aos requisitos do enunciado e, adicionalmente, tenha(m) a melhor eficiência de potência e permita(m) operação do sistema em uma banda de, no máximo, 25 kHz? Apresente os cálculos e/ou justificativas utilizadas na sua escolha


Modulação

Eb/N0, em dB, para BER = 106

Eficiência espectral, em bit/s/Hz

Modulação

Eb/N0, em dB, para BER = 106

Eficiência espectral, em bit/s/Hz
























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