Lista de Exercicios Resolucao - Comunicacao Analogica - Engenharia Eletrica

P á g i n a 1 2 Assinatura do alunoa legível Orientações importantes 1º A resolução dos exercícios em folha de caderno deverá ser enviada ao professor até o data limite de execução da atividade processual do segundo bimestre do ano de 2023 conforme sinalizados nos ofícios da instituição dia 19062023 em formato de arquivo PDF A resposta final do exercício deve ser o que foi proposto pelo enunciado de cada exercício 2º A pontuação dos exercícios está distribuida de forma igualitária Logo cada exercício resolvido contará com a pontuação de 05 pontos 3º Qualquer nova alteração nas condições e entregas dos trabalhos serão comunicadas previamente em sala ou através dos meios disponíveis CURSO Engenharia Elétrica Data Nome dos alunosa Disciplina Comunicação Analógica Período Turma Noturna Valor da atividade 30 Nota obtida Visto do Coordenador a Professora AVALIAÇÃO PROCESSUAL 2º BIMESTRE P á g i n a 2 2 Assinatura do alunoa legível Lista de exercícios Comunicação Analógica 1 Determine a taxa de amostragem e o intervalo de amostragem de Nyquist para os sinais a sinc 100πt b sinc2 100πt c sinc 100πt sinc 50πt d sinc 100πt 3 sinc2 60πt e sinc 50πt sinc 100πt 2 O Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informação ASCII American Standart Code for Information Interchange tem 128 caracteres que são codificados em binário Se um certo computador gerar 100000 caracteres por segundo determine a O número de bits dígitos binários necessários para a representação de cada caractere b O número de bits por segundo necessário para transmitir a saída do computador e a mínima largura de banda exigida para a transmissão do sinal c Para a capacidade de detecção de um erro um bit bit de paridade é adicionado ao código de cada caractere Modifique suas respostas aos itens a e b tendo em vista essa informação 3 Um sinal limitado em banda a 1 MHz é amostrado a uma taxa 50 maior que a taxa de Nyquist e com o uso de um quantizador de lei μ é quantizado em 256 níveis empregando μ 255 a Determine a relação sinalruído de quantização SQNR b A SQNR qualidade do sinal recebido calculada na parte a era insatisfatória e deve ser aumentada em pelo menos 10 dB Caso fosse observado que uma taxa de amostragem 20 acima da de Nyquist era suficiente você seria capaz de obter a desejada SQNR sem aumentar largura de banda de transmissão 4 Cinco sinais de telemetria cada um com largura de banda de 240 Hz devem ser transmitidos simultaneamente por PCM binário Os sinais devem ser amostrados a uma taxa pelo menos 20 acima da taxa de Nyquist O enquadramento e a sincronização requerem 05 bits adicionais Um codificador PCM é usado para converter esses sinais antes que sejam multiplexados no tempo em um fluxo de dados Determine a mínima taxa de bits bits possível que deve ser transmitida e a mínima largura de banda necessária à transmissão do sinal multiplexado P á g i n a 3 2 Assinatura do alunoa legível 5 Um compact disc CD grava sinais de áudio digitalmente com uso de PCM Admita que a largura de banda do sinal de áudio seja igual a 15 kHz a Se as amostras de Nyquist forem uniformemente quantizadas em L 65536 níveis e então codificadas em binário determine o número de dígitos binários necessários para codificar uma amostra b Se o sinal de áudio tiver potência média de 01 watt e tensão de pico de 1 volt determine a resultante relação sinalruído de quantização SQNR da saída quantizada uniformemente na parte a c Determine o número de dígitos binários por segundo bits requerido para a codificação do sinal de áudio d Pelas razões práticas discutidas no texto sinais são amostrados a uma taxa bem acima da taxa de Nyquist CDs usados na vida real empregam 44100 amostras por segundo Se L 65536 determine o número de bits por segundo necessário para a codificação do sinal e a mínima largura de banda requerida para a transmissão do sinal codificado 6 Um sinal de televisão vídeo e áudio tem largura de banda de 45 MHz Esse sinal é amostrado e codificado em binário para produzir um sinal PCM a Determine a taxa de amostragem quando o sinal for amostrado a uma taxa 20 acima da taxa de Nyquist b Se as amostras forem quantizadas em 1024 níveis determine o número de pulsos binários necessários à codificação de cada amostra c Determine a taxa de pulsos binários bits por segundo do sinal codificado em binário e a mínima largura de banda necessária à transmissão do sinal Bons estudos Item e sinc50πτ sinc100πτ De Acordo com a teoria já vista temos B f1 f2 B 50π2π 100π2π B 75 I fs 2B fs 275 fs 150 ss II Ts 12B Ts 1275 Ts 666 ms Questão 2 Item a 27 128 Portanto são necessários 7 bits por caractere Item b Para 100000 caracteressegundo são necessários 700 Kbitssegundo Item c Com 1 bit a mais são necessários 8 bits por caractere logo são necessários 800 Kbitssegundo Questão 3 Item a SeNo 10 log 3L2 ln2μ1 10 log 32562 ln22551 SQNR 3806 dB Item b taxa Amostragem 20 da taxa de Nyquist 2106 12 24 MHz Logo temos 24 Mbitssegundos bits amostra é dado como bitsamostra 24 106 24106 10 bitsamostra Determinando a quantidade de níveis quantizados L 210 L 1024 Nova SQNR SoNo 10 log 310242 ln22551 SoNo 5009 dB Questão 4 Item a Erro quantização mp 500 1 Erro máximo de quantização emaxquantização mp 2 2 Valor de L comparando 1 com 2 temos que L 500 Logo L 2n 500 2n n ln5002ln2 n 9 bits Taxa 20 acima da taxa de Nyquist TAXA 20 2100012 24 KHz Cada sinti irá usar 92400 216 Kbitssegundo Como são 5 sintis temos 5 216 Kbitssegundo 108 Kbitssegundo 05 bits adicionais 10805100Kbitssegundo 540 bits adicionais Portanto será necessário 108540 bits 108000 540 Minima largura de banda 108540 2 54270 KHz Questão 5 Item a n lnLln2 n ln65536ln2 n 16 Item b SoNo 10 log 322 Pavgmp2 10 log 3655362 011 91100 dB Item c taxa Nyquist taxa Nyquist 2 B 2 15000 30 kHz Número dígitos binários por segundos 2B n 215000 16 480 Kbitss Item d 44100 16 705600 bitssegundos 705600 2 352800 Hz Questão 6 Item a taxa de amostragem 45 MHz 2 12 108 MHz Item b n lnLln2 ln1024ln2 n 10 Item c 108 106 10 108 Mbitssegundo mínima largura de banda 108 1062 54 106 Hz P á g i n a 1 2 Assinatura do alunoa legível Orientações importantes 1º A resolução dos exercícios em folha de caderno deverá ser enviada ao professor até o data limite de execução da atividade processual do segundo bimestre do ano de 2023 conforme sinalizados nos ofícios da instituição dia 19062023 em formato de arquivo PDF A resposta final do exercício deve ser o que foi proposto pelo enunciado de cada exercício 2º A pontuação dos exercícios está distribuida de forma igualitária Logo cada exercício resolvido contará com a pontuação de 05 pontos 3º Qualquer nova alteração nas condições e entregas dos trabalhos serão comunicadas previamente em sala ou através dos meios disponíveis CURSO Engenharia Elétrica Data Nome dos alunosa Disciplina Comunicação Analógica Período Turma Noturna Valor da atividade 30 Nota obtida Visto do Coordenador a Professora AVALIAÇÃO PROCESSUAL 2º BIMESTRE P á g i n a 2 2 Assinatura do alunoa legível Lista de exercícios Comunicação Analógica 1 Determine a taxa de amostragem e o intervalo de amostragem de Nyquist para os sinais a sinc 100πt b sinc2 100πt c sinc 100πt sinc 50πt d sinc 100πt 3 sinc2 60πt e sinc 50πt sinc 100πt 2 O Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informação ASCII American Standart Code for Information Interchange tem 128 caracteres que são codificados em binário Se um certo computador gerar 100000 caracteres por segundo determine a O número de bits dígitos binários necessários para a representação de cada caractere b O número de bits por segundo necessário para transmitir a saída do computador e a mínima largura de banda exigida para a transmissão do sinal c Para a capacidade de detecção de um erro um bit bit de paridade é adicionado ao código de cada caractere Modifique suas respostas aos itens a e b tendo em vista essa informação 3 Um sinal limitado em banda a 1 MHz é amostrado a uma taxa 50 maior que a taxa de Nyquist e com o uso de um quantizador de lei μ é quantizado em 256 níveis empregando μ 255 a Determine a relação sinalruído de quantização SQNR b A SQNR qualidade do sinal recebido calculada na parte a era insatisfatória e deve ser aumentada em pelo menos 10 dB Caso fosse observado que uma taxa de amostragem 20 acima da de Nyquist era suficiente você seria capaz de obter a desejada SQNR sem aumentar largura de banda de transmissão 4 Cinco sinais de telemetria cada um com largura de banda de 240 Hz devem ser transmitidos simultaneamente por PCM binário Os sinais devem ser amostrados a uma taxa pelo menos 20 acima da taxa de Nyquist O enquadramento e a sincronização requerem 05 bits adicionais Um codificador PCM é usado para converter esses sinais antes que sejam multiplexados no tempo em um fluxo de dados Determine a mínima taxa de bits bits possível que deve ser transmitida e a mínima largura de banda necessária à transmissão do sinal multiplexado P á g i n a 3 2 Assinatura do alunoa legível 5 Um compact disc CD grava sinais de áudio digitalmente com uso de PCM Admita que a largura de banda do sinal de áudio seja igual a 15 kHz a Se as amostras de Nyquist forem uniformemente quantizadas em L 65536 níveis e então codificadas em binário determine o número de dígitos binários necessários para codificar uma amostra b Se o sinal de áudio tiver potência média de 01 watt e tensão de pico de 1 volt determine a resultante relação sinalruído de quantização SQNR da saída quantizada uniformemente na parte a c Determine o número de dígitos binários por segundo bits requerido para a codificação do sinal de áudio d Pelas razões práticas discutidas no texto sinais são amostrados a uma taxa bem acima da taxa de Nyquist CDs usados na vida real empregam 44100 amostras por segundo Se L 65536 determine o número de bits por segundo necessário para a codificação do sinal e a mínima largura de banda requerida para a transmissão do sinal codificado 6 Um sinal de televisão vídeo e áudio tem largura de banda de 45 MHz Esse sinal é amostrado e codificado em binário para produzir um sinal PCM a Determine a taxa de amostragem quando o sinal for amostrado a uma taxa 20 acima da taxa de Nyquist b Se as amostras forem quantizadas em 1024 níveis determine o número de pulsos binários necessários à codificação de cada amostra c Determine a taxa de pulsos binários bits por segundo do sinal codificado em binário e a mínima largura de banda necessária à transmissão do sinal Bons estudos