AVI-Fundamentos-em-Telecomunicacoes-Tipos-de-Modulacao-de-Portadora

2 AVI AVALIAÇÃO INTEGRADA FOLHA DE RESPOSTA Disci INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende resolução de cálculo Esta avaliação vale até 100 pontos Atenção 1 Serão consideradas para avaliação somente as atividades com status enviado As atividades com status na forma de rascunho não serão corrigidas Lembrese de clicar no botão enviar Atenção2 A atividade deve ser postada somente neste modelo de Folha de Respostas preferencialmente na versão Pdf Importante Nunca copie e cole informações da internet de outro colega ou qualquer outra fonte como sendo sua produção já que essas situações caracterizam plágio e invalidam sua atividade Se for pedido na atividade coloque as referências bibliográficas para não perder ponto CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância QUESTÃO 01 A transmissão de sinais envolve a escolha de um método de modulação onde a informação a ser transmitida em forma de sinal precisa ser encapsulada por um conceito de modulação analógica ou digital em uma forma de onda denominada portadora Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Quais são os tipos de modulação de portadora analógica e de portadora digital tanto para a informação analógica quanto para a informação digital Ao apresentar poderá utilizar recursos com base em elementos textuais infográficos lista mapa ou tabela Disciplina Fundamentos em Telecomunicações 2 b Descreva cada tipo de modulação apresentada no item a QUESTÃO 02 Considere o projeto de rádio enlace em terreno plano em que possui um único obstáculo do tipo gume de faca entre as antenas e distante à 12km da antena de recepção sabendose que as antenas estão distantes 25km entre si tendo a altura H nesse rádio enlace o valor é de 25m e que o sistema poderá operar em duas frequências f1 24 GHz e f2 915 MHz Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Qual seria a perda por difração em dB nesse link para as frequências f1 e f2 b Qual frequência deve ser adotada considerando a menor atenuação por difração Justifique c Qual é o valor da perda escolhida no item b em W Resolução Resposta UNISA Universidade Santo Amaro 2 AVI AVALIAÇÃO INTEGRADA FOLHA DE RESPOSTA Disci INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende resolução de cálculo Esta avaliação vale até 100 pontos Atenção 1 Serão consideradas para avaliação somente as atividades com status enviado As atividades com status na forma de rascunho não serão corrigidas Lembrese de clicar no botão enviar Atenção2 A atividade deve ser postada somente neste modelo de Folha de Respostas preferencialmente na versão Pdf Importante Nunca copie e cole informações da internet de outro colega ou qualquer outra fonte como sendo sua produção já que essas situações caracterizam plágio e invalidam sua atividade Se for pedido na atividade coloque as referências bibliográficas para não perder ponto CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância Disciplina 2 Resolução Resposta QUESTÃO 01 A transmissão de sinais envolve a escolha de um método de modulação onde a informação a ser transmitida em forma de sinal precisa ser encapsulada por um conceito de modulação analógica ou digital em uma forma de onda denominada portadora Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Quais são os tipos de modulação de portadora analógica e de portadora digital tanto para a informação analógica quanto para a informação digital Ao apresentar poderá utilizar recursos com base em elementos textuais infográficos lista mapa ou tabela Analógicas AM Amplitude modulada FM Frequência modulada PM Fase modulada Digitais PCM Pulse Code Modulation DM Delta Modulation PWM Modulação por largura de pulso PAM Modulação por amplitude de pulso PPM Modulação por posição de pulso FSK Frequency shift keying PSK Phase shift keying ASK Amplitude shift keying QAM Modulação em quadratura da amplitude Outras modulações complexas baseadas em espalhamento espectral QPSK MFSK etc b Descreva cada tipo de modulação apresentada no item a A mais antiga das modulações a AM é a modulação da amplitude da onda portadora de acordo com o sinal que se quer transmitir de modo que a portadora passa a carregar carrier no inglês a informação consigo O ASK é uma AM usada para transmitir pulsos digitais grosso modo é um AM em que o sinal de informação é uma onda quadrada com dois níveis e assim o ASK sempre transmite a portadora em dois níveis de amplitude acompanhando a onda quadrada modulante A FM também tem a portadora modulada pelo sinal que se quer transmitir mas dessa 2 vez é a frequência da onda que muda conforme o sinal de informação muda O FSK é uma FM usada para transmitir pulsos digitais grosso modo é um FM em que o sinal de informação é uma onda quadrada com dois níveis e assim o FSK sempre transmite em duas frequências uma para cada nível A PM é um pouco menos trivial de entender embora siga o mesmo princípio de mudar algum parâmetro da portadora de acordo com a informação Nesse caso a fase do sinal que é modificada O PSK é uma variação para pulsos digitais A figura abaixo ilustra o AM e o FM quando a portadora senoidal é modulada pelo sinal modulante A figura abaixo ilustra os chaveamentos ASK PSK e FSK nesta ordem para uma 2 sequência de bits O QAM é bem complexo e tem diferentes versões com diferentes tamanhos de constelações que representam os símbolos É uma tecnologia que transmite vários bits de uma vez cada sequência de bits forma um símbolo que na portadora tem uma amplitude e fase específica Portanto é uma modulação em AM especial que também modifica a fase e o sinal é recuperado em função da fase e da amplitude do sinal que chega no receptor O PCM é um tipo de modulação digital que inclusive é usada em conversão analógica digital Em função da amplitude do sinal num dado momento discreto amostra do sinal é gerado um código de bits que representa unicamente aquele nível de amplitude quantizado quantização é uma aproximação do sinal para o nível prédefinido mais próximo A saída do PCM portanto é uma sequência de bits que são um trem de pulsos quadrados O DM é semelhante ao PCM e também é usado para conversão analógicodigital No entanto usa menos bits pois cada bit indica a variação para cima ou para baixo na amplitude do sinal em relação à amostra anterior O PAM usa uma portadora pulsada que multiplica o sinal modulante e no fim temos uma sequência de pulsos cujas amplitudes acompanham o contorno do sinal de informação É um tipo de AM O PAM é basicamente uma amostragem do sinal e por isso é etapa intermediária na conversão analógicodigital para PCM 2 O PWM e o PPM usam pulsos cuja largura ou posição variam de acordo com o sinal modulante O PPM tem largura fixa para os pulsos que apenas são colocados no tempo a depender do sinal modulante Já o PWM varia essa largura de acordo com o sinal tendo pulsos estreitos para baixas amplitudes do sinal modulante e pulsos largos para altas amplitudes A imagem abaixo torna isso mais claro QUESTÃO 02 Considere o projeto de rádio enlace em terreno plano em que possui um único obstáculo do tipo gume de faca entre as antenas e distante à 12km da antena de recepção sabendose que as antenas estão distantes 25km entre si tendo a altura H nesse rádio enlace o valor é de 25m e que o sistema poderá operar em duas frequências f1 24 GHz e f2 915 MHz Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Qual seria a perda por difração em dB nesse link para as frequências f1 e f2 2 b Qual frequência deve ser adotada considerando a menor atenuação por difração Justifique c Qual é o valor da perda escolhida no item b em W a Antes de achar a atenuação temos de achar v As distâncias são 12000 m e 13000 m λ para essas frequências λ 3 10 8 ms 24 109 Hz 0125 m em 24 GHZ λ 3 10 8 ms 915 106 Hz 03279 m em 915 MHz Substituindo caso 24 GHz Caso 915 MHz Se v 078 não é necessário calcular as integrais de Fresnel a atenuação é mais facilmente encontrada com Caso 24 GHz a atenuação é Caso 915 MHz a perda fica b Frequências menores sofrem menor efeito da difração pois conseguem contornar o obstáculo melhor quando comparado a frequências mais altas 2 Isso foi confirmado no exercício acima a frequência de 915 MHZ tem uma atenuação menor que 24GHz por isso talvez seja preferível tudo depende há prós e contras em usar uma frequência ou outra mas caso apenas a atenuação seja considerada então 915 MHZ é melhor c Essa pergunta não tem o menor sentido e é fruto de uma confusão comum que o decibel causa em pessoas pouco acostumadas com ele O dB não é por si só uma unidade de medida ele é apenas um modo de representação de uma razão Quando calculamos uma atenuação de 102166 dB como fizemos acima essa é uma unidade adimensional que apenas diz que o sinal que chega ao obstáculo é atenuado em 102166 dB ou atenuado em 1051 vezes para usar um número mais fácil de entender Se fosse uma atenuação de 3dB por exemplo isso corresponderia à 2 vezes ou seja o sinal cairia sua potência pela metade quando fosse atenuado em 3dB Quando trabalhamos com potência em dB é normal usar unidades como dBm e dBW Estas são unidades com dimensão pois são tomadas para uma potência qualquer em relação a uma potência de referência que é mW ou W Por isso dBm ou dBW podem ser usados por exemplo para especificar a potência de transmissão de um transmissor É possível converter essas unidades para W Mas é errado falar que o transmissor tem uma potência em dB Do mesmo modo uma atenuação ou ganho sempre será em dB nunca em dBm ou dBW pois o calculo considera uma unidade sobre a outra WW anulandoas e sobrando uma grandeza adimensional 2 AVI AVALIAÇÃO INTEGRADA FOLHA DE RESPOSTA Disci INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende resolução de cálculo Esta avaliação vale até 100 pontos Atenção 1 Serão consideradas para avaliação somente as atividades com status enviado As atividades com status na forma de rascunho não serão corrigidas Lembrese de clicar no botão enviar Atenção2 A atividade deve ser postada somente neste modelo de Folha de Respostas preferencialmente na versão Pdf Importante Nunca copie e cole informações da internet de outro colega ou qualquer outra fonte como sendo sua produção já que essas situações caracterizam plágio e invalidam sua atividade Se for pedido na atividade coloque as referências bibliográficas para não perder ponto CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância Disciplina 2 Resolução Resposta QUESTÃO 01 A transmissão de sinais envolve a escolha de um método de modulação onde a informação a ser transmitida em forma de sinal precisa ser encapsulada por um conceito de modulação analógica ou digital em uma forma de onda denominada portadora Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Quais são os tipos de modulação de portadora analógica e de portadora digital tanto para a informação analógica quanto para a informação digital Ao apresentar poderá utilizar recursos com base em elementos textuais infográficos lista mapa ou tabela Analógicas AM Amplitude modulada FM Frequência modulada PM Fase modulada Digitais PCM Pulse Code Modulation DM Delta Modulation PWM Modulação por largura de pulso PAM Modulação por amplitude de pulso PPM Modulação por posição de pulso FSK Frequency shift keying PSK Phase shift keying ASK Amplitude shift keying QAM Modulação em quadratura da amplitude Outras modulações complexas baseadas em espalhamento espectral QPSK MFSK etc b Descreva cada tipo de modulação apresentada no item a A mais antiga das modulações a AM é a modulação da amplitude da onda portadora de acordo com o sinal que se quer transmitir de modo que a portadora passa a carregar carrier no inglês a informação consigo O ASK é uma AM usada para transmitir pulsos digitais grosso modo é um AM em que o sinal de informação é uma onda quadrada com dois níveis e assim o ASK sempre transmite a portadora em dois níveis de amplitude acompanhando a onda quadrada modulante A FM também tem a portadora modulada pelo sinal que se quer transmitir mas dessa 2 vez é a frequência da onda que muda conforme o sinal de informação muda O FSK é uma FM usada para transmitir pulsos digitais grosso modo é um FM em que o sinal de informação é uma onda quadrada com dois níveis e assim o FSK sempre transmite em duas frequências uma para cada nível A PM é um pouco menos trivial de entender embora siga o mesmo princípio de mudar algum parâmetro da portadora de acordo com a informação Nesse caso a fase do sinal que é modificada O PSK é uma variação para pulsos digitais A figura abaixo ilustra o AM e o FM quando a portadora senoidal é modulada pelo sinal modulante 2 A figura abaixo ilustra os chaveamentos ASK PSK e FSK nesta ordem para uma sequência de bits O QAM é bem complexo e tem diferentes versões com diferentes tamanhos de constelações que representam os símbolos É uma tecnologia que transmite vários bits de uma vez cada sequência de bits forma um símbolo que na portadora tem uma amplitude e fase específica Portanto é uma modulação em AM especial que também modifica a fase e o sinal é recuperado em função da fase e da amplitude do sinal que chega no receptor O PCM é um tipo de modulação digital que inclusive é usada em conversão analógica digital Em função da amplitude do sinal num dado momento discreto amostra do sinal é gerado um código de bits que representa unicamente aquele nível de amplitude quantizado quantização é uma aproximação do sinal para o nível prédefinido mais próximo A saída do PCM portanto é uma sequência de bits que são um trem de pulsos quadrados O DM é semelhante ao PCM e também é usado para conversão analógicodigital No entanto usa menos bits pois cada bit indica a variação para cima ou para baixo na amplitude do sinal em relação à amostra anterior O PAM usa uma portadora pulsada que multiplica o sinal modulante e no fim temos uma sequência de pulsos cujas amplitudes acompanham o contorno do sinal de informação É um tipo de AM O PAM é basicamente uma amostragem do sinal e por isso é etapa intermediária na conversão analógicodigital para PCM 2 O PWM e o PPM usam pulsos cuja largura ou posição variam de acordo com o sinal modulante O PPM tem largura fixa para os pulsos que apenas são colocados no tempo a depender do sinal modulante Já o PWM varia essa largura de acordo com o sinal tendo pulsos estreitos para baixas amplitudes do sinal modulante e pulsos largos para altas amplitudes A imagem abaixo torna isso mais claro QUESTÃO 02 Considere o projeto de rádio enlace em terreno plano em que possui um único obstáculo do tipo gume de faca entre as antenas e distante à 12km da antena de recepção sabendose que as antenas estão distantes 25km entre si tendo a altura H nesse rádio enlace o valor é de 25m e que o sistema poderá operar em duas frequências f1 24 GHz e f2 915 MHz Utilizandose os dados informados anteriormente responda a Qual seria a perda por difração em dB nesse link para as frequências f1 e f2 b Qual frequência deve ser adotada considerando a menor atenuação por 2 difração Justifique c Qual é o valor da perda escolhida no item b em W a Antes de achar a atenuação temos de achar v vh 2 λ 1 d1 1 d2 As distâncias são 12000 m e 13000 m λ para essas frequências λ 3 10 8 ms 24 109 Hz 0125 m em 24 GHZ λ 3 10 8 ms 915 106 Hz 03279 m em 915 MHz Substituindo caso 24 GHz v25 2 0125 1 13000 1 1200012659 Caso 915 MHz v25 2 03279 1 13000 1 1200007816 Se v 078 não é necessário calcular as integrais de Fresnel a atenuação é mais facilmente encontrada com J v6920logv0121v01 Caso 24 GHz a atenuação é J v6920log1265901211265901123718dB Caso 915 MHz a perda fica J v6920log0781601210781601102166dB b Frequências menores sofrem menor efeito da difração pois conseguem contornar o obstáculo melhor quando comparado a frequências mais altas Isso foi confirmado no exercício acima a frequência de 915 MHZ tem uma atenuação 2 menor que 24GHz por isso talvez seja preferível tudo depende há prós e contras em usar uma frequência ou outra mas caso apenas a atenuação seja considerada então 915 MHZ é melhor c Essa pergunta não tem o menor sentido e é fruto de uma confusão comum que o decibel causa em pessoas pouco acostumadas com ele O dB não é por si só uma unidade de medida ele é apenas um modo de representação de uma razão Quando calculamos uma atenuação de 102166 dB como fizemos acima essa é uma unidade adimensional que apenas diz que o sinal que chega ao obstáculo é atenuado em 102166 dB ou atenuado em 1051 vezes para usar um número mais fácil de entender Se fosse uma atenuação de 3dB por exemplo isso corresponderia à 2 vezes ou seja o sinal cairia sua potência pela metade quando fosse atenuado em 3dB Quando trabalhamos com potência em dB é normal usar unidades como dBm e dBW Estas são unidades com dimensão pois são tomadas para uma potência qualquer em relação a uma potência de referência que é mW ou W Por isso dBm ou dBW podem ser usados por exemplo para especificar a potência de transmissão de um transmissor É possível converter essas unidades para W Mas é errado falar que o transmissor tem uma potência em dB Do mesmo modo uma atenuação ou ganho sempre será em dB nunca em dBm ou dBW pois o calculo considera uma unidade sobre a outra WW anulandoas e sobrando uma grandeza adimensional