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1 Data: Horário: Turma: Turno: Grupo: 3. DIMENSIONAMENTO Esta secção visa preparar os alunos para as experiências que irão realizar no laboratório. Todos os grupos terão de no início da sessão de laboratório entregar ao docente uma cópia desta secção. Pretende-se codificar um canal analógico x( t) = 2sen ( 8000π t) utilizando uma frequência de amostragem de f s =48(kamostras/s). Considere que cada amostra é obtida no início de um período de amostragem e mantida num intervalo correspondente a metade desse período. Desenhe na Figura 10 para o intervalo de t [ 0,125] ( μ s) a forma temporal do canal amostrado. Suponha que dispõe de 4 bits para quantificar equiespaçadamente os níveis de tensão entre -4(V) e 4(V). Desenhe os bits necessários para transmitir o sinal digitalizado no intervalo de t [ 0,125] ( μ s). Identifique o valor de cada bit e a duração de cada time-slot. (A) (B) Figura 10 (A) Sinal amostrado; (B) sinal codificado. Para o mesmo intervalo de tempo t [ 0,125] ( s) μ desenhe na Figura 11 a forma temporal das amostras descodificadas no receptor. Indique a amplitude de cada amostra. Figura 11 Amostras do sinal descodificado. Pag. 106

2 Para o sinal transmitido qual é a relação sinal ruído, em dbs, devida a erros de quantificação? Justifique todos os cálculos apresentados. Na transmissão anterior foram introduzidos no fim de cada time-slot três bits de controlo de acordo com o código de linha de Hamming utilizado nos módulos PCM. Deste modo, cada palavra binária passa a ser (D3 D2 D1 D0 C2 C1 C0), sendo D3 a D0 bits de dados e C2 a C0 bits de controlo. Para as seguintes palavras binárias identifique a presença ou não de erros de transmissão. No caso de detectar erros identifique qual o bit errado. Palavra binária Erro de Transmissão Bit errado Tabela 1 Detecção de erros de transmissão através do código de linha de Hamming. Pag. 107

3 Data: Horário: Turma: Turno: Grupo: 7. RELATÓRIO Cada grupo após terminar a sessão de laboratório terá de entregar ao docente uma cópia deste relatório. Os alunos deverão preencher todos os valores solicitados, justificar os resultados obtidos e se possível efectuar a comparação com os valores teóricos estimados TRANSMISSÃO DIGITAL Palavra Conversor Analógico Digital Conversor DA Palavra Conversor Analógico Digital Conversor DA binária Min (V in ) (V) Max (V in ) (V) V out (V) binária Min (V in ) (V) Max (V in ) (V) V out (V) Tabela 2 Níveis de quantificação. Pag. 112

4 Preencha a Tabela 2 com os limites do intervalo de tensões de entrada do conversor analógico digital para cada palavra binária e registe também o correspondente valor da tensão de saída do conversor digital analógico. Desenhe na Figura 13 o gráfico de V out (V in ) para os valores preenchidos na Tabela 2. Figura 13 Gráfico dos níveis de quantificação. Desenhe na Figura 14 a forma das sinusóides nos canais 0 e 1 e a forma do sinal de amostras multiplexado no tempo para um intervalo temporal de 200(μs). Identifique a correspondência entre cada amostra e o respectivo canal. Represente na figura o período de amostragem. No segundo gráfico da Figura 14, desenhe o sinal codificado para o mesmo intervalo de tempo quando as amplitudes dos canais forem, respectivamente, 8(V) e 6(V) pico a pico. Indique o valor de cada bit e a correspondência entre cada time-slot e o respectivo canal. (A) Figura 14 (A) Sinal amostrado; (B) sinal codificado. (B) Pag. 113

5 Comente o observado no sinal recebido quando a amplitude da sinusóide de f m =2(kHz) é regulada para o seu valor máximo. Justificadamente, calcule o valor da relação sinal ruído, em dbs, do sinal recebido com amplitude e para a amplitude de 6(V) pico a pico. Justifique o observado quando a amplitude do sinal sinusoidal de f m =2(kHz) é reduzida para 0.3(V) pico a pico. Volte a calcular a nova relação sinal ruído, em dbs CÓDIGOS DE LINHA Preencha a Tabela 3 as palavras binárias observadas nas diferentes unidades dos módulos emissores e receptores quando utiliza o código de linha com teste de paridade par. Conversor Analógico Digital ERROR CHECK CODE Emissor DATA LATCH Receptor Tabela 3 Palavras binárias obtidas com o código de linha de paridade par. Conversor Digital Analógico Qual a alteração imposta com a introdução do código de linha de paridade par? Qual a sua influência no sinal descodificado? Seria indiferente ter-se utilizado outro bit da palavra binária para incluir o bit de controlo de erros? Pag. 114

6 Qual a função do botão SWITCHED FAULT 2 do emissor? Observa alguma diferença na forma do sinal sinusoidal recebido com e sem código de linha de paridade par? Calcule, justificadamente, a relação sinal ruído, em dbs, para ambas as situações com e sem código de linha. Qual a vantagem da utilização do código de linha de paridade par na presença de erros de transmissão? Existirá alguma diferença de desempenho para o código de paridade ímpar? Pag. 115

7 Preencha a Tabela 4 as palavras binárias observadas nas diferentes unidades dos módulos emissores e receptores quando utiliza o código de linha de Hamming. Conversor Analógico Digital ERROR CHECK CODE DATA LATCH Emissor Receptor Conversor Digital Analógico Tabela 4 Palavras binárias obtidas com o código de linha de Hamming. Qual a alteração imposta com a introdução do código de linha de Hamming? Qual a sua influência no sinal descodificado? Observa alguma diferença na forma do sinal sinusoidal recebido com e sem código de linha de Hamming? Calcule, justificadamente, a relação sinal ruído, em dbs, para ambas as situações com e sem código de linha. Qual a vantagem da utilização do código de linha de Hamming na presença de erros de transmissão? Qual o desempenho deste código se ocorrerem, simultaneamente, um erro de transmissão em dois bits da mesma palavra binária? Pag. 116