Princípios de Telecomunicações

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO Centro de Tenogia e Geoiênias Curso de Engenharia Elétria Eletrônia CODEC Grupo de Pesquisa em Comuniações Prinípios de Teleomuniações Hélio MAGALHÃES DE OLIVEIRA, BEE, MEE, Doteur, MIEEE 7 a Lista de Exeríio 15 de Janeiro de 003 1

2 1. O que signiia a multiplexação por divisão de reqüênia? Desreva o unionamento de um equipamento FDM para 1 anais de voz, usando modulação SSB de sub-portadora, e modulação AM na portadora. Qual a largura de aixa neessária para transmitir este sinal mux rádio AM? (Prob ). Na rede de TELEX (TELeprinter EXhange), os sinais oupam uma banda de 10 Hz. Um anal teleônio de 300 a 3300 Hz permite a multiplexação FDM de quantos sinais de telex? A primeira portadora virtual é loalizada em 40 Hz, i.e., o primeiro anal oupa a aixa Hz. (Prob ) 3. a) O primeiro abo teleônio transoeânio, o TAT-1, lançado em 1956, empregava MUX FDM om 36 anais de voz de 4kHz. Calule a banda passante de abo. b) Pouo tempo depois, visando aumentar a apaidade, optou-se por reduzir a qualidade, aloando uma largura de aixa de 3kHz/anal. Qual o ganho em número de anais obtido om esta simples modiiação?. (Prob ) 4. Um transeptor omerial (e.g. COBRATM GTL 140) para transmissão de sinais de voz opera na aixa de 6,965 a 7,405 MHz, dita aixa de 11m, e é largamente utilizado por radioamadores aixa do idadão. O reeptor é superheteródino, sendo adotada uma reqüênia intermediária de 7,8 MHz. a) Quantos anais de voz são disponíveis em AM? e em SSB? b) Represente o reeptor usando diagrama de bloos, espeiiando as reqüênias de operação do mesmo. Explique a inalidade de ada bloo. (Prob. 3.73) 5. Explique o unionamento e esboe o diagrama de bloos para um reeptor superheteródino FM MHz, que usa uma FI de 10,7 MHz. Dimensione a aixa de deteto do osilador loal. (Nota: Coque um bloo demodulador de FM ao invés do detetor de envtória). Qual o valor da reqüênia imagem para a rádio universitária Reie em 99,9 MHz.. (Prob. 3.76) 6. Um reeptor de TV é sintonizado no anal 13, loalizado na aixa 10 a 16 MHz. A portadora de vídeo orrespondea 11,5 MHz. Enontre a reqüênia da portadora de som. Esboe o espetro do sinal em RF e na FI, e indique qual a reqüênia do osilador loal para este anal. (Prob. 3.85) 7. Usando a unção de transerênia abaixo indiada (iltro ), alular a expressão do sinal resultante quando o sinal modulado é dado por (a) ( t) Asen( 100πt) ( t) A[ sen ( 100πt) os( 00πt) ] =. = (b) Nota: A portadora empregada tem reqüênia 10k Hz e amplitude 3A. (Prob. 3.87) 8. Considere um sinal de espetro assimétrio. Mostre que a onversão (down) de reqüênias om um misturador ujo osilador loal está aima da portadora (w >w ) resulta na inversão do espetro. Justiique a inversão do espetro de TV na reqüênia intermediária. (Prob. 3.89)

3 Considerações Preliminares Resução 1. (Prob. 3.93) Explanação simples: Multiplexação FDM é a transmissão de vários anais misturados no domínio e separados na reqüênia. Cada anal é aloado numa aixa de reqüênia usando normalmente modulação SSB. Os sinais modulados são somados gerando um sinal hamado de sinal em banda básia. ( 1 4K) KHz B FDM = = 96. (Prob. 3.98) temos: 300 3,3 KHz N = = 4 10 anais Fig (Prob ) a. 36 anais de voz de 4 KHz ada, dá uma banda passante de: 36 4 KHz = 144 KHz b. Como uma largura: 3 KHz anal, temos: 144 KHz = 48 anais. 3 KHz anal Logo, houve arésimo de: = 1 anais, devido ao estreitamento da banda passante de ada anal. 4. (Prob. 3.73) o 6,65 < 7, 405 < o F i = 7, 8MHz 3

4 a. B AM = 10KHz B op : 440 KHz b. Se para AM existe 40 anais, logo para SSB haverão 80 anais. Varia o ganho de aordo oma intensidade do sinal AGC Elimina o anal imagem Converte para a req. intermediária MIXER Detetor de RF RF RF 7,8MHz Envtória Dá o ganho do sistema Demodula o sinal AM Fig 4.1 Reeptor 5. (Prob. 3.73) o o 88 < < 108MHz F i = 10, 7MHz 98,7 MHz < < 118, 7 MHz, pois = ; i temos que a reqüênia imagem do sistema é dada por: = IM i = 11, 3 IM( para = 99,9 MHz) MHz Varia o ganho de aordo oma intensidade do sinal AGC Elimina o anal imagem Converte para a req. intermediária MIXER Demodulador RF RF RF 10,7MHz de FM Dá o ganho do sistema Demodula o sinal AM Fig 5.1 Reeptor Superheteródino 6. (Prob. 3.85) 4

5 Logo: aixa: 10 à 16 MHz = 4,5 MHz = 15, 75 s v MHz = = 11,5 45,75 = 57 v i MHz 7. (Prob. 3.87) H ( ) é par H( ) = H( ) ( ) = H 1 9, 9 KHz < < 10 KHz k 1, 10 KHz < < 0 KHz 1 y = x 9 k H 0,95 H ( 9,95K) = ( 9,9K ) = 0, 9 0, > 0 KHz H ( ) A = 10 KHz m = 3A Fig K 10 K 0K t a. ( t) = Asen( 100πt) ( t) = Asen ( 100π t) ; w = 50 rad seg m / ( t) = os( 0 Kπ t) ; w = KHz m 10 F( w) w m w m Fig 7. ( t) = 3A sen100 ( πt).os( kπt) φ 0 F φ ( w) = jπa[ δ ( w 100 π ) δ ( w 100π )] 3A ( w) = [ F ( w 0Kπ ) F( w Kπ )] 0 φ [ 100π ( w) = jπ δ ( w 0 Kπ 100π ) δ ( w 0Kπ ) ( w 0Kπ 100π ) δ( w 0Kπ π )] δ 100 5

6 φ ( ) = H( ) F( ) R. φ [ 50 ( ) = jπ δ ( 10K 50 ) δ ( 10K ) δ ( 10K 50) δ( 10K 50 )] ( ) = jπ { 0,95[ δ ( 10K 50) δ ( 10 K 50) ] [ δ ( 10K 50) δ( 10 50) ]} K w Fig 7.ntes do Filtro 1,5 A Fig 7.4 Após o Filtro 1,45A w b. ( t) = A[ sen ( 100πt) os( 00πt) ] φ ( t) = A os( 00πt).3A os( 0kπt) ( t) A sen100 ( πt).3a os( kπt) φ' = 0 ( ) H ( ). F ' ( ) R ' = φ ' 3A ( ) = jπ { 0,90[ δ ( 10 K 100 ) δ ( 10 K 100 )] [ δ ( 10K 100 ) δ ( )]} K w Fig 7.5 Antes do Filtro 1,5 A 1,35A w Fig 7.6 Após o Filtro 6

7 R T ( ) = R( ) R' ( ) = jπ { 0,95 δ K [ δ ( 9,95K ) ( 9,95 )] [ δ ( 10,05K ) ( 10, 05K )]} δ jπ { 0,90 δ K [ δ ( 9,9K ) ( 9,9 )] [ δ ( 10,1K ) ( 10, 1K )]} δ 8. (Prob. 3.89) A inversão em reqüênia resulta porque o osilador loal, um misturador, no sintonizador está aima das reqüênias do sinal RF (w >w ), o que é o aso usual. Então as mais elevados reqüênias de RF estão mais próximas da reqüênia do osiladoro, resultando em valores mais baixos para as reqüênias resultadas da dierença. Considere um sinal de espetro assimétrio. w w w FI w FI w Fig 8.1 Após o Filtro w Se w > w, a onversão down é mostrada na Fig 8.1. w = w, ou seja FI w = w para FI w > w. 7