Comunicação Digital Exercícios

Problema 1 Eficiência Espectral Deseja-se implementar um sistema de transmissão digital com taxa de transmissão de 9600 bits por segundo em um canal com faixa disponível de 4 khz. O esquema de modulação digital que, operando em condições ótimas, atende ao sistema a ser implementado sem que haja distorção do sinal transmitido é o (A) PSK-8 (B) FSK-8 (C) PSK-4 (D) FSK-2 (E) PSK-2 16/02/2014 34

Problema 1 Eficiência Espectral 16/02/2014 35

Problema 2 Eficiência Espectral O transmissor X envia informações para o receptor Y utilizando um dos seguintes canais: A, B ou C. Os canais A, B e C são independentes, possuem a mesma largura de banda e empregam as modulações BPSK, 16-QAM e 64- QAM, nessa ordem. Independente do canal empregado, as informações são enviadas em blocos de mesma quantidade de símbolos. Sabendo-se que um levantamento estatístico revelou que 30% dos pacotes são transmitidos pelo canal A, 50% pelo canal B e 20% pelo C, o fluxo de informação de X para Y, expresso em bits por segundo por Hertz, é: 16/02/2014 38

Problema 3 Taxa de Símbolo Considere um canal com largura de faixa limitada em 1500 Hz. A máxima taxa absoluta de símbolo PSK é dada por 3000 símbolos por segundo. Calcule a máxima taxa de símbolo para um pulso com 100% de excesso de banda (α=1). 16/02/2014 42

Problema 3 Taxa de Símbolo Solução: Calculando: W= (1+α)/2T 1/T=2W/2=3000/2=1500 símbolos/s 16/02/2014 43

Problema 4 Taxa de Símbolo Para alcançar uma taxa de bit de 28.8kb/s sobre um canal com filtro ideal passa baixa com largura de faixa de 3.2KHz usando um sinal PSK com 11.1% (α =1/9) de excesso de banda. Qual é o tamanho do alfabeto (M)? 16/02/2014 44

Problema 4 Taxa de Símbolo 16/02/2014 45

Problema 5 Modulações digitais A modulação do sinal para a transmissão de dados binários é uma importante etapa do processo de transmissão de dados. Com relação a este tópico, considere as afirmações a seguir: I - As modulações ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) e FSK (Frequency Shift Keying) são exemplos de modulações digitais em banda básica. II Os padrões de modem utilizados para acesso à internet por linha discada utilizam, tipicamente, modulação passafaixa. 16/02/2014 46

Problema 5 Modulações digitais III A modulação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) altera somente a amplitude da portadora em função dos bits a serem transmitidos. As afirmações corretas são: (A) I, apenas. (B) II, apenas. (C) I e II, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, II e III.. 16/02/2014 47

Problema 5 Modulações Digitais Solução: II Os padrões de modem utilizados para acesso à internet por linha discada utilizam, tipicamente, modulação passa-faixa. Resposta Letra B. 16/02/2014 48

Problema 6 Modulações digitais Considere os sistemas de transmissão baseados nos esquemas de modulação M-FSK e M-ASK. Sobre eles é correto afirmar que: (A) o M-FSK tem maior eficiência espectral do que o M-ASK. (B) o M-FSK tem maior imunidade ao efeito do ruído aditivo do que o M-ASK. (C) a largura de faixa do sinal modulado M-FSK independe de M. 16/02/2014

Problema 6 Modulações digitais (D) os equipamentos de modulação e demodulação do M- FSK, em geral, são mais simples do que os comumente empregados no M-ASK. (E) para um mesmo alcance e valor de M, o M-FSK requer maior potência de transmissão do que o M-ASK, para obter o mesmo desempenho em termos de taxa de erro de bit. 16/02/2014 50

Problema 6 Modulações Digitais Solução: O M-FSK tem maior imunidade ao efeito do ruído aditivo do que o M-ASK, pois a informação está na frequência e não na amplitude como no ASK. Resposta Letra B. 16/02/2014 51

Problema 7 Modulações digitais As afirmativas abaixo tratam da comunicação de um sinal digital. I - Todo meio físico apresenta uma taxa máxima de transmissão, dentro da qual um dado sinal pode ser transmitido sem sofrer distorções. II - Em qualquer meio físico, a potência do sinal transmitido diminui proporcionalmente com a distância ao transmissor. III - É impossível representar completamente, sem perda de informação, um sinal analógico, limitado em banda, através de sua amostragem. 16/02/2014

Problema 7 Modulações digitais IV - A taxa de transmissão de um sinal digital, originado da amostragem de sinal analógico com uma freqüência de 12.000 amostras por segundo e uma quantização de 8 bits por amostra, é de 64 kbits/s. É (São) verdadeira(s) a(s) afirmativa(s): (A) II, apenas. (B) I e II, apenas. (C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, II, III e IV. 16/02/2014

Problema 7 Modulações Digitais Solução: As alternativas I e II estão corretas I,II. Resposta Letra B. 16/02/2014 54

Problema 8 Taxa de transmissão Devido ao aumento na demanda de transmissão de dados, um enlace de comunicação digital, que usa a técnica de modulação 16-PSK e opera com a taxa de 32 kbps, deve passar a oferecer uma taxa de 48 kbps sem, no entanto, aumentar os requisitos de largura de banda. A técnica de modulação que atende a esses novos requisitos é: (A) 64-FSK (B) 16-ASK (C) BPSK (D) 64-PSK (E) 32-QAM 16/02/2014

Problema 8 Taxa de transmissão Solução: Analizando as respostas podemos observar que para a modulação FSK a largura de faixa aumenta com o valor de M, e para a modulação ASK também se aumenta a largura de faixa o que faz com que sobrem apenas as modulações em fase e quadratura as quais correspondem as letras C, D e E. Como não foi especificado o valor de α ele é nulo sendo assim temos que: = (1+α) 2 = 1 2 = Log 2 16/02/2014 56

Problema 8 Taxa de transmissão Para determinarmos qual a modulação será a modulação mais adequada primeiramente devemos determinar o valor da largura de faixa utilizada na modulação atual. Como não foi especificado o valor de α, o valor dele é nulo sendo assim temos que: = (1+α) 2 = 1 2 = Log 2 16/02/2014 57

Problema 8 Taxa de transmissão Calculando a largura de faixa W temos: = 1 2 = Log = 32 Log 16 =32 4 =8 16/02/2014 58

Problema 8 Taxa de transmissão Aumentando a taxa de transmissão para 48kbps calcularemos um novo valor de M: = 1 2 = Log Log = =48 8 Log =6 =2 =64 16/02/2014 59

Problema 8 Taxa de transmissão Das modulações apresentadas a única que possui M=64 é a modulação 64-PSK portanto a resposta correta é a letra D. 16/02/2014 60

Problema 9 Modulações Digitais Dadas as figuras abaixo: 16/02/2014 61

Problema 9 Modulações Digitais As formas de onda mostradas nas figuras I, II e III correspondem, respectivamente, às modulações digitais: (A) ASK, PSK e FSK. (B) QAM, FSK e PSK. (C) PAM, FSK e QAM. (D) FSK, QAM e ASK. (E) QPSK, FSK e PSK. 16/02/2014 62

Problema 9 Modulações Digitais Solução: Os sinais correspondem respectivamente as modulações ASK, PSK e FSK. Resposta Letra A. 16/02/2014 63

Problema 10 Transmissão Digital Um sinal modulado digitalmente e transmitido via espaço livre, geralmente, sofre o efeito de distúrbios que o corrompem e o distorcem. Esses distúrbios, tipicamente, são: (A) absorção e jitter. (B) absorção e ruído. (C) crosstalk e desvanecimento. (D) crosstalk e jitter. (E) desvanecimento e ruído. 16/02/2014 64

Problema 10 Transmissão Digital Solução: Os efeitos que o sinal sofre ao passar pelo meio de transmissão são o desvanecimento e o ruído. Resposta Letra E. 16/02/2014 65

Problema 11 Modulação Digital Dada a figura: 16/02/2014 66

Problema 11 Modulação Digital A figura acima representa a tela de um equipamento que mostra o diagrama de constelação de um receptor digital. Que tipo de modulação digital está representado na tela? (A) 8-ASK (B) 8-PSK (C) 8-QAM (D) 16-PSK (E) 16-QAM 16/02/2014 67

Problema 11 Transmissão Digital Solução: A modulação representada nesta figura é a 8-PSK. Resposta Letra B. 16/02/2014 68

Problema 12 Modulação Digital Dada a figura: Qual a modulação digital empregada nessa transmissão? (A) BFSK (B) BPSK (C) QPSK (D) QAM-4 (E) ASK On-Off 16/02/2014 69

Problema 11 Transmissão Digital Solução: A modulação representada nesta figura é a BPSK. Resposta Letra B. 16/02/2014 70

Problema 11 Modulação Digital O esquema de modulação digital mais apropriado para operar de forma não coerente na recepção, ou seja, sem recuperar a portadora, é o (A) QAM-16. (B) (B) AM-VSB. (C) DQPSK. (D) AM-SSB. (E) PSK-8. 16/02/2014 71

Problema 12 Modulação Digital Solução: A modulação DQPSK é a mais utilizada devido ao fato de que a informação está contida na diferença de fase entre um símbolo e outro, o que dispensa o uso de sincronismo (detecção coerente). Resposta Letra C. 16/02/2014 72

Problema 13 Modulação Digital A modulação do sinal para a transmissão de dados binários é uma importante etapa do processo de transmissão de dados. Com relação a este tópico, considere as afirmações a seguir: I - As modulações ASK (Amplitude Shift Keying), PSK (Phase Shift Keying) e FSK (Frequency Shift Keying) são exemplos de modulações digitais em banda básica. II Os padrões de modem utilizados para acesso à internet por linha discada utilizam, tipicamente, modulação passa-faixa. III A modulação QAM (Quadrature Amplitude Modulation) altera somente a amplitude da portadora em função dos bits a serem transmitidos. 16/02/2014 73

Problema 13 Modulação Digital As afirmações corretas são: (A) I, apenas. (B) II, apenas. (C) I e II, apenas. (D) II e III, apenas. (E) I, II e III. 16/02/2014 74

Problema 13 Modulação Digital Solução: Resposta: (B) Os padrões de modem utilizados para acesso à internet por linha discada utilizam, tipicamente, modulação passa-faixa... 16/02/2014 75