miércoles, 20 de noviembre de 2013

EJERCICIOS DE MARIO ALEJANDRO BONILLA CASANOVA

EJERCICIOS
CAPITULO 3.  PULSOS DE BANDA BASE Y SEÑALIZACION DIGITAL

1.    Ancho de banda y SNR de una señal PCM: En un sistema de comunicaciones con calidad de audio, una señal analógica de frecuencia de voz (VF) con un ancho de banda de 3,200 Hz se convierte a una señal PCM muestreando a 7,000 muestrass y utilizando un cuantificador uniforme con 64 pasos.
Los datos binarios PCM se transmiten sobre un canal con ruido a un receptor que cuenta con una tasa de error en bits (BER) de 10-4
(a)  ¿Cuál es el ancho de banda nulo de la señal PCM si se usa un código de línea polar?

(b)  ¿Cuál es la SNR promedio de la señal analógica recuperada en el receptor?

SOLUCION
(a)    pasos de cuantización generan palabras PCM de 6 bits, ya que . Empleando la ecuación  (primer ancho de banda nulo) se encuentra que el ancho de banda nulo es


Nota: si se utilizaran formas de pulso de sen x/x, entonces el ancho de banda sería


(b)   Ocupando la ecuación  con  y  resulta que
Nota: el 1 en el denominador representa el ruido de cuantización y 1.64 representa el ruido en la señal analógica recuperada causada por errores en bits en el receptor. En este ejemplo, ambos efectos del ruido contribuyen casi idénticamente. Para el caso donde M = 64, si la BER fue menor a 10-5, el ruido de cuantización dominará; y si la BER fue mayor a 10-3, dominará el ruido resultante de los errores en bits en el receptor.)

2.    Se dispone de un sistema de multiplexión TDM síncrona de 4 canales. Cada fuente genera 2.000bps. Suponiendo que las transmisiones están entrelazadas a nivel de carácter y que se utiliza  un único bit por trama para el sincronismo, ¿qué capacidad es necesaria para el enlace  compartido?
SOLUCION
·         Como el multiplexor tiene 4 canales de entrada, es necesario que cada trama contenga 4 ranuras. Dado que el entrelazado se produce a nivel de carácter, cada ranura transporta 8 bits, luego 4x8 = 32 bits de datos por  cada trama.

A esos 32 bits, se le suma uno más que es el bit de sincronismo, entonces son 33 bits por trama.


Entonces, en total, son 250 tramas las que hay que enviar, a 33 bits/trama:

   es la  capacidad que debe tener el enlace.

·         Otra forma de calcularlo es

 .

Por cada trama hay que añadir 1 bit de sincronismo, luego tengo que calcular el número de tramas:
.

Luego, en total son 250 tramas, entonces en total son 250 bits de sincronismo.  

El enlace del enlace sería:  

 CAPITULO 4. PRINCIPIOS Y CIRCUITOS DE SEÑALIZACION PASABANDA
3.    Potencia promedio para una señal AM Suponga que la señal AM de voltaje s(t) con una frecuencia de portadora de 1,150 kHz tiene una envolvente compleja   y la modulación es un tono senoidal de prueba de 1 kHz descrito por , aparece a través de una carga resistiva de 50Ω. Calcule la potencia promedio actual que se disipa en la carga.

SOLUCION
La potencia promedio normalizada es
Nota: un método alternativo para obtener  es calcular el área debajo de la PDF para s(t). Esto es,
Ocupando los resultados anteriores  se obtiene la potencia promedio actual disipada en la carga de 50Ω

CAPITULO 5. SISTEMAS MODULADOS AM, FM Y DIGITAL

4.    Evaluación de la potencia de SSB. Un transmisor de SSB con Ac = 100 se prueba al modularlo con una forma de onda triangular, donde Vp = 0.5 V. El transmisor se conecta a una carga resistiva de 50Ω. Calcule la potencia actual disipada dentro de la carga.
SOLUCION

Sustituimos esta última expresión en la primera, se obtiene:
5.    Usando un transmisor de SSB para enviar datos en banda base por medio de RF. Un operador radioaficionado envía datos en la banda de 40 metros con un transceptor de SSB. Para lograrlo, conecta un módem del tipo Bell 103 a la entrada de audio (micrófono) del transceptor de SSB. Asuma que el módem se instala en el modo de contestador y el transceptor se configura para transmitir una señal de SSB inferior sobre una frecuencia de la portadora suprimida de . Describa el tipo de señal digitalmente modulada que se emite y determine su frecuencia de la portadora.
SOLUCION
Un transmisor de LSSB sólo traslada el espectro de la señal de audio de entrada hasta la frecuencia de la portadora suprimida y remueve la banda lateral superior. El módem Bell 103 (modo de contestador) tiene una frecuencia de marca de , una frecuencia de espacio de  y una frecuencia de La portadora de . El transmisor de LSSB traslada estas frecuencias a una frecuencia de marca (1 binario) de
Una frecuencia de espacio (0 binario) de
y una frecuencia de la portadora de
Por lo tanto, el transceptor de SSB puede producir una señal FSK digital con una frecuencia de la portadora de 7087.875 kHz