Examen Parcial QP15 (2016)

Examen Español
Universidad Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
Grado Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación - 2º curso
Asignatura FC - Fonaments de la Comunicació
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 28/06/2017
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Examen Parcial de Fundamentos de Comunicaciones  17‐IV‐15  Problema 1 (3.5p): Considérese una señal x(t) como la indicada en la siguiente figura cuyo ancho de banda que se puede aproximar como Bx ≈ 5/Tm siendo Tm el periodo de x(t). Esta señal se puede transmitir mediante dos sistemas de comunicaciones diferentes. El primero está basado en un modulador AM con índice de modulación m=0.5 en la que el receptor utiliza un detector de envolvente. El segundo sistema emplea una modulación FM con una desviación en frecuencia de 50kHz/V. En ambos casos, la señal se transmite a una frecuencia portadora de 1MHz y la potencia transmitida es de 200W. Debido a la propagación, la potencia de la señal se atenúa en función de la distancia d (en metros) de acuerdo con la expresión L(dB)=40+20log10(d). Considere que el ruido es AWGN con N0=10-14 W/Hz.
  x(t)    2    ‐2  1  2  t(ms)    a) Determine la expresión temporal de la señal AM transmitida y represéntela gráficamente. Indique el valor máximo y mínimo de la envolvente. (0.75 p) b) Determine la expresión temporal de la señal FM transmitida y represéntela gráficamente. Indique el valor máximo y mínimo de la frecuencia instantánea. (0.75 p) c) Determine el radio de cobertura que se tendría para los dos sistemas, considerando necesaria una SNR a la entrada del demodulador de 10 dB en ambos casos. (1 p) d) Calcule la relación señal ruido (en dB) a la salida del demodulador para el sistema AM y para el sistema FM si el receptor se encuentra a 1000m. (1 p)   Problema 2 (3.5p): Sea el transmisor de un sistema digital el indicado en la figura. La frecuencia de muestreo del conversor A/D puede ajustarse según convenga y el último filtro indicado en el esquema tiene un ancho de banda de 78kHz. La señal resultante se transmite siempre a la máxima potencia permitida de 20dBm.
  FUENTE  CONVERSOR    ANALÓGICA  A/D  MODULADOR  LPF    A la hora de diseñar el sistema de comunicación se puede escoger entre los siguientes dispositivos: ‐ Un cuantificador de 512 o de 4096 niveles.
‐ Un modulador 2PAM o un modulador 8PAM.
‐ Un filtro conformador rectangular NRZ (ver NOTA) o uno del tipo raíz de coseno alzado con roll-off 0.
a) Calcular la máxima frecuencia de muestreo del conversor A/D para poder realizar la transmisión si de todas las opciones se elige que la modulación utilizada sea de dos niveles, el filtro conformador rectangular y el cuantificador de 4096 niveles. (0.5p) Si el mensaje fuese una señal de audio de 20kHz de ancho de banda: b) ¿Se podrían seleccionar los mismos valores que en el apartado anterior? (0.5p) c) Indique una selección de parámetros adecuada y demuestre que permiten la transmisión. (1.5p) d) ¿Qué inconveniente y qué ventaja habría por seleccionar menos niveles de cuantificación? (0.5p) e) ¿Qué inconveniente y qué ventaja habría por seleccionar más símbolos en la modulación? (0.5p) Notas: - Para el filtro rectangular NRZ considerar su ancho de banda como el margen de frecuencias primer nulo de su transformada de Fourier.
- Justifique las respuestas b, d y e de este ejercicio brevemente (menos de tres líneas de texto) Examen Parrcial de Fundaamentos de Comunicacio ones 17‐IV‐1 15  CUESTION NES.- (0.75p p cada una) 1.- Calculadd la probabillidad de erroor de una moodulación 4-PAM si el vvalor de los símbolos a lla entrada deel decisor es ± ±2V y ±6V y el ruido en ese punto prresenta la fuunción densiddad de probaabilidad repreesentada en la l figura. Considerad que en el decisoor se sigue uun criterio dde máxima vverosimilitudd y que los símbolos soon equiprobables.
        ‐1  3  V  2.- La variaanza del ruiddo a la salida del filtro adaptado a valle 1. ¿Cuál debe d ser la separación s m mínima de loos símbolos a lla salida del filtro adaptaddo para consseguir con unna modulacióón PAM binaaria una tasa de error iguaal -5 o inferior a 3×10 3 ? Utiliice la figura pproporcionadda. En el deciisor se escogge el umbral dde máxima vverosimilitud..
Nota: √ √ 1 / √ 3.- Considérrese la señall x(t) = 2coss(2π·103t+π/33). Si esta seeñal pasa a trravés de un transformador de Hilberrt, determine laa expresión dde la señal tem mporal a la salida.
4.- Considérrese la señall v(t) = 3 + x(t)cos(2π·105t) + 2·y(t))sen(2π·2·105t) donde x(t) e y(t) tiennen anchos dde banda de 4kkHz. Se sabe que la potenncia de la señal v(t) es Pv = 39W y quee la potencia de la señal xx(t) es el doblle que la potenncia de la seññal y(t). Deterrmine la poteencia de la seeñal x(t) en ddBW.  ...

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