Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1)

Transcript

1 Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις Δ.Ευσταθίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ, ΤΕΙ Κεντρικής Μακεδονίας 1) 1. Ποια από τις παρακάτω συχνότητες δεν εμφανίζεται στην έξοδο ενός γραμμικού κυκλώματος σε ένα δέκτη όταν στην είσοδο εφαρμοστεί ο φορέας και οι πλευρικές του ζώνες; Α. Η συχνότητα του φορέα. Β. Η στάθμη DC. Γ. Η κάτω πλευρική ζώνη. Δ. Μια συχνότητα ίση με το άθροισμα του φορέα και την κάτω πλευρική ζώνη. 2. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για τον RF ενισχυτή ενός υπερετερόδυνου δέκτη; Α. Η ενίσχυση του σήματος στην RF βαθμίδα είναι ευκολότερη από ότι η ενίσχυση στην IF βαθμίδα. Β.Ένισχύει το ασθενές σήμα εισόδου. Γ. Βελτιώνει την ευαισθησία του δέκτη. Δ. Βελτιώνει το θόρυβο του δέκτη. 3. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την αποδιαμόρφωση μονοπλευρικών επικοινωνιών SSB; Α. Για την αποδιαμόρφωση σήματος μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα μείκτη όμοιο με αυτόν που χρησιμοποιείται σε ένα τυπικό δέκτη ΑΜ. Β. Η αποδιαμόρφωση ενός μονοπλευρικού σήματος προϋποθέτει την απόλυτη ταύτιση της συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή με την συχνότητα του φορέα του σήματος SSB. Γ.Οι τοπικοί ταλαντωτές των δεκτών SSB διαθέτουν εξελιγμένα συστήματα αυτόματου ελέγχου συχνότητας. Δ. Η συχνότητα του τοπικού ταλαντωτή f LO ενός μίκτη που χρησιμοποιείται για την αποδιαμόρφωση ενός SSB σήματος θα πρέπει να είναι ίση με την διπλάσια συχνότητα του φορέα δηλαδή 2 x fc. 4. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την αποέμφαση στην FM; Α. Σκοπός της αποέμφασης είναι η απόσβεση του πλάτους των υψηλών συχνοτήτων με τέτοιο τρόπο ώστε να ανακτηθεί η αρχική τονική ισορροπία. Β. Το κύκλωμα αποέμφασης τοποθετείται μεταξύ του ενισχυτή ραδιοσυχνοτήτων και του ανιχνευτή. Γ. Το κύκλωμα αποέμφασης τοποθετείται μεταξύ του ανιχνευτή και του ενισχυτή ακουστικών συχνοτήτων. Δ. Η χαρακτηριστική του δικτύου αποέμφασης είναι ακριβώς αντίθετη αυτής του δικτύου προέμφασης.

2 5. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για τους πομπούς μονοπλευρικών επικοινωνιών (SSB); Α. Η έξοδος του πομπού εκφράζεται σε συνάρτηση με τη μέγιστη ισχύ περιβάλλουσας (peak envelope power PEP). Β. Η ΡΕΡ ισχύς εισόδου είναι η dc ισχύς εισόδου της τελικής βαθμίδας ενίσχυσης του πομπού τη στιγμή του μεγίστου της περιβάλλουσας του διαμορφώνοντος σήματος. Γ. Η ΡΕΡ είναι η μέγιστη ισχύς που αντιστοιχεί στα μέγιστα πλάτους του διαμορφώνοντος σήματος. Δ. Η μέση τιμή της ισχύος ενός SSB πομπού είναι γενικά πολύ μεγαλύτερη από την τιμή ΡΕΡ. 6. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την διαμόρφωση κατά πλάτος; Α. Η παραγόμενη κυματομορφή ΑΜ είναι ουσιαστικά ένα σήμα με τη συχνότητα του φορέα του οποίου το πλάτος μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα με το ρυθμό μεταβολής του σήματος πληροφορίας. Β. Τη χρονική στιγμή που το πλάτος της πληροφορίας φθάνει στη μέγιστη ή ελάχιστη τιμή του, η κυματομορφή ΑΜ φθάνει επίσης στη μέγιστη ή ελάχιστη τιμή της, αντίστοιχα. Γ. Η περιβάλλουσα είναι αντίγραφο του σήματος της πληροφορίας. Δ.Το περιεχόμενο του σήματος πληροφορίας (δηλαδή η περιβάλλουσα) μεταφέρεται εκατέρωθεν (δεξιά και αριστερά) του φέροντος. 7. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την ευαισθησία ενός δέκτη ΑΜ; Α. Ευαισθησία ενός δέκτη είναι το ελάχιστα απαιτούμενο σήμα εισόδου για την επίτευξη μιας καθορισμένης στάθμης σήματος εξόδου. Β. Ευαισθησία ενός δέκτη είναι η ικανότητα του δέκτη να διαχωρίζει το επιθυμητό σήμα στο οποίο είναι συντονισμένος από άλλα ανεπιθύμητα σήματα συμπεριλαμβανομένου και του θορύβου. Γ. Ευαισθησία ενός δέκτη είναι η ικανότητά του να οδηγήσει τον μετατροπέα εξόδου σε μια εν γένει αποδεκτή στάθμη. Δ. Το εύρος της ευαισθησίας ενός δέκτη ποικίλλει από την περιοχή των mv έως την περιοχή των nv 8. Ποιο από τα παρακάτω δεν ανήκει στα πλεονεκτήματα των μονοπλευρικών επικοινωνιών (SSB) σε σχέση με τις διπλοπλευρικές επικοινωνίες (DSB); Α. Το εύρος ζώνης που καταλαμβάνει το σήμα SSB σε σχέση με αυτό που καταλαμβάνουν τα AM ή DSB σήματα είναι ακριβώς το μισό. Β. Οι σημαντικά μικρότερες ενεργειακές απαιτήσεις της SSB ευνοούν εφαρμογές συστημάτων κινητών επικοινωνιών, διότι συνεπάγονται τη μείωση του μεγέθους των συσκευών και την αύξηση της ζωής της μπαταρίας.

3 Γ. Η λήψη SSB σήματος υποφέρει από πολύ λιγότερες διακυμάνσεις απ ότι ένα ΑΜ ή DSB σήμα. Δ. Οι μονοπλευρικές επικοινωνίες υλοποιούνται με απλά κυκλώματα εκπομπής και λήψης. 9. Ποιο από τα παρακάτω ισχύει για την διαμόρφωση FM; Α. Ενίσχυση του πλάτους των υψίσυχνων συνιστωσών του ακουστικού σήματος λαμβάνει χώρα μετά τη διαμόρφωση. Β. Η προέμφαση είναι η επιλεκτική ενίσχυση των υψηλοτέρων συχνοτήτων. Γ. Η προέμφαση είναι η επιλεκτική ενίσχυση των χαμηλοτέρων συχνοτήτων. Δ. Στην διαμόρφωση FM το υποδιπλάσιο πλάτος έχει ως αποτέλεσμα την διπλάσια απόκλιση συχνότητας. 10. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει στην διαμόρφωση FM; Α. Στην διαμόρφωση FM η πληροφορία δεν μεταφέρεται στη μεταβολή του πλάτους αλλά στην μεταβολή της συχνότητας. Β. Οι απότομες και για πολύ μικρό χρονικό διάστημα μεταβολές του πλάτους που οφείλονται στον εξωτερικό θόρυβο εξουδετερώνονται από ένα κύκλωμα περιοριστή πλάτους. Γ. Ο περιοριστής πλάτους εισάγει ανεπιθύμητη ολίσθηση φάσης η οποία δυστυχώς δεν μπορεί να απομακρυνθεί από το δέκτη. Δ. Στην αποδιαμόρφωση FM στον δέκτη το πλάτος του θορύβου μειώνεται, αλλά το εναπομείναν σήμα θορύβου είναι σε θέση να προκαλέσει διαμόρφωση πλάτους στο σήμα FM. 2) α) Τι ονομάζουμε πλευρικό θόρυβο και ποιο είναι το αποτέλεσμά του στην ΑΜ διαμόρφωση; β) Να εξηγήσετε τι είναι το φαινόμενο σύλληψης στην διαμόρφωση κατά συχνότητα FM 3) α) Γιατί είναι απαραίτητο ένα κύκλωμα αυτομάτου ελέγχου του κέρδους ενίσχυσης σε ένα ΑΜ δέκτη; β) Να γράψετε ποιες συχνοτικές συνιστώσες παράγονται στην έξοδο μιας μη γραμμικής διάταξης η οποία διαμορφώνει κατά πλάτος δυο καθαρά ημιτονικά σήματα τα οποία εφαρμόζονται στην είσοδό της. 4) Ένας ποµπός ΑΜ µε ισχύ φορέα 93kW εκπέµπει 100kW όταν διαµορφώνεται από µια απλή ηµιτονική κυµατοµορφή. α)να υπολογίσετε το δείκτη διαµόρφωσης. β) Εάν ο φορέας διαµορφωθεί ταυτόχρονα και από άλλες δύο ηµιτονοειδείς κυµατοµορφές µε δείκτες διαµόρφωσης 25% και 30%, αντίστοιχα, να υπολογίσετε τη νέα εκπεµπόµενη ισχύ.

4 γ) Τι ποσοστό της εκπεμπόμενης ισχύος αφιερώνεται για την εκπομπή του φορέα, και τι ποσοστό για την εκπομπή των πλευρικών συχνοτήτων του προηγούμενου ερωτήματος (β); 5) Δίνεται το ακόλουθο φασματικό διάγραμμα ενός FM ραδιοφωνικού σταθμού, ο οποίος εκπέμπει ένα σήμα πληροφορίας το οποίο περιέχει μια μόνο συχνότητα. α) Να υπολογίσετε την συχνότητα του σήματος πληροφορίας β) Να υπολογίσετε τον δείκτη διαμόρφωσης του διαμορφωμένου σήματος γ) Να υπολογίσετε το εύρος ζώνης του διαμορφωμένου σήματος από το διάγραμμα. δ) Να συγκρίνετε το εύρος ζώνης που υπολογίσατε στο ερώτημα (γ) με το αντίστοιχο εύρος ζώνης χρησιμοποιώντας τον κανόνα του Carson και να εξηγήσετε γιατί υπάρχει αυτή η διαφορά. Δίνεται ότι η απόκλιση συχνότητας είναι 60 khz. 6) Ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει με διαμόρφωση κατά πλάτος μουσικό σήμα το οποίο περιγράφεται από την σχέση x(t)=2,5 cos(7000πt)+3,5 cos(16000πt)+4 cos(24000πt). Η συχνότητα εκπομπής του σταθμού είναι 850kHz, ενώ το πλάτος του φορέα είναι 8V. α) Να υπολογίσετε τον συνολικό δείκτη διαμόρφωσης. β) Να σχεδιαστεί το φασματικό διάγραμμα πλάτους του διαμορφωμένου σήματος το οποίο εκπέμπεται από την κεραία του ραδιοφωνικού σταθμού. γ) Τι ποσοστό της εκπεμπόμενης ισχύος αφιερώνεται για την εκπομπή του φορέα, και τι ποσοστό για την εκπομπή των πλευρικών συχνοτήτων; δ) Να σχεδιαστεί το φασματικό διάγραμμα πλάτους στην έξοδο ενός σύγχρονου (coherent) αποδιαμορφωτή (πριν από την απόζευξη της DC συνιστώσας και το βαθυπερατό φίλτρο. 7)Σήμα πληροφορίας που περιέχει 2 συχνότητες (πρώτη συχνότητα 14 khz και δεύτερη συχνότητα 7 khz) με πλάτη 1,377 V και 1,0 V αντίστοιχα, διαμορφώνει φορέα συχνότητας 98 MHz και πλάτους 10V κατά συχνότητα. Για την πρώτη συχνότητα η μέγιστη απόκλιση συχνότητας είναι 27 khz. α) Να υπολογιστεί ο δείκτης διαμόρφωσης για κάθε μια από τις συχνότητες του σήματος πληροφορίας.

5 β) Να υπολογιστεί και να σχεδιαστεί το συχνοτικό περιεχόμενο του διαμορφωμένου σήματος πληροφορίας (συχνότητες και πλάτη των δύο σημάτων σε δύο διαφορετικά διαγράμματα και ένα τρίτο διάγραμμα με την υπέρθεση των δύο σημάτων). γ) Υπάρχουν κοινές συχνότητες στα δύο διαμορφωμένα σήματα; Εάν ναι τότε να αναφέρετε τις συχνότητες και τα αντίστοιχα πλάτη τους δ) Ποιο είναι το απαιτούμενο εύρος ζώνης όπως προκύπτει από το διάγραμμα το οποίο σχεδιάσατε (το ερώτησμα αναφέρεται στο διάγραμμα της υπέρθεσης των δύο σημάτων); ε) Να συγκρίνετε το εύρος ζώνης που υπολογίσατε στο ερώτημα (δ) με το αντίστοιχο εύρος ζώνης χρησιμοποιώντας τον κανόνα του Carson και να εξηγήσετε γιατί υπάρχει αυτή η διαφορά Δίνεται ότι: δ = k fc A, δ = k f 0 c A