Ενδεικτικζσ Λφςεισ Θεμάτων

Transcript

1 c AM (t) x(t) ΤΕΙ Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σειρά Β Ειςηγητήσ: Δρ Απόςτολοσ Γεωργιάδησ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Ι Ενδεικτικζσ Λφςεισ Θεμάτων Θζμα 1 ο (1 μον.) Ζςτω περιοδικό ςιμα πλθροφορίασ με περίοδο. α) Να ςχεδιαςτοφν περίοδοι του ςιματοσ πλθροφορίασ ςτο πεδίο του χρόνου. Εάν ο φορζασ ζχει ςυχνότθτα και πλάτοσ, να ςχεδιαςτεί ςτο πεδίο του χρόνου (για περιόδουσ του ςιματοσ πλθροφορίασ) το διαμορφωμζνο ςιμα: β) εάν εφαρμοςτεί διαμόρφωςθ κατά πλάτοσ γ) εάν εφαρμοςτεί διαμόρφωςθ κατά ςυχνότθτα, με. Λφςη α) χεδιάηουμε το ςιμα για περιόδουσ, δθλαδι για t (sec) β) Σα ςτοιχεία του φορζα είναι: Επομζνωσ, το διαμορφωμζνο κατά AM ςιμα, ςτο πεδίο του χρόνου, κα ζχει τθ μορφι:, Επίςθσ, θ περίοδοσ του φορζα είναι. Άρα, θ γραφικι παράςταςθ του κα είναι: t (sec) Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1

2 c FM (t) ΤΕΙ Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σειρά Β γ) Εφόςον το, αυτό ςθμαίνει ότι, ςτθν διαμόρφωςθ κατά ςυχνότθτα, θ ςτιγμιαία τιμι τθσ ςυχνότθτασ του φορζα κα κυμαίνεται ςτο διάςτθμα, δθλαδι από ζωσ. Επομζνωσ, το διαμορφωμζνο κατά FM ςιμα κα ζχει τθ μορφι: ι αλλιϊσ: Επίςθσ, θ ςυχνότθτα φορζα ζχει περίοδο. Αυτό ςθμαίνει ότι ςτο χρόνο χωράνε περίοδοι φζροντοσ. Αντίςτοιχα, για τθ ςυχνότθτα φορζα, αυτι ζχει περίοδο. Αυτό ςθμαίνει ότι ςτο χρόνο χωράνε περίοδοι φζροντοσ. Επομζνωσ, θ γραφικι παράςταςθ του FM ςιματοσ κα είναι: t (sec) Θζμα ο ( μον.) Να εξθγιςετε τισ ακόλουκεσ ζννοιεσ, αναφζροντασ ποφ ακριβϊσ τισ ςυναντάμε ςτισ Επικοινωνίεσ: α) Εφροσ ηϊνθσ β) Τπερδιαμόρφωςθ γ) Πλευρικζσ μπάντεσ δ) Παράγοντασ Θορφβου Απάντηςη: ςυμβουλευθείτε τη θεωρία. Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1

3 Θζμα 3 ο (1 μον.) Δίνονται τα παρακάτω φάςματα πλάτουσ διαμορφωμζνων ςθμάτων, που όλα ζχουν ςυχνότθτα εκπομπισ 6kHz. Αναφζρετε το είδοσ τθσ διαμόρφωςθσ που αντιςτοιχεί ςε κακζνα από αυτά, και ςχεδιάςτε το φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ του ςιματοσ πλθροφορίασ, για κάκε περίπτωςθ (α) Αναφζρουμε το ςφςτθμα διαμόρφωςθσ για κάκε περίπτωςθ, και ςχεδιάηουμε το φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ του ςιματοσ πλθροφορίασ. 6 (β) (γ) 6 Διαμόρφωςη: AM Διαμόρφωςη: SSB με μετάδοςη τησ άνω πλευρικήσ Διαμόρφωςη: DSB M(f) M(f) M(f) (α) (β) (γ) Θζμα 4 ο (1 μον.) Ραδιοφωνικόσ ςτακμόσ AM, με ιςχφ αδιαμόρφωτου φορζα W, εκπζμπει ιςχφ 9W όταν διαμορφϊνεται από μία ςυνθμιτονικι κυματομορφι. α) Να υπολογιςτεί ο δείκτθσ διαμόρφωςθσ για αυτι τθ ςυνθμιτονικι κυματομορφι. (, μον) β) Εάν μία δεφτερθ ςυνθμιτονικι κυματομορφι εκπεμφκεί ταυτόχρονα, με δείκτθ διαμόρφωςθσ 4%, να υπολογιςτεί θ νζα ιςχφσ εκπομπισ. (, μον) α) Από τθ ςχζςθ που ςυνδζει τθν ιςχφ του φορζα με τθν εκπεμπόμενθ ιςχφ προκφπτει: β) Ο πρϊτοσ δείκτθσ διαμόρφωςθσ είναι και ο δεφτεροσ. Επομζνωσ ο ςυνολικόσ ιςοδφναμοσ δείκτθσ διαμόρφωςθσ κα είναι: Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1

4 Θζμα ο (, μον.) Ραδιοφωνικόσ ςτακμόσ εκπζμπει με διαμόρφωςθ AM μουςικό ςιμα το οποίο περιζχει μόνο ςυχνότθτεσ: θ πρϊτθ Hz (με πλάτοσ 3V) και δεφτερθ 1kHz (με πλάτοσ 4V). H ςυχνότθτα εκπομπισ του ςτακμοφ 7kHz, ενϊ το πλάτοσ του φορζα είναι 1V. α) Να υπολογιςτεί ο ςυνολικόσ δείκτθσ διαμόρφωςθσ (, μον) β) Να ςχεδιαςτεί το φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ του διαμορφωμζνου ςιματοσ (, μον) γ) Να ςχεδιαςτεί το φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ ςτθν ζξοδο ενόσ ςφγχρονου (coherent) αποδιαμορφωτι (πριν τθν απόηευξθ τθσ DC ςυνιςτϊςτασ και το βακυπερατό φίλτρο) (1 μον) δ) Αν ςτθν ζξοδο του ςφγχρονου αποδιαμορφωτι προςτεκεί και θ βακμίδα απόηευξθσ DC ςυνιςτϊςασ και το κατάλλθλο βακυπερατό φίλτρο, να ςχεδιαςτεί το φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ τθσ τελικισ εξόδου (, μον) Σημείωςη: Τα παραπάνω φαςματικά διαγράμματα θα πρζπει να ςχεδιαςτοφν με αναλυτικζσ τιμζσ ςυχνότητασ και πλάτουσ. α) Ζχουμε δφο επιμζρουσ δείκτεσ διαμόρφωςθσ:, και Επομζνωσ ο ςυνολικόσ δείκτθσ διαμόρφωςθσ κα είναι: β) Σο φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ του διαμορφωμζνου ςιματοσ: C AM (f) 1 1, 1, γ) Σο φαςματικό διάγραμμα πλάτουσ ςτθν ζξοδο του coherent αποδιαμορφωτι: C AM (f) 1, 1,7, Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1

5 ε αυτό, τα πλάτθ των αρμονικϊν του ςιματοσ πλθροφορίασ είναι ςτο μιςό του αρχικοφ, δθλαδι για τθν 1 θ ςυχνότθτα και για τθν θ ςυχνότθτα. Σα πλάτθ των αρμονικϊν γφρω από τον φορζα ςτο είναι ίςα με το του αρχικοφ, δθλαδι και, αντίςτοιχα. δ) Μετά τθν απόηευξθ DC και το βακυπερατό φίλτρο, κα φιλτραριςτοφν θ DC ςυνιςτϊςα και οι υψθλζσ ςυχνότθτεσ, γφρω από το, επομζνωσ κα απομείνουν οι ςυχνότθτεσ του ςιματοσ πλθροφορίασ: C AM (f) 1, 1 Θζμα 6 ο (1 μον.) Ραδιοφωνικόσ ςτακμόσ εκπζμπει μουςικό ςιμα, το οποίο εκτείνεται ςτθ ηϊνθ ςυχνοτιτων Hz ζωσ 14kHz. Η ςυχνότθτα εκπομπισ του ςτακμοφ είναι 14kHz. Ποια είναι θ πλθςιζςτερθ ςυχνότθτα, από κάτω, ςτθν οποία μπορεί να εκπζμψει άλλοσ ςτακμόσ που χρθςιμοποιεί το ίδιο ςφςτθμα διαμόρφωςθσ, για τισ παρακάτω περιπτϊςεισ: α) εάν το ςφςτθμα διαμόρφωςθσ είναι AM β) εάν το ςφςτθμα διαμόρφωςθσ είναι DSB α) Σο απαιτοφμενο εφροσ ηϊνθσ ςτθν AM είναι, εκατζρωκεν τθσ ςυχνότθτασ του φορζα. Επομζνωσ, ο ςτακμόσ κα καταλαμβάνει το εφροσ ςυχνοτιτων από 16kHz ζωσ 14kHz. Άρα ο πλθςιζςτεροσ ςτακμόσ από πάνω, κα μποροφςε να εκπζμψει ςτα 168kHz, ϊςτε να καταλαμβάνει το εφροσ ςυχνοτιτων από 14kHz ζωσ 18kHz (χωρίσ να λάβουμε υπόψθ κάποιο περικϊριο αςφαλείασ μεταξφ των ραδιοςτακμϊν). β) Σο απαιτοφμενο εφροσ ηϊνθσ ςτθν DSB είναι και πάλι, εκατζρωκεν τθσ ςυχνότθτασ του φορζα. Επομζνωσ, ιςχφουν τα ίδια ακριβϊσ με το ερϊτθμα (α). Άρα, ο ςτακμόσ κα καταλαμβάνει το εφροσ ςυχνοτιτων από 16kHz ζωσ 14kHz. Άρα ο πλθςιζςτεροσ ςτακμόσ από πάνω, κα μποροφςε να εκπζμψει ςτα 168kHz, ϊςτε να καταλαμβάνει το εφροσ ςυχνοτιτων από 14kHz ζωσ 18kHz (χωρίσ να λάβουμε υπόψθ κάποιο περικϊριο αςφαλείασ μεταξφ των ραδιοςτακμϊν). Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1

6 Θζμα 7 ο (1, μον.) Δίνεται το ακόλουκο φαςματικό διάγραμμα ενόσ FM ραδιοφωνικοφ ςτακμοφ, ο οποίοσ εκπζμπει ζνα ςιμα πλθροφορίασ το οποίο περιζχει μία και μόνο ςυχνότθτα. 11,9 1 1,1 f(mhz) α) Ποια είναι θ ςυχνότθτα του φορζα; (, μον.) β) Ποια είναι θ ςυχνότθτα του ςιματοσ πλθροφορίασ; (,3 μον.) γ) Ποιο είναι το εφροσ ηϊνθσ; (, μον.) δ) Να υπολογίςετε τθ μζγιςτθ απόκλιςθ ςυχνότθτασ. (,4 μον.) ε) Να υπολογίςετε το δείκτθ διαμόρφωςθσ (,4 μον.) α) Ο φορζασ είναι θ κεντρικι φαςματικι γραμμι ςτο διάγραμμα, δθλαδι ςτθ ςυχνότθτα. β) Η ςυχνότθτα του ςιματοσ πλθροφορίασ ιςοφται με τθν απόςταςθ τθσ πρϊτθσ αρμονικισ από το φορζα. Από το διάγραμμα, προκφπτει ότι οι ςυχνότθτεσ των αρμονικϊν είναι οι ακόλουκεσ: Επομζνωσ, θ ςυχνότθτα του ςιματοσ πλθροφορίασ είναι γ) Σο εφροσ ηϊνθσ είναι: δ) Από τον κανόνα του Carson προκφπτει:.. MHz ε) Ο δείκτθσ διαμόρφωςθσ υπολογίηεται ωσ εξισ: Χειμερινό Εξάμηνο Φεβρουαρίου 1