Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις Δ.Ευσταθίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ, ΤΕΙ Κεντρικής Μακεδονίας 1) 1. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για το χρονικό διάστημα που μηδενίζεται το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος κατά την κατάσταση υπερδιαμόρφωσης στην διαμόρφωση κατά πλάτος; Α. Το χρονικό διάστημα που μηδενίζεται το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος προκαλεί αλλοίωση της πληροφορίας. Β. Το χρονικό διάστημα που μηδενίζεται το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος ονομάζεται περίσσιος θόρυβος. Γ. Το χρονικό διάστημα που μηδενίζεται το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος έχει ως αποτέλεσμα την μετάδοση συχνοτήτων εκτός καθορισμένου εύρους ζώνης για ένα σταθμό. Δ. Το χρονικό διάστημα που μηδενίζεται το πλάτος του διαμορφωμένου σήματος έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση σημαντικής παρεμβολής σε διπλανούς σταθμούς. 2. Καθώς η συχνότητα λειτουργίας αυξάνεται ο δείκτης ποιότητας Q ενός LC κυκλώματος ελαττώνεται. Ποιος από τους παρακάτω παράγοντες δεν επηρεάζει τον δείκτη ποιότητας; Α. Η ισχύς του σήματος Β. Η ακτινοβολία Γ. Η απορρόφηση Δ. Η παρασιτική επαγωγή 3. Ποιο από τα παρακάτω ισχύει για την παραγωγή σημάτων διαμορφωμένων κατά πλάτος; Α. Τα σήματα της πληροφορίας και του φορέα πρέπει να συνδυαστούν μέσω ενός χαμηλοπερατού φίλτρου. Β. Τα σήματα της πληροφορίας και του φορέα πρέπει να συνδυαστούν μέσω ενός υψηπερατού φίλτρου. Γ. Τα σήματα της πληροφορίας και του φορέα πρέπει να συνδυαστούν μέσω ενός ενισχυτή ισχύος. Δ. Τα σήματα της πληροφορίας και του φορέα πρέπει να συνδυαστούν μέσω ενός μίκτη. 4. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την ευαισθησία ενός δέκτη ΑΜ; Α. Ευαισθησία ενός δέκτη καθορίζεται από την στάθμη θορύβου στην είσοδό του.
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 καθορίζεται από το κέρδος του. Δ. Το εύρος της ευαισθησίας ενός δέκτη ποικίλλει από την περιοχή των mv έως την περιοχή των nv 5. 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. Μια συχνότητα ίση με το άθροισμα του φορέα και την κάτω πλευρική ζώνη. Β. Η συχνότητα του φορέα. Γ. Η στάθμη DC. Δ. Η κάτω πλευρική ζώνη. 6. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για τον RF ενισχυτή ενός υπερετερόδυνου δέκτη; Α.Ένισχύει το ασθενές σήμα εισόδου. Β. Βελτιώνει το θόρυβο του δέκτη. Γ. Η ενίσχυση του σήματος στην RF βαθμίδα είναι ευκολότερη από ότι η ενίσχυση στην IF βαθμίδα. Δ. Βελτιώνει την ευαισθησία του δέκτη. 7. Ποιο από τα παρακάτω δεν ανήκει στα πλεονεκτήματα της σύγχρονης ανίχνευσης; Α. Μεγάλη ικανότητα παρακολούθησης κυματομορφών γρήγορης διαμόρφωσης, όπως η διαμόρφωση παλμού ή εφαρμογές υψηλής πιστότητας. Β.Έχουν πολύ υψηλό βαθμό απόδοσης, ο οποίος μπορεί να φθάσει μέχρι και 90%. Γ. Ικανότητα να ενισχύει το σήμα εισόδου. Δ. Πολύ χαμηλή παραμόρφωση, τυπικά πολύ λιγότερο από 1%. 8. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει στην διαμόρφωση FM; Α. Το πλάτος της πληροφορίας καθορίζει το εύρος της απόκλισης συχνότητας του διαμορφωμένου σήματος. Β. Η σημαντική διαφορά μεταξύ της διαμόρφωσης φάσης και διαμόρφωσης συχνότητας είναι ότι στην PM η μεταβολή της φάσης είναι ανάλογη του πλάτους της πληροφορίας, ενώ στην FM η μεταβολή της συχνότητας είναι ανάλογη του πλάτους της πληροφορίας. Γ. Η διαμόρφωση FM είναι ευαίσθητη στη συχνότητα του διαμορφώνοντος σήματος, ενώ η PM δεν είναι ευαίσθητη στη συχνότητα του διαμορφώνοντος σήματος. Δ. Η συχνότητα της πληροφορίας καθορίζει το ρυθμό αλλαγής της συχνότητας του διαμορφωμένου σήματος.
9. 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 ανιχνευτή και του ενισχυτή ακουστικών συχνοτήτων. Γ. Η χαρακτηριστική του δικτύου αποέμφασης είναι ακριβώς αντίθετη αυτής του δικτύου προέμφασης. Δ. Το κύκλωμα αποέμφασης τοποθετείται μεταξύ του ενισχυτή ραδιοσυχνοτήτων και του ανιχνευτή. 10. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει; Α. Είναι αδύνατη η κατασκευή αποτελεσματικών διατάξεων εκπομπής χαμηλών συχνοτήτων καθόσον η κατασκευή μικτών χαμηλής συχνότητας είναι σχεδόν αδύνατη. Β. Το φάσμα που καταλαμβάνουν τα σήματα που μεταφέρουν ωφέλιμη πληροφορία αντιστοιχεί σε χαμηλές συχνότητες. Γ. Είναι αδύνατη η κατασκευή αποτελεσματικών διατάξεων εκπομπής καθόσον οι σχετικές κεραίες θα έπρεπε να έχουν τεράστιες διαστάσεις. 11. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την έξοδο ενός μείκτη ενός υπερετερόδυνου δέκτη; Α.Στην έξοδό του παράγονται οι συνιστώσες (f c - f i ) f c, (f c +f i ) και f LO Β. Στην έξοδό του παράγονται οι συνιστώσες που είναι το άθροισμα όλων των συχνοτήτων εισόδου, δηλαδή f LO +(f c f i ), f LO + f c, f LO + (f c + f i ) Γ. Η κεντρική συχνότητα στην έξοδο ενός μείκτη στο δέκτη είναι συνήθως η συχνότητα συνήθως f LO + f c. Δ. Στην έξοδό του παράγονται οι συνιστώσες που είναι η διαφορά όλων των συχνοτήτων εισόδου, δηλαδή f LO - (f c f i ), f LO - f c, f LO - (f c + f i ). 12. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για τον ημιαγωγικό θόρυβο. Α. Ο ημιαγωγικός θόρυβος οφείλεται σε τυχαίες κινήσεις ηλεκτρονίων λόγω θερμότητας. Β. Απρόβλεπτες κινήσεις φορέων ρεύματος στην επαφή Ρ-Ν Γ. Ο ημιαγωγικός θόρυβος χαμηλών συχνοτήτων θεωρείται ότι οφείλεται στις ατέλειες των κρυσταλλικών επιφανειών των ημιαγωγών. Δ. Ο περίσσιος θόρυβος είναι υποκατηγορία του ημιαγωγικού θορύβου 13. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για το νόμο του Hartley στις επικοινωνίες; Α. Η πληροφορία προς μετάδοση I είναι αντιστρόφως ανάλογη του διαθέσιμου εύρους ζώνης Β και ανάλογη του χρόνου Τ κατά την διάρκεια του οποίου λαμβάνει χώρα η μετάδοση.
Β. Η πληροφορία προς μετάδοση I είναι ανάλογη του διαθέσιμου εύρους ζώνης Β και αντιστρόφως ανάλογη του χρόνου κατά την διάρκεια του οποίου λαμβάνει χώρα η μετάδοση. Γ. Η πληροφορία προς μετάδοση I είναι ανάλογη του διαθέσιμου εύρους ζώνης Β και του χρόνου Τ κατά την διάρκεια του οποίου λαμβάνει χώρα η μετάδοση. Δ. Η πληροφορία προς μετάδοση I είναι αντιστρόφως ανάλογη του διαθέσιμου εύρους ζώνης Β και αντιστρόφως ανάλογη του χρόνου Τ κατά την διάρκεια του οποίου λαμβάνει χώρα η μετάδοση. 14. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για τα κυκλώματα συντονισμού; Α. Για ορισµένη συχνότητα συντονισµού f o η ζώνη διέλευσης είναι τόσο µικρότερη (πιο στενή καµπύλη) όσο µεγαλύτερος είναι ο συντελεστής ποιότητας Q. Β.Ο κύριος περιοριστικός παράγοντας στην επίτευξη υψηλών τιμών Q είναι η εσωτερική ωμική αντίσταση του ίδιου του πηνίου. Γ. Για ορισµένη συχνότητα συντονισµού f o η ζώνη διέλευσης είναι τόσο µεγαλύτερη (πιο ευρεία καµπύλη) όσο µεγαλύτερος είναι ο συντελεστής ποιότητας Q Δ. Με τη χρήση πηνίων εξαιρετικής ποιότητας (δηλαδή πολύ χαμηλής ωμικής αντίστασης) τιμές του Q μέχρι και 1000 μπορούν να επιτευχθούν. 15. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την διαμόρφωση κατά πλάτος; Α. 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. Β. Η περιβάλλουσα είναι αντίγραφο του σήματος της πληροφορίας. Γ.Το περιεχόμενο του σήματος πληροφορίας (δηλαδή η περιβάλλουσα) μεταφέρεται εκατέρωθεν (δεξιά και αριστερά) του φέροντος. Δ. 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. 16. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την κατάσταση υπερδιαμόρφωσης στην διαμόρφωση κατά πλάτος; Α. Το πλάτος του διαμορφωμένου φορέα λαμβάνει τιμή μεγαλύτερη του διπλασίου της αδιαμόρφωτης τιμής του. Β. Το πλάτος του διαμορφωμένου φορέα μηδενίζεται για κάποιο χρονικό διάστημα. Γ. Το πλάτος του σήματος πληροφορίας είναι μεγαλύτερο από το πλάτος του φορέα. Δ. Το πλάτος του διαμορφωμένου φορέα λαμβάνει τιμή μέχρι το διπλάσιο της αδιαμόρφωτης τιμής του. 17. 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 18. Όταν ένας σταθμός FM παρεμβάλλεται από κάποιον άλλο ο δέκτης έχει την δυνατότητα να απορρίψει τον παρεμβάλλοντα σταθμό, εάν ο λόγος των δύο σημάτων είναι: Α. τουλάχιστον 2:1 (επιθυμητός προς ανεπιθύμητο) Β. τουλάχιστον 3:1 (επιθυμητός προς ανεπιθύμητο) Γ. τουλάχιστον 1:2 (επιθυμητός προς ανεπιθύμητο) Δ. τουλάχιστον 1:3 (επιθυμητός προς ανεπιθύμητο) 19. 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 μονοπλευρικές επικοινωνίες υλοποιούνται με απλά κυκλώματα εκπομπής και λήψης. Γ. 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. Δ. Η λήψη SSB σήματος υποφέρει από πολύ λιγότερες διακυμάνσεις απ ότι ένα ΑΜ ή DSB σήμα. 20. 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. 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. Γ. Οι απότομες και για πολύ μικρό χρονικό διάστημα μεταβολές του πλάτους που οφείλονται στον εξωτερικό θόρυβο εξουδετερώνονται από ένα κύκλωμα περιοριστή πλάτους. Δ. Ο περιοριστής πλάτους εισάγει ανεπιθύμητη ολίσθηση φάσης η οποία δυστυχώς δεν μπορεί να απομακρυνθεί από το δέκτη.
2) 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 120 khz. 3) Ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει με διαμόρφωση κατά πλάτος μουσικό σήμα το οποίο περιγράφεται από την σχέση x(t)=2 cos(8000πt)+3 cos(16000πt)+4 cos(24000πt). Η συχνότητα εκπομπής του σταθμού είναι 830kHz, 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. 4) Ένας ποµπός ΑΜ µε ισχύ φορέα 90kW εκπέµπει 102kW 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 22%, αντίστοιχα, να υπολογίσετε τη νέα εκπεµπόµενη ισχύ. 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) Σήμα πληροφορίας που περιέχει 2 συχνότητες (πρώτη συχνότητα 14 khz και δεύτερη συχνότητα 7 khz) με πλάτη 1,3916 V και 1,0 V αντίστοιχα, διαμορφώνει φορέα συχνότητας 97 MHz και πλάτους 8V 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. 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 ερώτημα αναφέρεται στο διάγραμμα της υπέρθεσης των δύο σημάτων) ε) 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: δ = k fc A, δ = k f 0 c A 0 1 1 2 2