SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES

INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

Ano lectivo de 1996/97 - 1º Semestre

1º Exame, 1ª Época - 11 de Janeiro de 1997 - 13 h


As notas desta prova sairão até às 14 h do dia 16 de Janeiro (5ª feira), no placard da cadeira e a revisão de provas será às 14 h do dia 17 de Janeiro (6ªfeira), junto à Secretaria da Secção de Telecomunicações.
A duração do exame é de 3 h.
CADA GRUPO DEVE SER RESOLVIDO EM FOLHAS SEPARADAS.
Responda às seguintes questões apresentando os cálculos que efectuar e JUSTIFICANDO as respostas dadas. Boa sorte !
 
 

I (0.5+ 0.5+ 0.5+ 0.5 val.)

Explique porque são falsas as seguintes afirmações:
a) "A escolha para transmissão em televisão policromática dos sinais EY-ER e EY-EB tem, principalmente, a ver com a necessidade de garantir a compatibilidade directa. "
b) "O uso de técnicas de compressão de imagem implica sempre a perda de alguma qualidade em relação ao original ainda que isso possa ser imperceptível ao utente."
c) "A comutação de pacote é o tipo de comutação mais adequado para serviços muito sensíveis ao atraso."
d) "A escolha de uma técnica de modulação para um dado sistema de comunicação depende, principalmente, da frequência da portadora a usar."
 

II (1+ 2+ 1 val.)

Uma fonte ternária emite símbolos a uma taxa de 1000 símbolos por segundo. Os símbolos são transmitidos através de um canal com uma capacidade de 1400 bit/s.
a) Qual o ritmo de informação máximo possível à saída da fonte (em bit/s) ?
b) Suponha que as probabilidades dos símbolos emitidos são 2/3, 1/6 e 1/6. Indique se é possível, com codificação adequada, transmitir a saída desta fonte pelo canal referido, com uma probabilidade de erro arbitrariamente pequena na recepção. Em caso afirmativo, indique um dos códigos possíveis.
c) Indique uma característica comum a todos os códigos de Huffman ou seja uma característica cuja não verificação permite imediatamente concluir que o código em questão não é um código gerado segundo o método de Huffman.
 

III (1.5+ 1 val.)

Considere um satélite geo-estacionário de telecomunicações, com as seguintes características:

  • Potência isotrópica equivalente radiada (EIRP): 60 dBm
  • Largura de banda utilizada: 72 MHz
  • Distância à estação terrena: 40 000 km
  • Frequência da portadora: 4.3 GHz
  • A estação terrena tem o seguinte diagrama de blocos:

  • Temperatura de ruído aos terminais da antena: 40 K
  • Temperatura de ruído do pré-amplificador: 10 K
  • Ganho da antena 60 dB
  • a) Calcule o comprimento máximo do guia de ondas, com atenuação de 0.1 dB/m, à temperatura de 300 K, para que o factor de mérito (G/T) da estação terrena seja de 40.7 dB/K (considere desprezável o termo de ruído introduzido pelo receptor neste sistema). Nota: Lembre-se que F = 1 + ( Ti / T0 ) em unidades lineares.
    b) Calcule a densidade de potência colocada pelo satélite na estação terrena.
     

    IV (1+ 1+ 1 val.)

    Como sabe, o fenómeno da cintilação foi importante na especificação dos actuais sistemas de televisão.
    a) Explique em que consiste o fenómeno da cintilação em televisão.
    b) Indique qual foi a principal consequência da necessidade de resolver o problema da cintilação em termos do projecto dos sistemas de televisão usados até hoje. Porque foi adoptada essa solução ?
    c) "Se se tivesse hoje de projectar um novo sistema de televisão, o fenómeno da cintilação não teria as consequências que teve nos sistemas de televisão até hoje usados." - Está de acordo ou não com esta frase ? Porquê ?
     

    V (1+ 1.5+ 1 + 1 val.)

    Considere uma comunicação videotelefónica, segundo a norma ITU-T H.261, usando um débito binário de 64 kbit/s. A sequência é codificada usando a resolução espacial CIF e uma frequência de imagem de 12.5 Hz.
    Numa dada altura, a imagem que tem de transmitir está dividida horizontalmente em 2 partes iguais sendo a parte de baixo fixa e a parte de cima com movimento. Atendendo a que o codificador faz uma codificação sequencial dos macroblocos, constata-se que todos os bits de código são gerados, uniformemente, na primeira metade do intervalo de tempo que o codificador normalmente dedica a codificar cada imagem. No codificador, os bits de código aguardam a sua transmissão na memória de saída. Sabendo que na codificação da primeira imagem se gastaram 15360 bit, na da segunda 20480 e na da terceira 2560, calcule, justificando:
    a) O instante em que o receptor obtém todos os bits de código correspondentes à 1ª imagem.
    b) A dimensão mínima da memória de saída do codificador para que nunca haja perda de bits na situação acima descrita.
    c) O atraso inicial de visualização mínimo a aplicar no descodificador supondo que tem disponível à saída do codificador a memória determinada na alínea anterior (suponha 20000 bit se não a resolveu) e que o codificador pode gerar os bits de código com qualquer distribuição temporal no intervalo de tempo entre a aquisição de 2 imagens.
    d) Explique porque razão se pode afirmar que os vectores de movimento na norma ITU-T H.261 são codificados de modo preditivo.
     

    VI (1+ 1.5+ 1.5 val.)

    Considere uma ligação lógica em que se adoptou o polinómio g(x) = x5 + x4 + 1 para o cálculo dos campos de 'check-sum' das tramas.
    a) Calcule a informação para controlo de erro a acrescentar à mensagem 01001101. Admita que o primeiro bit a enviar para a linha é o da direita. Escreva a informação total a transmitir.
    b) Identifique 4 bits da sequência binária transmitida para o canal, tal que a recepção incorrecta dos mesmos não permita ao receptor detectar a ocorrência de erros no canal. Justifique a escolha efectuada.
    c) Indique quais são e em que consistem as principais estratégias básicas para controlo dos erros no contexto de uma comunicação.