EN2620_lista03_celular_1.0p2_2t2013

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EN 2620 – Comunicações Móveis 
Lista: 03 
Assunto: Spread Spectrum e OFDM 
 
 
I) Exercícios Teóricos 
 
1) Seja um sistema transmitindo a 600Kbps, empregando um filtro raised cosine com  = 0.5, e operando 
numa temperatura de 30
o 
C. Considerando que o sistema sofre interferência de um Jammer Contínuo 
com potência de 110-14 W distribuída em toda a banda do sistema e que a potência do sinal recebido 
(portadora) seja 210-14 W, determine a probabilidade de erro considerando que: 
a. O sistema emprega modulação BPSK 
b. O sistema emprega modulação 16QAM 
c. O sistema emprega modulação SS-BPSK com Rc = 60Mcps 
d. O sistema emprega modulação SS-16QAM com Rc = 60 Mcps 
e. O ganho do uso de SS para cada caso 
f. O valor de (Eb/Nj)dB e (Eb/(No+Nj))dB para cada caso 
 
Dica: Es = P/Rs, Eb = Es/log2(M), Rs = Rb/log2(M) e M é o no. de símbolos do alfabeto (Modulação) 
 
2) Considerando que o sistema do exercício anterior sofre interferência de um Jammer Pulsado com  = 0.3 
e potência de 110-14 W distribuída em toda a banda do sistema e que a potência do sinal recebido 
(portadora) seja 210-14 W, determine a probabilidade de erro considerando que: 
a. O sistema emprega modulação 16QAM 
b. O sistema emprega modulação SS-16QAM com Rc = 60 Mcps 
c. O ganho do uso de SS 
d. O valor de (Eb/Nj)dB e (Eb/(No+Nj))dB 
 
3) Projete um sistema de espalhamento espectral abaixo para a transmissão de dados a uma taxa de 
500 kbps e com Gp de aproximadamente 100, considerando: 
a. DS-SS empregando modulação QPSK 
b. FH-SS lento (1 salto a cada 4 bits) empregando modulação 4-FSK 
c. FH-SS rápido (1 salto a cada bit) empregando modulação 4-FSK 
d. Desenhe os diagramas de sinais para cada caso (operação com bits, símbolos e chips) 
 
4) Calcule as autocorrelações e correlações cruzadas discretas periódicas para uma SMC de 
comprimento 7 (1 + d + d
3
) e sua SMC recíproca para todos os valores de  pertinentes. 
 
5) Seja um registrador de deslocamento de 5 estágios. Pergunta-se: 
a. Qual é o comprimento de uma SMC gerada por esse registrador? 
b. Quantas SMC são possíveis de serem geradas? 
c. Escolha uma das SMC possíveis através das tabelas do material de aula e mostre como é 
possível gerar a SMC através de uma LFSR 
d. Mostre analiticamente como é possível quebrar o código apresentado no item c 
(descobrir o polinômio da SMC) a partir de um segmento da SMC? Qual deve ser o 
tamanho mínimo desse segmento? (use um segmento qualquer de tamanho mínimo para 
quebrar o código) 
 
 
 
6) Um link reverso de um sistema CDMA/DS emprega sinalização binária BPSK com Gp= 128 e 
operando com (Eb/No)min = 7dB ou 10 dB (dependendo do receptor empregado). Determine: 
a. A expressão da capacidade (número de usuários) para levar em conta o efeito do ruído 
AWGN (termo em função de Eb/No), além da MAI (interferência multi-usuário), 
conforme mostrado em aula (slide 138) 
b. O número de usuários para uma BER= 10-3, considerando ambas as (Eb/No)min dadas 
c. Qual deveria ser a (Eb/No)min se o sistema tivesse que atender a 100 usuários? 
d. Qual a probabilidade de erro de bit para este caso? 
 
7) Compare o desempenho de um sistema DS/SS-QPSK empregando um receptor Rake com 4 
Fingers em um canal de multipercurso em relação ao desempenho do mesmo sistema em 
AWGN empregando um receptor baseado em filtro casado (MF). Considere que a probabilidade 
média de erro de bit do sistema em AWGN é de 110−3. 
a. Qual é a nova probabilidade de erro de bit para o cenário de multipercurso? 
b. Se a mínima diferença entre os multipercursos for de 100.0 ns, qual deve ser a mínima 
taxa de chip do sistema para se ter Resolvable Paths? 
 
8) Considerando o Efeito Near-Far, qual deve ser a potência recebida de cada usuário num sistema 
CDMA/DS com 20 usuários? O que ocorre se a potência de 1 usuário é 10 vezes maior que os 
demais? 
 
9) Considerando o Efeito Near-Far, quantos usuários são possíveis num sistema CDMA/DS 
sabendo-se que a BER necessária é de 10
-3
 e que é empregada modulação QPSK ? O que ocorre 
se a potência de 1 usuário é 10 vezes maior que os demais? 
 
Dica: use a expressão da probabilidade de erro e a que relaciona SNR e Eb/No 
 
10) Deseja-se projetar um sistema OFDM em um canal na faixa de 2.4GHz com banda de 10MHz 
com delay spread de 1 us. Determine: 
a. A banda de coerência do canal 
b. A quantidade de subcanais OFDM para que não haja ISI (N) 
c. A largura de banda de cada subcanal e a duração do símbolo OFDM para que não haja 
ISI (WN e TN) 
d. A duração do Prefixo Cíclico (uTs) 
e. A duração total do símbolo OFDM com o Prefixo Cíclico (Tofdm == TN + uTs) 
f. O overhead introduzido no sistema 
g. A taxa de bit se forem empregadas as modulações QPSK e 16-QAM (Rb) 
h. A taxa de bit se for empregado uma codificação com uma taxa de ½ 
 
 
II) Exercícios de Simulação 
 
1) Resolva o exercício 1 considerando que: Pj= [1e-14 1e-15 1e-16 1e-17] empregando o matlab e 
mostre os resultados num gráfico. 
 
2) Plot diferentes curvas de BER x Eb/No para diferentes quantidades de usuários (U) em um 
sistema CDMA com um dado Gp (considerando códigos curtos, Gp= L) de acordo com a 
expressão: 
 
 [
 
(
 
 
)
 
 
 
]
 
 
 
 (√ ) 
 
Dica: Use por exemplo: Gp=1023 e U= 10, 50, 100, 200 
 
3) Refaça o exercício, considerando agora diferentes curvas de BER x U para diferentes 
quantidades de Gp e que Eb/No é elevado.