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Analise Sinais_BS_A2_Prova1_Rev1 (GABARITO)

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CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA 
TURMA: ELT0701N VISTO DO COORDENADOR PROVA TRAB. GRAU 
RUBRICA DO 
PROFESSOR 
DISCIPLINA: ANÁLISE DE SINAIS E SISTEMAS AVALIAÇÃO REFERENTE: A1 A2 A3 
PROFESSOR: VINICIUS COUTINHO DE OLIVEIRA MATRÍCULA: Nº NA ATA: 
DATA: 30/11/2017 NOME DO ALUNO: 
UNIDADE: BONSUCESSO 
 
******************************** IMPORTANTE ******************************** 
 LEIAM OS ENUNCIADOS DAS QUESTÕES COM A MÁXIMA ATENÇÃO. 
 É permitido usar calculadora. 
 Não é permitido consultar qualquer material além do fornecido com a prova. 
 Raciocínio e respostas devem ser registrados neste caderno, no espaço reservado respectivo a cada 
questão. 
 Favor escrever o mais legivelmente possível. 
 RESOLVAM AS QUESTÕES DE MANEIRA ORGANIZADA. 
 FAÇAM A PROVA COM CALMA E ATENÇÃO! 
 No resultado das questões numéricas, indique sempre as unidades! Tenha o cuidado de notá-las 
corretamente!!! 
 O tempo total de prova será indicado no quadro, sendo este tempo improrrogável. 
 A nota máxima desta prova escrita é 10,0 (dez). Sobre a nota obtida pelo aluno nesta prova escrita 
será aplicado um peso de 0,9, pois esta equivale a 90% da nota da A2. 
Boa prova!!! 
******************************** FORMULÁRIO ******************************** 
 Conversão de relação de potências da escala linear para a logarítmica: P_log = 10 log (P2/P1). 
 Conversão de relação de tensões da escala linear para a logarítmica: U_log = 20 log (U2/U1). 
************************************************************************************* 
******************** CADERNO DE QUESTÕES E RESPOSTAS ******************** 
************************************************************************************* 
[Q.1] 
Seja aplicado a um conversor A/D (analógico-digital) o sinal representado no domínio da frequência da 
Figura Q.1. Nesta mesma figura, é mostrada a frequência de amostragem, fs. Responda, com justificativa: 
ocorrerá aliasing? Caso afirmativo, calcule o valor da(s) frequência(s) de aliasing e indique qual deveria 
ser a mínima frequência de amostragem. [1,5 ponto] 
[ESPAÇO PARA RESPOSTA DA Q.1] 
Vide próxima página. 
 
 
 
 
[CONTINUAÇÃO DA RESPOSTA DA Q.1] 
[PADRÃO DE RESPOSTA] 
Sim, pois a frequência mais alta do sinal composto de entrada é maior do que a frequência de Nyquist. 
(pode complementar assim:) A frequência de Nyquist corresponde à metade do valor da frequência de 
amostragem. Na questão, a frequência de amostragem é fs = 6 kHz e a frequência de Nyquist é fN = fs/2 = 
3 kHz. Sendo a freqüência mais alta do sinal de entrada igual a 3,5 kHz, ocorrerá aliasing. 
[+0,6 p. se responder conforme o padrão acima] 
 
Alias F3 = |6 – 3,5| = 2,5 kHz. [+0,6 p. se calcular esta frequência de aliasing] 
 [descontar -0,2 p. por freqüência de aliasing indevidamente calculada] 
 
A mínima freqüência de amostragem deste sistema deveria ser 7 kHz. 
[+ 0,3 p. se indicar esta fs corretamente] 
 
 
FIGURA Q.1 
[Q.2] 
Seja o enlace de radiocomunicações indicado, de maneira simplificada, na Figura Q.2. 
 
FIGURA Q.2 
Sejam, também, os seguintes parâmetros do enlace: 
 
 
Parâmetro Descrição 
PTX Potência do transmissor 
LCONN Perda no conector 
LCABLE Perda no cabo 
GANT_TX Ganho da antena transmissora 
LPATH Perda de propagação 
GANT_RX Ganho da antena receptora 
O rádio transmissor opera à potência PTX de 20 W. Cada conector do sistema irradiante introduz uma 
perda (LCONN) de 0,5 dB. Cada lance de cabo introduz uma perda de 50% da potência do sinal (o 
parâmetro LCABLE representa esta perda). O parâmetro LPATH totaliza as perdas por propagação do sinal 
(devido à atenuação no espaço livre e a outros fenômenos), LPATH = 150 dB. Ambas as antenas possuem 
ganho de 15 dBi. O sinal será finalmente recebido pelo rádio receptor caso sua potência seja superior à 
sensibilidade do receptor, SRX. 
Determine, a seguir, com demonstração dos cálculos (obs.: não será validada a questão se não forem 
demonstrados os cálculos!): 
a. O valor de PTX em dBW. [0,5 ponto] 
[ESPAÇO PARA RESPOSTA DA Q.2 (a)] 
[GABARITO] 
P(dBW) = 10 log (20 W/1W) = 13 dBW. [0,5 ponto se responder corretamente] 
 
 
 
b. O valor da potência do sinal recebido PRX pelo rádio receptor neste enlace. Indique a unidade! 
[1,5 ponto] 
[ESPAÇO PARA RESPOSTA DA Q.2 (b)] 
[GABARITO] 
PRX = PTX  (LCONN × 4)  (LCABLE × 2) + GANT_TX  (LPATH) + GRNT_RX 
PRX = 13 dBW  2,0 dB  6,0 dB + 15 dBi  150,0 dB + 15 dBi 
PRX = 115,0 dBW. 
[1,5 ponto se responder corretamente] 
[-1,0 ponto se não indicar a unidade corretamente] 
 
 
c. Considerando que a sensibilidade SRX do receptor seja de 112 dBW, e com base no valor da 
potência do sinal recebido (calculado no item anterior), assinale nas lacunas V (verdadeiro) ou F 
(falso) para cada uma das afirmativas a seguir. [1,0 ponto] 
[ F ] O sistema está funcionando perfeitamente, pois PRX é maior que SRX. 
[ V ] Uma opção a se considerar para que o sistema funcione é usar cabos com menor perda. 
[ V ] Uma opção a se considerar para que o sistema funcione é usar antenas com maior ganho. 
[ F ] Uma opção a se considerar para que o sistema funcione é operar em faixa de frequência mais 
alta. 
[ V ] Uma opção a se considerar para que o sistema funcione é reduzir a distância do enlace. 
[+0,2 ponto por opção corretamente indicada] 
 
 
[Q.3] 
Seja o conversor D/A (digital-analógico) mostrado na Figura Q.3, com quatro entradas, D0, D1, D2 e D3, 
sendo D3 o bit mais significativo da palavra binária, e D0 o menos significativo. Para um estado binário 
alto correspondente a +VCC = 2,8 V, calcule o valor de tensão na saída |Vout| para uma palavra binária de 
entrada 1010. Demonstre seus cálculos. Não será validada a questão se não forem demonstrados os 
cálculos. [1,0 ponto] 
 
FIGURA Q.3 
 [ESPAÇO PARA RESPOSTA DA Q.3] 
 
[GABARITO] 
|Vout| = 2,8 + 0/2 + 2,8/4 + 0/8 = 3,5 V. [1,0 ponto se responder corretamente, com os cálculos] 
 
 
 
 
[Q.4] 
A Figura Q.4 ilustra um sinal de tensão (que é uma amostra sonora) denominado U2, cujo valor é de 1 V 
(rms). Pela Figura Q.4 se verifica, também, que este sinal é gradativamente reduzido, a passos de 3 dB. 
 
FIGURA Q.4 
Com respeito ao referido sinal de tensão, assinale, a seguir, a opção correta. [1,0 ponto] 
 
 
(a) No primeiro passo de redução, verifica-se um sinal U2’ cujo valor é 0,5 V (rms). 
(b) No segundo passo de redução, verifica-se um sinal U2’ cujo valor é 0,707 V (rms). 
(c) No segundo passo de redução, verifica-se um sinal U2’ cujo valor é 0,5 V (rms). 
(d) No segundo passo de redução, verifica-se um sinal U2’ cujo valor é 0,25 V (rms). 
(e) Nenhuma das afirmativas acima. 
[GABARITO] Opção correta: (C) [1,0 ponto se responder corretamente] 
[Q.5] 
Calcule o valor médio das formas de onda mostradas nas Figura Q.5(a) e Q.5(b). Obs.: demonstre seus 
cálculos. Não será validada a questão se não forem demonstrados os cálculos! [1,0 ponto] 
 
FIGURA Q.5(a) 
 
FIGURA Q.5(b) 
 
 
[ESPAÇO PARA RESPOSTA DA Q.5] 
 
[GABARITO] 
Figura Q.5(a) 
VDC = [(20 × 8×10
-6
) + (0 × 2×10
-6
)]/(10×10
-6
) = [(160 × 10-6) + (0)]/(10×10-6) = 160/10 = 16 V. 
[+0,5 ponto, descontar -0,25 p. se não puser a unidade] 
 
 
Figura Q.5(b) 
Por definição, 

T
DC dttv
T
V
0
)(
1
 = [(10×10
-6
)  (30)/2] / (10×10-6) = 15 V. 
[+0,5 ponto, descontar -0,25 p. se não puser a unidade] 
 
 
 
[Q.6] 
Um conversor A/D(analógico-digital) de 8 bits produz uma palavra binária quantizada 11001010. Esta 
palavra é então codificada antes de ser transmitida, adotando-se para isto um esquema de código de 
paridade ímpar. 
 
Com relação ao sistema acima exemplificado, sejam as assertivas a seguir. 
I. A palavra transmitida é 110010100. 
II. A palavra transmitida é 110010101. 
III. Utilizar um conversor A/D de 4 bits resulta em um erro de quantização menor. 
IV. A paridade protege contra erros de transmissão. 
V. A paridade reduz o erro de quantização. 
 
Assinale abaixo a opção correta. [1,5 ponto] 
(a) São falsas as afirmativas I, III e IV. 
(b) São falsas as afirmativas I, III e V. 
(c) São falsas as afirmativas II, III e IV. 
(d) São falsas as afirmativas II, III e V. 
(e) A afirmativa III é verdadeira. 
 
[GABARITO] 
Opção correta: (B) [1,5 ponto se responder corretamente] 
 
[Q.7] 
Seja o espectro eletromagnético, ilustrado na Figura Q.7, e sejam os trechos a seguir, que discorrem sobre 
comunicações sem fio. 
Trecho 1: “Sistemas de menor frequência, p. ex. LF e MF, tipicamente, usam antenas ( I ) do 
que as de VHF. Sistemas de maior frequência, p. ex. SHF, possuem banda passante (II) do que 
sistemas de comunicação na faixa de HF (ex. cabos coaxiais).” 
Trecho 2: “Esquemas de modulação de ordens mais altas (isto é, os que enviam mais bits/símbolo) 
são ( III ) robustos contra erros de transmissão decorrentes do efeito do ruído e interferências.” 
 
 
 
FIGURA Q.7 
Assinale, no quadro-resposta a seguir, a opção em que todas as lacunas sejam corretamente completadas. 
[1,0 ponto] 
 ( I ) ( II ) ( III ) 
( A ) menores menor menos 
( B ) menores maior mais 
( C ) maiores maior menos 
( D ) maiores menor mais 
( E ) maiores maior mais 
 
[GABARITO] 
Opção correta: (C) [1,0 ponto se responder corretamente] 
 
************************************** FIM **************************************

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