Lista de exercicio_Principios de Telecom_3_Dados e sinais

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FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZ
UNIVERSIDADE DE FORTALEZA
Ensinando e Aprendendo
CURSO: ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO
DISCIPLINA: PRINCÍPIOS DE TELECOMUNICAÇÕES
Adaptado do livro: Comunicação de Dados e Redes de Computadores – 4ª edição – 
Behrouz A. Forouzan
Lista de Exercícios
Capítulo 3 – Dados e Sinais
Questões para Revisão
1. Qual é a relação entre período e frequência?
2. O que mede a amplitude de um sinal? E a frequência? E a fase?
3. Como um sinal composto pode ser decomposto em suas frequências individuais?
4. Cite três tipos de perda na transmissão.
5. Cite as diferenças entre transmissão banda-base e transmissão banda larga.
6. Cite as diferenças entre um canal passa-baixa e um canal passa-faixa.
7. O que o teorema de Nyquist tem a ver com comunicações?
8. O que a capacidade de Shannon tem a ver com comunicações?
9. Por que os sinais ópticos usados em cabos de fibra óptica têm um comprimento de onda
muito curto?
10. Podemos reconhecer se um sinal é periódico ou não simplesmente analisando seu gráfico de domínio da frequência? Como?
11. O gráfico de domínio da frequência de um sinal de voz é discreto ou contínuo?
12. O gráfico de domínio de frequência de um sistema de alarme é discreto ou contínuo?
13. Enviamos um sinal de voz de um microfone para um gravador. Trata-se de uma transmissão banda-base ou de banda larga?
14. Enviamos um sinal digital de uma estação em uma LAN para outra estação de trabalho.
15. Trata-se de uma transmissão banda-base ou de banda larga?
16. Modulamos vários sinais de voz e os enviamos pelo ar. Trata-se de uma transmissão banda base ou de banda-larga?
Exercícios
17. Dadas as frequências a seguir, calcule os períodos correspondentes.
a. 24 Hz
b. 8 MHz
c. 140 kHz.
18. Dados os períodos seguintes, calcule as frequências correspondentes.
a. 5 s
b. 12 μs
c. 220 ns
19. Qual é o deslocamento de fase para as seguintes situações:
a. Uma onda senoidal com amplitude máxima no instante zero
b. Uma onda senoidal com amplitude máxima após ¼ de ciclo
c. Uma onda senoidal com amplitude zero após ¾ de ciclo e crescente
20. Qual é a largura de banda de um sinal que pode ser decomposto em cinco ondas senoidais com frequências em 0, 20, 50, 100 e 200 Hz? Todas as amplitudes máximas são idênticas. Desenhe a largura de banda.
21. Um sinal composto periódico com largura de banda de 2.000 Hz é composto por duas ondas senoidais. A primeira delas tem frequência de 100 Hz e amplitude máxima de 20 V; a segunda tem amplitude máxima de 5 V. Desenhe a largura de banda.
22. Que sinal tem largura de banda mais ampla: uma onda senoidal com frequência de 100 Hz ou uma onda senoidal de frequência 200 Hz?
23. Qual é a taxa de transferência para cada um dos sinais a seguir:
a. Um sinal no qual 1 bit dura 0,001 s
b. Um sinal no qual 1 bit dura 2 ms
c. Um sinal no qual 10 bits duram 20 μs
24. Um dispositivo envia dados a uma taxa de transferência de 1.000 bps.
a. Quanto tempo ele leva para enviar 10 bits?
b. Quanto tempo ele leva para enviar um único caractere (8 bits)?
c. Quanto tempo ele leva para enviar um arquivo de 100.000 caracteres?
25. Qual é a taxa de transferência para o sinal da Figura 3.34?
Figura 3.34 Exercício 23
26. Qual é a frequência do sinal na Figura 3.35?
Figura 3.35 Exercício 24
27. Qual é a largura de banda do sinal composto ilustrado na Figura 3.36?
Figura 3.36 Exercício 25
28. Um sinal composto periódico contém frequências que vão de 10 a 30 kHz, cada um deles com amplitude de 10 V. Represente o espectro de frequências.
29. Um sinal composto não periódico contém frequências que vão de 10 a 30 kHz. A amplitude máxima é de 10 V para os sinais de maior e menor frequência e de 30 V para o sinal de 20 kHz. Supondo que as amplitudes mudem gradualmente do mínimo para o máximo, represente o espectro de frequências.
30. Um canal de TV possui largura de banda de 6 MHz. Se enviarmos um sinal digital usando um canal, quais serão as taxas de transferência, se usarmos uma harmônica, três harmônicas e cinco harmônicas?
31. Um sinal trafega do ponto A ao ponto B. No ponto A, a potência do sinal é de 100 W. No ponto B, a potência é de 90 W. Qual é a atenuação em decibéis?
32. A atenuação de um sinal é de –10 dB. Qual é a potência final do sinal se ele tinha, originalmente, 5 W?
33. Um sinal passou por três amplificadores em cascata, cada um dos quais com um ganho de 4 dB. Qual é o ganho total? Em quanto o sinal é amplificado?
34. Se a largura de banda do canal for de 5 kbps, quanto tempo ele levará para enviar um pacote de 100.000 bits por esse dispositivo?
35. A luz solar leva aproximadamente oito minutos para atingir a Terra. Qual é a distância entre o Sol e a Terra?
36. Um sinal tem um comprimento de onda igual a 1 μm no ar. Que distância a frente de onda pode percorrer durante 1.000 períodos?
37. Uma linha tem uma relação sinal/ruído igual a 1.000 e uma largura de banda de 4.000 kHz. Qual a taxa de dados máxima suportada por essa linha?
38. Medimos o desempenho de uma linha telefônica (4 kHz de largura de banda). Quando o sinal é 10 V, o ruído é 5 mV. Qual a taxa de dados máxima suportada por essa linha telefônica?
39. Um arquivo contém 2 milhões de bytes. Quanto tempo leva para se fazer o download desse arquivo em um canal de 56 kbps? E em um canal de 1 Mbps?
40. Um monitor de computador tem resolução de 1.200 por 1.000 pixels. Se cada pixel usar 1.024 cores, quantos bits seriam necessários para enviar o conteúdo completo de uma tela?
41. Um sinal com 200 miliwatts de potência passa por 10 dispositivos, cada um deles com um nível de ruído médio de 2 microwatts. Qual é a SNR? Qual é a SNRdB?
42. Se a voltagem máxima de um sinal for 20 vezes a voltagem máxima do ruído, qual é a sua SNR? Qual é a SNRdB?
43. Qual é a capacidade teórica de um canal em cada um dos seguintes casos:
a. Largura de banda: 20 kHz SNRdB = 40
b. Largura de banda: 200 kHz SNRdB = 4
c. Largura de banda: 1 MHz SNRdB = 20
44. Precisamos atualizar um canal com uma largura de banda mais ampla. Responda às seguintes questões:
a. Qual será a taxa melhorada se dobrarmos a largura de banda?
b. Qual será a taxa melhorada se dobrarmos a SNR?
45. Temos um canal com largura de banda 4 kHz. Se quisermos enviar dados a 100 kbps, qual será a SNRdB mínima? Qual será a SNR?
46. Qual será o tempo de transmissão de um pacote enviado por uma estação se o comprimento do pacote for de 1 milhão de bytes e a largura de banda do canal for de 200 kbps?
47. Qual será o comprimento de um bit em um canal com velocidade de propagação de 2 × 108 m/s se a largura de banda do canal for
a. 1 Mbps?
b. 10 Mbps?
c. 100 Mbps?
48. Quantos bits caberão em um enlace com 2 ms de retardo se a largura de banda do enlace for
a. 1 Mbps?
b. 10 Mbps?
c. 100 Mbps?
49. Qual é o retardo total (latência) para um pacote de 5 milhões de bits que está sendo enviado em um enlace com 10 roteadores, cada um dos quais com um tempo de fila de 2 μs e tempo de processamento de 1 μs? O comprimento do enlace é 2.000 km. A velocidade da luz no interior do enlace é de 2 × 108 m/s. O enlace tem largura de banda de 5 Mbps. Que componente do retardo total é dominante? Qual deles é desprezível?