1] A cosa serve la modulazione di un segnale ?

a) a rendere la trasmissione efficiente rendendo il segnale compatibile con il mezzo trasmissivo

b) ad eliminare quelle componenti di spettro che distorcono il segnale

c) per migliorare l'SNR

d) per rendere il segnale mescolabile con gli altri segnali trasmessi in contemporanea

e) le risposte a) d).

2] Se in un modulatore entra un segnale analogico s(t) e ne esce uno p'(t) totalmente digitale che tipo di modulazione é stata effettuata ?

3] Quali tipi di modulazione analogica conosci ? Quanti di modulazione impulsiva ? E di digitale ?

4] Disegnare l'andamento nei tempi e nelle frequenze di un segnale sinusoidale di frequenza 10[kHz] modulato AM da una portante sinusoidale di frequenza 0.1[MHz] rispettivamente nei casi di indice di modulazione m=50%; 100%; 200%.

5] Un segnale bianco nella banda (0-9[kHz]) viene modulato in ampiezza con una portante a frequenza 1[MHz]: disegnare lo spettro del segnale modulato.

6] Se al segnale del punto 5 sopprimiamo la LSB e la portante cosa otteniamo ? Che banda viene occupata ora, (abbiamo risparmiato qualcosa) ?

7] Nel piano del vettore rotante con velocitá angolare pari a 6.280.000 [rad/s] vogliamo rappresentare una portante di ampiezza unitaria di frequenza 1 [MHz] modulata AM da un segnale continuo di 5[V]: disegnare la rappresentazione vettoriale corrispondente e stabilire modulo e fase del segnale modulato. (facoltativo: se alla portante si sovrappove un rumore di fase notiamo qualcosa nelle ampiezze?)

8] Ripetere l'esercizio 7 quando la portante é sin(21.000.000t + /3)

9] Disegnare il vettore risultante nel piano del vettore rotante dei punti 7 ed 8 nel caso di segnale modulato in quadratura: As sin(21.000.000t) + Ac cos(21.000.000t); quando:

a) As = 1, Ac = 0 [V];

b) As = 0, Ac = 1 [V];

c) As = 1, Ac = 1 [V];

(si ricordi che cos() = sin(/2 + )).

Possiamo fare qualche osservazione sulla fase di un segnale modulato in ampiezza QAM ?

10] Disegnare l'andamento nei tempi di una portante alla frequenza di 1 [kHz] modulata in frequenza da un segnale sequenza digitale 1101 di periodo T = 20 [ms] quando l'indice di modulazione é pari a 1. Di che tipo di modulazione si tratta?

11] Consideriamo i dati dell'esercizio 5 riferendoli peró ad una modulazione FM con deviazione di 30 [kHz]: quanta banda verrá occupata dal segnale modulato? Facendo riferimento con la modulazione dell'esercizio 5 cosa osserviamo? É conveniente effettuare tale tipo di modulazione?

12] Disegnare l'andamento nei tempi di una portante digitale (T = 0.01 [ms]) modulata da un'onda triangolare di periodo (Tt = 0.1 [ms]) con tecnica:

a) PAM;

b) PWM;

c) PPM;

13] Sia data una sinusoide di frequenza 1000[Hz] campionata con periodo Tc = 0.1[ms]:

a) disegnare il segnale campionato e quello quantizzato (con 8 livelli) corrispondente, e di- segnare il rumore di quantizzazione che si ottiene.

b) Ripetere l'esempio con solo 4 livelli di quantizzazione.

c) In quale caso, tra a) e b) abbiamo il minor rumore di quantizzazione ?

d) Abbiamo effettuato una modulazione PCM ?

14] Si voglia digitalizzare un brano musicale per masterizzarlo su compact disc. La banda base del segnale alta fedeltá sia 0 - 20[kHz]:

a) quale frequenza di campionamento sceglieresti ?

b) I CD utilizzano una frequenza di campionamento standard di 44,1 [kHz] e 16 bit per cam- pione (occupando due canali per avere l'effetto stereofonico): quanti bit occorrono per maste- rizzare un minuto di musica ?

c) Con i dati del punto b) quanto é minore il livello massimo del rumore di quantizzazione rispetto al massimo segnale ?

d) Se ogni CD puó produrre 72 minuti di musica quant'é la capacitá massima di memoria di un CD (un byte = 8bit) ?

15] Volendo registrare un messaggio a voce tipo segreteria telefonica modulato PCM su un floppy disc (1.4 [Mbyte]):

a) con standard del segnale telefonico che frequenza di campionamento sceglieresti e quanto puó durare al massimo il messaggio memorizzato, (un byte per ogni campione) ?

b) Quanto vale il rapporto tra il massimo segnale ed il massimo rumore di quantizzazione ?

c) Se voglio trasmettere il messaggio massimo con un modem a 2400 [bps] quanto tempo impiego (e quindi quanto é piú lento il sistema rispetto alla trasmissione di voce diretta) ?

d) Per avere un tempo di trasmissione confrontabile con quello di trasmissione diretta che bit-rate scegliresti ? Pui utilizzare ancora la linea telefonica commutata ?

16] Disegnare l'andamento nei tempi della sequenza 10110001 modulata PSK quando ogni simbolo rappresenta una coppia di bit, (T = 1[ms]; le fasi sono: 0 => 00; +90 => 01; +180 => 11; -90 => 10).

17] Ripetere l'esercizio 16 per modulazione DPSK, (ora le fasi dell'esercizio precedente sono salti di fase associati a sequenze di dibit). Se la sequenza modulata viene trasmessa da un modem a 2400 [baud] quanto vale il bit-rate del segnale originario ?

18] Disegnare la "costellazione" corrispondente ad una modulazione QAM con 4 bit per simbolo: se un segnale che sfrutta questa modulazione fosse composto da una sequenza di 1 [kbyte] ed avesse un bit-rate di 9600 [bps] in quanto tempo verrebbe trasmesso e con che frequenza di cifra, (frequenza di simbolo)?