Exam text content

 

TLT-5200 TIETOLIIKENNETEORIA Välikoe 11.10.2011

 

(English guestions on the other side.) Ei materiaaleja, peruslaskin ok. Laati J. Talvitie.

1. — Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin ja perustele vastauksesi:

a. Mainitse — ainakin — kolme — syytä, — miksi — modulaatiota — käytetään
tietoliikennejärjestelmissä (2p)

b. Kerro Fourier-sarjan ja Fourier-muunnoksen eroista. Millaisia käyttörajoituksia
kummankin muunnoksen hyödyntämiseen liittyy? Kumman menetelmän valitsisit,
jos haluaisit tutkia sinimuotoisen signaalin spektrisisältöä? (2p)

c. Miten impulssivaste ja siirtofunktio liittyvät toisiinsa puhuttaessa aikainvarianteista
lineaarisista (LTI) järjestelmistä. Mitä voit sanoa järjestelmän amplitudivasteesta
(kaksipuolinen spektri huomioiden), jos tiedetään, että impulssivaste on
reaaliarvoinen? (2p)

2. — Mitä tarkoitetaan yleisesti vääristämättömällä tiedonsiirtokanavalla? Jos lähetetty signaali on
x(f), miten vastaanotettu signaali y(f) riippuu tällöin (vääristämättömässä siirtokanavassa)
lähetteestä x(f) ja siirtokanavan ominaisuuksista? Mitä muotoa on tämän perusteella
vääristämättömän kanavan siirtofunktio, ja edelleen amplitudi- ja vaihevasteet? Entä
millaisia eri vääristymiä tiedonsiirtojärjestelmissä tyypillisesti syntyy ja miten ne vaikuttavat
siirrettävän signaalin spektriin? (6p)

3. — Mitä tarkoittaa käsite satunnaissignaali? Miksi tiedonsiirtojärjestelmien mallinnuksessa on
yleisesti usein tarpeen käsitellä tällaisia satunnaissignaaleja? Selitä lyhyesti mitä tässä
yhteydessä tarkoitetaan käsitteillä (a) stationäärisyys (tiukasti stationäärinen vs. laajasti
stationäärinen), (b) autokorrelaatio, (c) valkoinen kohina, (d) Gaussin kohina. (6p)

4. — Kaistanpäästösignaalien yleinen esitysmuoto on
Xgp (1) = All) c0S(0Wt + P(t)) = x, (1) cos(wct) — x, (")sin(ot)

Hahmottele tällaisen signaalin aaltomuoto ja periaatteellinen spektri. Mitä em. lausekkeen
suureet A(f), XF) ja m (tai fc) fysikaalisesti kuvaavat? Hahmottele myös vastaavan ns.
alipäästöekvivalentin = signaalin periaatteellinen spektri. Mikä on tämän alipäästö-
ekvivalentin signaalin aikatason lauseke ja miten se rakenteellisesti kuvaa itse
kaistanpäästösignaalin olennaista aaltomuotokäyttäytymistä? (6p)

5. — (a) Mikä on Hilbert-muunnin ja miten se liittyy SSB modulaatioon? Esitä myös kuinka
tällaista Hilbert-muunninta käyttäen voidaan reaalisesta signaalista muodostaa ns.
analyyttinen signaali eli signaali, jossa on mukana ainoastaan alkuperäisen signaalin
positiiviset taajuuskomponentit. Miten tämä liittyy SSB modulaatioon? (3p)

(b) Vertaile eri lineaarisia modulaatiomenetelmiä (AM, DSB, SSB, VSB(+C), CAM)
käytetyn kaistanleveyden ja tehon kulutuksen suhteen (matemaattista analyysiä ei tässä
velvoiteta) (3p)