Exam text content

TLT-5200 TIETOLIIKENNETEORIA Tentti 20.12.2012
-t|----SAS4A”mt20rooor

Laati M.Valkama, ei materiaaleja, ei laskimia.

(English version on the other side of the sheet)

J Mitä tarkoitetaan yleisesti vääristämättömällä tiedonsiirtokanavalla? Jos lähetetty signaali
on x(f), miten vastaanotettu signaali y() 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?

25 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 modulaatio?

3- (a) Kaistanpäästösignaalien yleinen esitysmuoto on /
Xyp (0) = At) cos(0t + P)) = x, (1) 0s(0f) — x, (1) sina!)

Hahmottele tällaisen signaalin periaatteellinen aaltomuotokäyttäytyminen ja spektri. Mitä
em. lausekkeen suureet 4(f), Xf) ja oc (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?

(b) Selitä lyhyesti taajuusmodulaation (FM) periaate. Hahmottele myös FM moduloidun
signaalin (1) periaatteellinen aaltomuotokäyttäytyminen ja (ii) periaatteellinen spektri kun
moduloivana signaalina on yksittäinen siniaalto (taajuus fy). Mitä etuja tai toisaalta
haittoja FM modulaatiolla yleisesti on verrattuna lineaarisiin modulaatiomenetelmiin?

4. Esitä ideaaliseen näytteenottoon liittyvä aikatason matemaattinen malli. Esitä (siis piirrä)
myös saatavan diskreettiaikaisen signaalin spektrin periaatteellinen muoto (esimerkki).
Selitä tämän perusteella, millä ehdoilla ei tapahdu laskostumista. Esitä myös ideaalisen
rekonstruoinnin idea aika- ja taajuustasossa. Kerro lopuksi lyhyesti kaistanpäästö-
signaaleihin liittyvän alinäytteistyksen (bandpass subsampling) idea.

58 (a) Selitä lyhyesti mitä tarkoitetaan käsitteillä ()) informaatio ja (ii) entropia. Anna
vaikka jokin esimerkki. Entä mitä tarkoitetaan tässä yhteydessä käsitteellä kanavan
kapasiteetti? (Tarkastelu käsitteellisellä tasolla riittää!)

(b) Tarkastellaan digitaalista kantoaaltomoduloitua PAM/PSK/OAM siirtojärjestelmää,
jossa tavoitebittinopeus on 18 Mbits/s ja käytettävissä oleva siirtokaista keskitaajuuden
ympärillä on 8 MHz. Suunnittele järjestelmä eli valitse omasta mielestäsi järkevät arvot
järjestelmän avainparametreille (symbolinopeus, aakkoston koko, lisäkaistakerroin, tms).
Perustele toki. Entä jos kyseessä onkin kantataajuinen PAM siirtojärjestelmä samalla
tavoitebittinopeudella (18 Mbits/s) ja samalla fysikaalisella kaistanleveydellä (8 MHz)?

Maks.pisteet: 5 x 6 = 30p.