Exam text content

TLT-5400 DIGITAALINEN SIIRTOTEKNIIKKA
1. välikoe 27.2. 2013

English version on the other side!

Laskinta ei sallita — eikä tarvita

1. Hahmottele diskreettiaikaista kanavaa koskeva käyrästö, josta nähdään
(a) jatkuva-arvoisen kanavan kapasiteetti (bittiä/symboli) S/N-suhteen funktiona
(b) maksimaalinen informaation siirtonopeus S/N-suhteen funktiona seuraavia aakkostoja
käytettäessä: 2-PSK,4-PSK, 16-0AM, 64-0AM
Olennaista on käyrästön periaattellinen muoto ja (b)-kohdan asymptoottinen käyttäytyminen
suurilla S/N-suhteilla.

2. Tarkastellaan kantoaaltomoduloitua OAM-järjestelmää, jonka symbolinopeus on 1/T.
e Mikäon teoreettinen alaraja tarvittavalle kaistanleveydelle, kun pyritään symbolien
välisten keskinäisvaikutusten täydelliseen välttämiseen?
Hahmottele kantataajuisen signaalin spektri kun lisäkaista on 25 %.
e Miten käytettävä symboliaakkosto vaikuttaa signaalin spektriin, kun käytettävä
bittinopeus on kiinnitetty?

3. Esitä kantoaaltomoduloiduissa PAM/PSK/OAM siirtojärjestelmissä käytetyn kvadratuuri-
modulaation (I/O-modulaation) yleinen periaate. Esitä lähettimen ja vastaanottimen
lohkokaaviot (yleisellä tasolla). Havainnollista periaatetta spektrikuvilla eri kohdissa
järjestelmää. Mikä on pulssinmuokkauksen rooli tällaisessa tiedonsiirtolinkissä?

4. Esitä 16-0AM konstellaatio. Miten kanavakohina ilmenee vastaanotetun signaalin
konstellaatiokuviossa? Esitä optimaaliset päätösrajat 16-0AM signaalin ilmaisussa olettaen, että
kanavakohina on summautuvaa valkoista normaalijakautunutta kohinaa, eikä signaalissa esiinny
symbolien keskinäisvaikutusta.

5. Esitä yleisessä muodossa millä tavoin OAM-konstellaatioiden symbolivirhetodennäköisyys
AWGN-tapauksessa riippuu kohinan ominaisuuksista ja konstellaatiosta? Mikä on O-funktion
rooli tässä yhteydessä, ja mikä on tämä O-funktio?

Pisteytys: max 3 pistettä per tehtävä, 2 välikokeesta max 15+15=30 pistettä
Sitanus Wirdatmadja
seetanus. wirdatmadja E& tut.fi

TLT-5406 — DIGITAL TRANSMISSION
1** mid-term exam 27.2.2013

Suomenkielinen versio toisella puolella.
No calculator allowed — no need.

1. Considering discrete-time channels, sketch a chart showing the following plots:
e Continuous-valued AWGN channel capacity (bits/symbol) as a function of SNR
e Maximal conveyed information as a function of SNR for the following alphabets: 2-PSK, 4-
PSK, 16-0AM, 64-0AM

The characteristic shapes of the curves and asymptotic behavior are essential.

2. Consider a OAM passband transmission system with the symbol-rate of 1/T.
e Whatisthe theoretical lower limit for the bandwidth in ISI-free transmission?
e Sketch the baseband signal spectrum for 25 % excess bandwidth.
e Assuming that the transmitted bit-rate is fixed, how does the choice of the symbol alphabet
affect the signal spectrum?

3. Explain briefly the basic idea of guadrature (I/O) modulation used in carrier modulated
PAM/PSK/OAM transmission systems. Sketch simple block-diagrams of the needed transmitter
and receiver structures and illustrate the I/O modulation principle by showing the spectra of the
signals in different parts of these structures. What's the role of pulse-shaping in this context?

4. Sketch the constellation diagram for 16-0AM. How does the channel noise appear in the
constellation as it is observed in the receiver? Show the optimal decision thresholds for 16-
CAM, assuming that the channel noise is white Gaussian noise and ISI is zero.

5. Explain in general terms how the symbol error probability of OAM constellations in the AWGN
case depends on the properties of the noise and the constellation. What is the role and meaning
of the O-function in this context?

Grading: 3 points per problem; 15+15= 30 points maximum from the two partial exams