2025_RPIE7_Ex_orientativos_para_estudo 2

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Lista de Exercícios 
Processos de Transmissão 
Modulação e Codificação 
Disciplina: RPIE7 – Redes e Protocolos Industriais 
Prof. Matheus Mascarenhas 
 
1. Um problema comum da codificação de linha é a sequência de bits iguais consecutivos 
(000000...). Imagine uma transmissão síncrona com o transmissor e receptor utilizando 
relógios distintos. Onde o relógio do receptor está 0,1% mais rápido que o relógio do 
transmissor. Quantos bits extras por segundo o receptor irá receber se a comunicação 
acontece numa taxa de 56kbps? E a 10Mbps? 
 
2. Codificar (faça um gráfico) a sequência 1011000010000111 em cada uma das 
codificações de linha estudadas. (NRZ-I, NRZ-L, RZ e Manchester) 
 
3. Quais são os motivos da utilização da codificação de linha? Quais as principais 
características desejáveis em um código de linha? 
 
4. Descreva sucintamente cada etapa da modulação PCM, fazendo também um diagrama 
em blocos dessas etapas. 
 
5. O que é o teorema de amostragem de Nyquist-Shannon? Por que a frequência de 
amostragem utilizada sempre deve ser no mínimo superior à taxa de Nyquist? 
 
6. Explique a diferença entre modulação analógica e digital. Em que situações cada tipo de 
modulação é mais adequada? 
 
7. A figura abaixo mostra um trecho de um sinal modulado s(t) correspondente a um 
período do sinal modulante m(t). Assuma que m(t) possui média nula. 
 
(a) Qual é a modulação utilizada? Escreva a expressão geral (literal) para s(t) em função de m(t) 
para esta modulação. 
 
(b) Determine m(t). 
 
(c) Determine a amplitude da portadora não-modulada, a frequência da portadora e o índice de 
modulação. 
 
8. Considerando o sinal modulado abaixo, responda: 
 
(a) Qual a técnica de modulação utilizada? 
 
(b) Qual a taxa de modulação (sinalização)? 
 
(c) Qual a taxa de transmissão? 
 
Obs.: Considere a frequência da portadora igual a 2,4 kHz 
 
9. Considerando o sinal modulado abaixo, responda: 
 
(a) Qual a técnica de modulação utilizada? 
 
(b) Qual a taxa de modulação (sinalização)? 
 
(c) Qual a taxa de transmissão? 
 
Obs.: Considere a frequência da portadora igual a 3 kHz 
10. Como a modulação por chaveamento de frequência (FSK) funciona? Compare-a com a 
modulação por chaveamento de fase (PSK) em termos de eficiência espectral e robustez 
contra ruído. 
 
11. Você foi designado para desenvolver um sistema básico de comunicação digital 
utilizando codificação por Modulação por Código de Pulso (PCM). O sistema deve 
amostrar um sinal de áudio analógico (uma onda senoidal) e converter essas amostras 
em uma sequência digital que pode ser transmitida por um canal de comunicação. 
As especificações do sistema são as seguintes: 
 O sinal de áudio tem uma frequência de 1 kHz. 
 A taxa de amostragem é de 8 kHz. 
 A quantização deve ser feita com 8 bits por amostra. 
 A amplitude máxima do sinal é de 1V. 
Tarefas: 
a. Determine o número total de níveis de quantização disponíveis para o sistema. 
b. Calcule o intervalo de tempo entre duas amostras consecutivas. 
c. Escreva um código básico em uma linguagem de programação de sua escolha 
(por exemplo, Python, MATLAB) que amostre o sinal senoidal de 1 kHz, quantize 
as amostras, e converta-as em uma sequência binária (PCM). 
d. Explique como a quantização afeta a qualidade do sinal reconstruído. Qual é o 
impacto de aumentar o número de bits de quantização?