Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

ELEC 202

SECOND SEMESTER EXAMINATIONS 2018/19

COMMUNICATION SYSTEMS

1.     a)      Give three characteristics of a good communications system.                              5

b)     A 12 kHz audio message is sampled at 20 kHz prior to digitisation. In order to avoid aliasing effects, a low pass filter is to be used. Explain whether it would be preferable to apply this filter before or after the sampling process, referring to the amount of the message bandwidth that can be recovered in either case.           5

c)     Suggest  a    suitable   communication   technique  (modulation    scheme   or  format)  for  each  of the  following  scenarios. Suggest suitable  values  for relevant parameters such as carrier frequency, bit depth, etc.            5

i)            An analogue talk radio station

ii)          An analogue stereo music radio station

iii)         A digital land telephone line

d)     Distinguish between baseband  and bandpass signals, commenting also on  the difference between baseband and bandpass communications.            5

e)     Explain the meaning of modulation, giving two compelling reasons why it is necessary.            5

Total

25

2.

a)     The carrier signal used in the AM signal shown in Figure Q2 is of frequency  100 kHz. Find the frequency of the upper sideband.            5

b)     Referring to Figure Q2 above, calculate the modulation index, expressing   it as a percentage.          5

c)     What percentage  of the total power of this AM  signal is contained within  the upper sideband?         5

d)     Draw  a circuit diagram of  a suitable  non-coherent demodulator for the above AM signal, suggesting suitable values for any components used.           5

e)     State one advantage, and one disadvantage, of DSB-LC compared to DSB-SC, and suggest an example application in which DSB-SC would be the preferred modulation scheme.           5

Total

25

3.     Figure  Q3  shows how the bit error rate (BER) of selected digital transmission systems is related to the signal-to-noise ratio (Eb/No). 

 

Figure Q3 – Bit error rate of selected digital transmission systems. BBB = bipolar baseband; UBB = unipolar baseband

a)     For   a   given  signal-to-noise  ratio  (Eb/No),  which  coding  format  would produce more desirable results in terms of error rate: unipolar or bipolar signalling? Explain how you used Figure Q3 to reach your answer.

b)     If PSK modulation is used in  a particular communication system, and the signal is amplified so as to increase the signal-to-noise ratio from 4 dB to 12 dB, what will the corresponding reduction in bit error rate be?             5


c)     A  coherent  DSB  demodulator  suffers a sudden fault  which introduces a    constant frequency error of 2 Hz in the carrier recovery circuit. What is the effect on the receiver output? How would this compare with a π/2 rad phase error in the local carrier?          5

d)     The FM output signal of an angle modulator is given as:                                      5

x(t) = 10 cos(2 × 10଼ πt + 2π sin[1000πt])

Find the modulation index β, and determine whether this is narrow-band or wide-band FM.

e)      State Carson’s bandwidth rule, and use it to estimate the effective bandpass    bandwidth of x(t).           5

Total

25



4.     a)      The  digitally modulated  signal shown in Figure Q4, of amplitude 3 V, is the result  of critically sampling a  10  kHz  audio  message,  followed by a uniform quantiser. What is the bit-depth of the quantiser (i.e. how many bits are used to encode each sample?)             5


b)     Referring to the signal described in part (a) above and shown in Figure Q4, determine the power of the modulated signal.   5

c)     What  is  the name of the digital modulation  scheme shown in Figure Q4? Sketch the spectrum of this bandpass signal.    5

d)     How  much bandwidth  is required to frequency-division multiplex 5 user channels,  each  of  bandwidth  6  kHz, with   1  kHz guard bands between channels, using :      5

i)          SSB

ii)        DSB

iii)        FM, with β = 5


e)     Consider a time-division multiplex system with n signals, each bandlimited to 5 Hz and quantized to  16 levels. If the transmission system can handle 400  bits  per  second,  how  many  users (n) can simultaneously share the channel     5

Total

25