Tutorial 1. Question 1 [Soalan 1]

Transcription

1 Question 1 [Soalan 1] Tutorial 1 (a) Explain the function of the THREE ( 3 ) main parts of a communication system. [Terangkan fungsi TIGA (3) bahagian utama didalam sistem komunikasi ] [6 marks/ markah] (b) Discuss the role of modulation and multiplexing in facilitating signal transmission. [Bincangkan peranan modulasi dan pemultiplek dalam memudahkan penghantaran isyarat.] [4 marks/ markah] (c) A receiver with a 50 Ω input resistance operates at a temperature of 29 o C. The received signal is at 90 MHz with a bandwidth of 5 MHz. The received signal voltage of 8µV is applied to an amplifier with a noise figure (NF) of 2.6 db. Evaluate: [Sebuah penerima dengan nilai rintangan masukan 50 Ω beroperasi pada 29 o C. Isyarat telah diterima pada 90 MHz dengan lebarjalurnya sebanyak 5 MHz. Isyarat voltan yang diterima pada 8µV telah di masukkan kedalam penguat dengan nilai hingar (NF) 2.6 db. Nilaikan:] (i) (ii) (iii) (iv) (v) The input noise power, P N [Kuasa hingar masukan,p N ] The input signal power, P S [Kuasa isyarat masukan,p S ] Signal to Noise Ratio in decibels, SNR [Nisbah isyarat kepada hingar dalam decibel, SNR ] The noise factor F and SNR of the amplifier [Faktor hingar F dan SNR penguat ] The noise temperature of the amplifier [Suhu hingar penguat ] [4 marks/ markah] [1 mark/ markah] [2 marks/ markah] [2 marks/ markah] [1 mark/ markah]

2 Question 2 [Soalan 2] (a) (b) Explain the function of the THREE (3) main parts of a communication system. [Terangkan fungsi TIGA (3) bahagian utama didalam sistem komunikasi ] [6 Marks/Markah] Consider the radio receiver as shown in Figure 2. The antenna receives an 8-μV signal into its 50-Ω input impedance. Calculate the power driven into the speaker ( P out ) in watts. [Pertimbangkan penerima radio seperti yang ditunjukkan pada Rajah 2.Antena menerima isyarat sebanyak 8-μV pada galangan masukan 50-Ω. Kirakan kuasa yang dipacu kepada pembesar suara, ( P out ) dalam watt.] [4 Marks/Markah] Antenna 8 V RF Mixer IF 1 IF 2 8dB 3dB 24dB 26dB LO IF 3 Detector Audio 26dB 2dB 34dB 8 Output Speaker IF = Intermediate Frequency Figure 2 [Rajah 2]

3 (c) Thermal noise is a kind of noise that is associated with the rapid and random movement of electrons within a conductor due to thermal agitation. For an amplifier operating at a temperature of 27 o C with a bandwidth of 20 khz, compute the following: [Hingar haba adalah satu jenis hingar yang mana berkaitan dengan pergerakan laju dan rawak elektronelektron dalam suatu konduktor disebabkan oleh pergadukan haba.untuk suatu peranti elektronik yang beroperasi pada suhu 27ºC dengan lebarjalur 20 khz, kirakan yang berikut:] (i) the thermal noise power in watts and dbm. [kuasa hingar haba dalam watt dan dbm.] [2 Marks / Markah] (ii) (iii) the RMS noise voltage for a 50-Ω internal resistance and a 50-Ω load resistance. [voltan hingar RMS untuk rintangan dalam 50-Ω dan rintangan beban 50-Ω.] the increase in thermal noise power in db if the temperature is increased to 100 o C. [peningkatan kuasa hingar haba dalam db sekiranya suhu meningkat kepada 100 o C.] (iv) the increase in thermal noise power if the bandwidth is doubled. [peningkatan kuasa hingar haba sekiranya lebarjalur berganda.] (d) Compare the type of noise and briefly discuss the effect of noise on communication system. [Bandingkan jenis-jenis hingar dan bincangkan secara ringkas kesan hingar pada system komunikasi [5 Marks / Markah]

4 Question 3 [Soalan 3] (a) (b) Modulation is an electronic technique in which a baseband information signal modifies a carrier signal for the purpose of the frequency translation and carrying the information signal via radio. Justify why modulation is needed in a communication system. [Pemodulatan adalah satu teknik elektronik di mana isyarat maklumat jalur asas mengubahsuai isyarat pembawa untuk tujuan terjemahan frekuensi dan membawa isyarat maklumat melalui radio. Justifikasikan mengapa modulasi diperlukan dalam sistem komunikasi.] [4 Marks/ Markah] A radar receiver shown in Figure 3. The antenna receives an 8-μV signal into its 50-Ω input impedance. The received signal is at 90 MHz with a bandwidth of 5 MHz. Evaluate; [Penerima radar yang ditunjukkan dalam Rajah 3. Antena menerima isyarat 8- μv kepada input impedans 50-Ω. Isyarat diterima pada 90 MHz dengan lebar jalur 5 MHz. Nilaikan;] Antenna 8 V, 50Ω Loss = 9 db NF = 7 db Cable RF Mixer IF amplifier Loss = 1 db NF = 1 db Gain = 20 db NF = 6 db Gain = 10 db NF = 3 db LO Figure 3 [Rajah 3] i. The input signal power, P S(in) in watt [Kuasa isyarat masukan, P S(in) dalam watt] ii. The overall gain in db [Gandaan keseluruhan dalam db] iii. The output power, P S(out) in watt. [Kuasa keluaran, P S(out) dalam watt] iv. The input noise power in watt, P N(in). (Given Boltzmann constant, k = 1.38 x ) [Kuasa hingar masukan, P N(in) dalam watt.(diberikan constant Boltzmann, k = 1.38x10-23 ] v. The overall noise factor, F T of the system.

5 vi. vii. viii. ix. [Faktor hingar, F T keseluruhan system] The overall noise figure, NF T of the system. [Angka hingar, NF T keseluruhan system] The noise temperature, T e of the receiver. [Suhu hingar, T e penerima] Input Signal to Noise Ratio, SNR in in decibels (db) [Nisbah isyarat kepada bunyi masukan, SNR in dalam desibel (db)] Output Signal to Noise Ratio, SNR out in decibels (db) [Nisbah isyarat kepada bunyi keluaran, SNR out dalam desibel (db)] [5 Marks/ Markah]