Questão nº 78

Questão de Engenharia Elétrica · FGV TCE-PA 2024 (nº 78)

FGV2024Auditor de Controle Externo - Administrativa - Engenharia de TelecomunicaçõesEngenharia Elétrica
Gabarito: Bver comentário ↓

A modulação por codificação de pulsos (PCM) é essencial na telefonia digital para a digitalização da voz humana. Essa técnica converte sinais analógicos em digitais, melhorando a eficiência e qualidade da transmissão. A voz captada é amostrada, quantificada e codificada em pulsos digitais, garantindo uma comunicação mais clara e confiável, com menos interferências e melhor desempenho em longas distâncias.
Considere que um sistema que deseje transmitir, com fidedignidade, frequências da voz humana até 4000 Hz, utilizando uma taxa de amostragem de Nyquist e 12 bits para a quantização do sinal.
A menor taxa de bits necessária para o envio desse sinal digital é

Resposta comentada

Gabarito Alternativa B

A modulação por codificação de pulsos (PCM) é uma técnica que transforma um sinal analógico (como a voz) em um sinal digital, amostrando-o (tirando "fotos" do sinal em intervalos regulares) e quantificando-o (arredondando o valor de cada "foto" para um número finito de níveis), para depois codificá-lo em bits. A taxa de bits é a velocidade com que esses bits são transmitidos.

  • A) Incorreta: Esta seria a taxa se a frequência de amostragem fosse igual à frequência máxima do sinal (4000 Hz), ignorando o Teorema de Nyquist. Esta é a armadilha da banca, pois é o resultado de um erro comum.
  • (B) Correta: Para garantir a fidedignidade, o Teorema de Nyquist exige que a taxa de amostragem (FsF_s) seja no mínimo o dobro da maior frequência presente no sinal (FmaxF_{max}). Assim, Fs=2×4000 Hz=8000 amostras/segundoF_s = 2 \times 4000 \text{ Hz} = 8000 \text{ amostras/segundo}. Como cada amostra é quantizada com 12 bits, a taxa de bits necessária é Fs×nuˊmero de bits por amostra=8000 amostras/segundo×12 bits/amostra=96000 bits/segundoF_s \times \text{número de bits por amostra} = 8000 \text{ amostras/segundo} \times 12 \text{ bits/amostra} = 96000 \text{ bits/segundo}, que é igual a 96 kbits/segundo96 \text{ kbits/segundo}.
  • C) Incorreta: Este valor é muito alto e não corresponde aos cálculos baseados nos dados fornecidos.
  • D) Incorreta: Este valor é muito alto e não corresponde aos cálculos baseados nos dados fornecidos.
  • E) Incorreta: Este valor é muito alto e não corresponde aos cálculos baseados nos dados fornecidos.

Fonte: FGV TCE-PA 2024 Auditor de Controle Externo - Administrativa - Engenharia de Telecomunicações (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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