Um canal de comunicação possui banda passante de 1 MHz e ru...

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Q3834913 Engenharia de Telecomunicações
Um canal de comunicação possui banda passante de 1 MHz e ruído branco com densidade espectral de potência N0 = 10–9 W/Hz. Um transmissor envia um sinal que, na entrada do receptor, tem potência média de 20 mW.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente a relação sinal-ruído (SNR) em decibéis na entrada do receptor.
Dado: Utilize log 2 ≈ 0,3.
Alternativas

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Gabarito: B

Fundamento decisivo: O decisivo era identificar que a densidade espectral N0 deve ser convertida em potência total de ruído pela banda de 1 MHz e, em seguida, comparar essa potência com os 20 mW do sinal para obter a SNR e convertê-la em dB.

Tema central: Cálculo de SNR
Análise das alternativas
A
Errada
Incorreta. Não bate com o valor obtido pelo procedimento exigido: calcular N = N0·B, depois S/N, e só então converter para dB. A conta correta produz cerca de 13 dB, não 10 dB.
B
Certa
A alternativa B está correta porque a potência de ruído na entrada do receptor deve ser obtida pela integração da densidade espectral na banda: N = N0·B = 10^-9·10^6 = 10^-3 W = 1 mW. Com potência média do sinal de 20 mW, a relação sinal-ruído linear é S/N = 20/1 = 20. Como se trata de razão de potências, a conversão para decibéis é feita por 10·log10(S/N), então SNR(dB) = 10·log10(20) = 10·(log10 2 + 1) ≈ 10·(0,3 + 1) = 13 dB.
C
Errada
Incorreta. Esse valor fica 10 dB acima do resultado correto. Pela base, a razão linear calculada é 20, e não 200; por isso a conversão não pode resultar em 23 dB.
D
Errada
Incorreta. A SNR é razão de potências, e para potência a regra correta é 10·log10. Aplicando o critério técnico certo, o resultado é 13 dB.
E
Errada
Incorreta. Não corresponde à SNR calculada com os dados fornecidos. Com potência de ruído total de 1 mW e sinal de 20 mW, a razão linear é 20 e isso equivale a aproximadamente 13 dB, não 30 dB.
Pegadinha da questão
A confusão real era dupla: tratar N0 como se já fosse a potência total de ruído, sem multiplicar pela banda, e usar 20·log10 em vez de 10·log10 na conversão para decibéis de uma razão de potências.
Dica para questões semelhantes
  • Se o dado for densidade espectral de ruído em W/Hz, primeiro obtenha a potência total de ruído por N = N0·B.
  • Em razão entre potências, a conversão para decibéis é feita com 10·log10, não com 20·log10.
  • Antes da conta, confira as unidades: 1 MHz = 10^6 Hz e mW deve ser compatibilizado com W quando necessário.

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