ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશન (4341102) - ગ્રીષ્મ 2025 સોલ્યુશન

પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]

#

ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો.

જવાબ:

graph LR
    A[માહિતી સ્રોત] --> B[સ્રોત એન્કોડર]
    B --> C[ચેનલ એન્કોડર]
    C --> D[ડિજિટલ મોડ્યુલેટર]
    D --> E[ચેનલ]
    E --> F[ડિજિટલ ડિ-મોડ્યુલેટર]
    F --> G[ચેનલ ડિકોડર]
    G --> H[સ્રોત ડિકોડર]
    H --> I[માહિતી સિંક]
    
    J[નોઇઝ સ્રોત] --> E

મુખ્ય ઘટકો:

• માહિતી સ્રોત: સંદેશ સિગ્નલ જનરેટ કરે છે
• સ્રોત એન્કોડર: એનાલોગને ડિજિટલમાં કન્વર્ટ કરે છે
• ચેનલ એન્કોડર: એરર કરેક્શન કોડ ઉમેરે છે
• ડિજિટલ મોડ્યુલેટર: ડિજિટલ બિટ્સને એનાલોગ સિગ્નલમાં કન્વર્ટ કરે છે

યાદગાર વાક્ય: “સ્રોત ચેનલ મોડ્યુલેટર ચેનલમાંથી ડિ-મોડ્યુલેટર ચેનલ સિંક સુધી જાય છે”

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]

#

ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમના ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવરના કાર્યો લખો.

જવાબ:

મુખ્ય કાર્યો:

• સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ: એન્કોડિંગ, મોડ્યુલેશન, ફિલ્ટરિંગ
• એરર કન્ટ્રોલ: ટ્રાન્સમિશન એરર્સનું ડિટેક્શન અને કરેક્શન
• સિગ્નલ રિકવરી: રીસીવર પર ડિ-મોડ્યુલેશન અને ડિકોડિંગ

યાદગાર વાક્ય: “ટ્રાન્સમીટર એન્કોડ કરી મોડ્યુલેટ કરે, રીસીવર ડિ-મોડ્યુલેટ કરી ડિકોડ કરે”

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]

#

વ્યાખ્યા કરો અને ઉદાહરણ સાથે સમજાવો: કન્ટિન્યુઅસ ટાઇમ અને ડિસક્રીટ ટાઇમ સિગ્નલ્સ, રીઅલ અને કોમ્પ્લેક્સ સિગ્નલ્સ તથા ઇવન અને ઓડ સિગ્નલ્સ.

જવાબ:

ઇવન અને ઓડ સિગ્નલ્સ:

graph LR
    A["સિગ્નલ x[n]"] --> B{"x[-n] ચકાસો"}
    B --> C["x[n] = x[-n]<br/>ઇવન સિગ્નલ"]
    B --> D["x[n] = -x[-n]<br/>ઓડ સિગ્નલ"]
    
    C --> E["ઉદાહરણ: cos[n]"]
    D --> F["ઉદાહરણ: sin[n]"]

ગુણધર્મો:

• ઇવન સિગ્નલ: y-અક્ષની આસપાસ સપ્રમાણ, x(t) = x(-t)
• ઓડ સિગ્નલ: મૂળબિંદુની આસપાસ વિરોધી-સપ્રમાણ, x(t) = -x(-t)
• કોમ્પ્લેક્સ સિગ્નલ: z(t) = x(t) + jy(t)
• ડિસક્રીટ સિગ્નલ: કન્ટિન્યુઅસ સિગ્નલનું સેમ્પલ કરેલું સ્વરૂપ

યાદગાર વાક્ય: “કન્ટિન્યુઅસ સર્વત્ર, ડિસક્રીટ ચોક્કસ, રીઅલ સાદું, કોમ્પ્લેક્સ મિશ્રિત”

પ્રશ્ન 1(ક અથવા) [7 ગુણ]

#

વ્યાખ્યા કરો અને ઉદાહરણ સાથે સમજાવો: યુનિટ સ્ટેપ ફંકશન, યુનિટ ઇમ્પલ્સ ફંકશન અને યુનિટ રેમ્પ ફંકશન

જવાબ:

ઉપયોગો:

• યુનિટ સ્ટેપ: સ્વિચ ઓપરેશન્સ, સિસ્ટમ રિસ્પોન્સ વિશ્લેષણ
• યુનિટ ઇમ્પલ્સ: સિસ્ટમ ઇમ્પલ્સ રિસ્પોન્સ, કોન્વોલ્યુશન
• યુનિટ રેમ્પ: સિસ્ટમ રેમ્પ રિસ્પોન્સ, ઇન્ટિગ્રેશન

ગુણધર્મો:

• સ્ટેપ: રેમ્પનો વ્યુત્પન્ન, ઇમ્પલ્સનો સંકલન
• ઇમ્પલ્સ: સ્ટેપ ફંકશનનો વ્યુત્પન્ન
• રેમ્પ: સ્ટેપ ફંકશનનો સંકલન

યાદગાર વાક્ય: “સ્ટેપ અચાનક, ઇમ્પલ્સ તાત્કાલિક, રેમ્પ વધતું”

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

#

વ્યાખ્યાયિત કરો: બિટ રેટ, બોડ રેટ અને બેન્ડવિડ્થ.

જવાબ:

સંબંધ:

• બિટ રેટ = બોડ રેટ × log₂(M)
• M = સિગ્નલ લેવલ્સની સંખ્યા
• બેન્ડવિડ્થ ∝ બોડ રેટ

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

• ઊંચો બિટ રેટ: વધુ ડેટા ટ્રાન્સમિશન
• બોડ રેટ: સિમ્બોલ ટ્રાન્સમિશન રેટ
• બેન્ડવિડ્થ: કબજામાં લેવાયેલું ફ્રીક્વેન્સી સ્પેક્ટ્રમ

યાદગાર વાક્ય: “બિટ્સ બોડ બેન્ડવિડ્થ - ડેટા સિમ્બોલ ફ્રીક્વેન્સી”

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]

#

એનર્જી અને પાવર સિગ્નલ સમજાવો.

જવાબ:

વર્ગીકરણ:

graph LR
    A[સિગ્નલ] --> B{એનર્જી મર્યાદિત છે?}
    B -->|હા| C[એનર્જી સિગ્નલ<br/>P = 0]
    B -->|ના| D{પાવર મર્યાદિત છે?}
    D -->|હા| E[પાવર સિગ્નલ<br/>E = ∞]
    D -->|ના| F[ન તો એનર્જી<br/>ન પાવર]

ઉદાહરણો:

• એનર્જી સિગ્નલ: ઘટતું exponential સિગ્નલ e^(-t)u(t)
• પાવર સિગ્નલ: Sinusoidal સિગ્નલ sin(ωt)
• બંનેમાંથી કોઈ નહીં: રેમ્પ સિગ્નલ t·u(t)

ગુણધર્મો:

• એનર્જી અને પાવર સિગ્નલ્સ એકબીજાને બાકાત રાખે છે
• આવર્તિ સિગ્નલ્સ સામાન્ય રીતે પાવર સિગ્નલ્સ હોય છે
• બિન-આવર્તિ મર્યાદિત અવધિના સિગ્નલ્સ એનર્જી સિગ્નલ્સ હોય છે

યાદગાર વાક્ય: “એનર્જી સમાપ્ત, પાવર ચાલુ”

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]

#

ASK, FSK અને PSK મોડ્યુલેશન ટેકનિકો વચ્ચે સરખામણી કરો અને તેના વેવફોર્મ્સ દોરો.

જવાબ:

ઉપયોગો:

• ASK: ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન, સરળ રેડિયો સિસ્ટમ્સ
• FSK: ટેલિફોન મોડેમ્સ, રેડિયો સિસ્ટમ્સ
• PSK: સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન, વાયરલેસ સિસ્ટમ્સ

ફાયદાઓ:

• ASK: સરળ અમલીકરણ, ઓછી કિંમત
• FSK: સારી નોઇઝ પર્ફોર્મન્સ, કોન્સ્ટન્ટ એન્વેલોપ
• PSK: શ્રેષ્ઠ નોઇઝ પર્ફોર્મન્સ, બેન્ડવિડ્થ એફિશિયન્ટ

યાદગાર વાક્ય: “ASK એમ્પ્લિટ્યુડ, FSK ફ્રીક્વેન્સી, PSK ફેઝ”

પ્રશ્ન 2(અ અથવા) [3 ગુણ]

#

8-બિટ જનરેટરમાંથી સિગ્નલ જનરેટરનો બિટ દર 1600 bps છે. સિગ્નલનો બોડ રેટ ની ગणતરી કરો.

જવાબ:

આપેલ:

• બિટ રેટ = 1600 bps
• પ્રતિ સિમ્બોલ બિટ્સની સંખ્યા = 8 બિટ્સ

સૂત્ર: બોડ રેટ = બિટ રેટ / પ્રતિ સિમ્બોલ બિટ્સની સંખ્યા

ગણતરી: બોડ રેટ = 1600 bps / 8 બિટ્સ બોડ રેટ = 200 Baud

પરિણામ: સિગ્નલનો બોડ રેટ 200 Baud છે.

સમજૂતી:

• દરેક સિમ્બોલ 8 બિટ્સની માહિતી ધરાવે છે
• પ્રતિ સેકન્ડે 1600 બિટ્સ ÷ પ્રતિ સિમ્બોલ 8 બિટ્સ = પ્રતિ સેકન્ડે 200 સિમ્બોલ્સ
• તેથી, બોડ રેટ = 200 Baud

યાદગાર વાક્ય: “બિટ રેટને બિટ્સ પર સિમ્બોલથી ભાગવાથી બોડ મળે”

પ્રશ્ન 2(બ અથવા) [4 ગુણ]

#

શોધો કે સિગ્નલ્સ ઇવન અથવા ઓડ છે કે નહીં: 1. x(t) = e^(-5t) 2. x(t) = sin 2t 3. x(t) = cos 5t

જવાબ:

ટેસ્ટ પ્રક્રિયા:

1. ઇવન સિગ્નલ ટેસ્ટ: તપાસો કે x(t) = x(-t)
2. ઓડ સિગ્નલ ટેસ્ટ: તપાસો કે x(t) = -x(-t)

વપરાયેલ ગુણધર્મો:

• Exponential: e^(-at) ન તો ઇવન ન ઓડ છે (a > 0)
• Sine ફંકશન: sin(-x) = -sin(x) → ઓડ ફંકશન
• Cosine ફંકશન: cos(-x) = cos(x) → ઇવન ફંકશન

પરિણામો:

• સિગ્નલ 1: ન તો ઇવન ન ઓડ
• સિગ્નલ 2: ઓડ સિગ્નલ
• સિગ્નલ 3: ઇવન સિગ્નલ

યાદગાર વાક્ય: “Cosine ઇવન, Sine ઓડ, Exponential બંનેમાંથી કોઈ નહીં”

પ્રશ્ન 2(ક અથવા) [7 ગુણ]

#

QPSK સિગ્નલનો સિદ્ધાંત સમજાવો. તેના મોડ્યુલેટર અને ડિ-મોડ્યુલેટરના બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો. તેમજ તેના કોન્સ્ટેલેશન ડાયાગ્રામ અને વેવફોર્મ્સ દોરો.

જવાબ:

QPSK સિદ્ધાંત: QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 2 બિટ્સ પર સિમ્બોલ દર્શાવવા માટે ચાર અલગ ફેઝ સ્ટેટ્સનો ઉપયોગ કરે છે.

QPSK મોડ્યુલેટર:

graph LR
    A[ડેટા સ્ટ્રીમ] --> B[સીરિયલ ટુ પેરેલલ]
    B --> C[I ચેનલ]
    B --> D[Q ચેનલ]
    C --> E[મિક્સર 1]
    D --> F[મિક્સર 2]
    G["કેરિયર cos(ωt)"] --> E
    H["કેરિયર sin(ωt)"] --> F
    E --> I[એડર]
    F --> I
    I --> J[QPSK આઉટપુટ]

કોન્સ્ટેલેશન ડાયાગ્રામ:

QPSK ડિ-મોડ્યુલેટર:

graph LR
    A[QPSK ઇનપુટ] --> B[મિક્સર 1]
    A --> C[મિક્સર 2]
    D["cos(ωt)"] --> B
    E["sin(ωt)"] --> C
    B --> F[LPF]
    C --> G[LPF]
    F --> H[ડિસિઝન ડિવાઇસ]
    G --> I[ડિસિઝન ડિવાઇસ]
    H --> J[પેરેલલ ટુ સીરિયલ]
    I --> J
    J --> K[ડેટા આઉટપુટ]

ફાયદાઓ:

• બેન્ડવિડ્થ એફિશિયન્ટ: પ્રતિ સિમ્બોલ 2 બિટ્સ
• સારી નોઇઝ પર્ફોર્મન્સ: કોન્સ્ટન્ટ એન્વેલોપ
• વ્યાપક ઉપયોગ: ડિજિટલ કોમ્યુનિકેશનમાં સ્ટાન્ડર્ડ

ઉપયોગો:

• સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન
• ડિજિટલ TV બ્રોડકાસ્ટિંગ
• વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ

યાદગાર વાક્ય: “QPSK - ક્વાડ્રેચર ફેઝ, 2 બિટ્સ, 4 ફેઝ”

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

#

FSK મોડ્યુલેટરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો

જવાબ:

graph LR
    A[ડિજિટલ ડેટા] --> B[સ્વિચ]
    C[ઓસિલેટર 1<br/>f1] --> B
    D[ઓસિલેટર 2<br/>f2] --> B
    B --> E[FSK આઉટપુટ]
    
    F[ડેટા = 1] -.-> C
    G[ડેટા = 0] -.-> D

ઘટકો:

• ડિજિટલ ડેટા ઇનપુટ: બાઇનરી ડેટા સ્ટ્રીમ (0s અને 1s)
• બે ઓસિલેટર્સ: બિટ ‘1’ માટે f₁, બિટ ‘0’ માટે f₂
• ઇલેક્ટ્રોનિક સ્વિચ: ઇનપુટ બિટના આધારે ફ્રીક્વેન્સી પસંદ કરે છે
• FSK આઉટપુટ: ફ્રીક્વેન્સી મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલ

કામગીરી:

• બિટ ‘1’: સ્વિચ ઓસિલેટર 1 (ઊંચી ફ્રીક્વેન્સી) સાથે જોડાય છે
• બિટ ‘0’: સ્વિચ ઓસિલેટર 2 (નીચી ફ્રીક્વેન્સી) સાથે જોડાય છે
• આઉટપુટ: ડેટાના આધારે સતત ફ્રીક્વેન્સી બદલાતી રહે છે

યાદગાર વાક્ય: “FSK - ડેટા કીઝના આધારે ફ્રીક્વેન્સી સ્વિચ”

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]

#

PSK મોડ્યુલેટરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

graph LR
    A[ડિજિટલ ડેટા] --> B[બેલેન્સ્ડ મોડ્યુલેટર]
    C["કેરિયર ઓસિલેટર<br/>cos(ωt)"] --> B
    B --> D[PSK આઉટપુટ]
    
    E[ડેટા = 1] -.-> F[0° ફેઝ]
    G[ડેટા = 0] -.-> H[180° ફેઝ]

ઘટકો અને કાર્ય:

કામગીરી:

• ડેટા ‘1’: આઉટપુટ = +cos(ωt) (0° ફેઝ)
• ડેટા ‘0’: આઉટપુટ = -cos(ωt) (180° ફેઝ)
• ફેઝ શિફ્ટ: ‘1’ અને ‘0’ વચ્ચે 180° તફાવત

ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ:

• PSK સિગ્નલ: s(t) = A·d(t)·cos(ωt)
• જ્યાં d(t) = ‘1’ માટે +1, ‘0’ માટે -1

ફાયદાઓ:

• કોન્સ્ટન્ટ એન્વેલોપ: બહેતર નોઇઝ ઇમ્યુનિટી
• બેન્ડવિડ્થ એફિશિયન્ટ: ASK જેટલું જ બેન્ડવિડ્થ લે છે
• સરળ ડિટેક્શન: કોહેરન્ટ ડિટેક્શન જરૂરી

યાદગાર વાક્ય: “PSK - બેલેન્સ્ડ મોડ્યુલેટર કીનો ઉપયોગ કરીને ફેઝ શિફ્ટ”

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]

#

ASK મોડ્યુલેટર અને ડિ-મોડ્યુલેટરના બ્લોક ડાયાગ્રામને વેવફોર્મ સાથે સમજાવો.

જવાબ:

ASK મોડ્યુલેટર:

graph LR
    A[ડિજિટલ ડેટા] --> B[ગુણાકાર]
    C["કેરિયર cos(ωt)"] --> B
    B --> D[ASK આઉટપુટ]

ASK ડિ-મોડ્યુલેટર:

graph LR
    A[ASK ઇનપુટ] --> B[ગુણાકાર] 
    C[લોકલ કેરિયર] --> B
    B --> D[લો પાસ ફિલ્ટર]
    D --> E[ડિસિઝન ડિવાઇસ]
    E --> F[ડિજિટલ આઉટપુટ]
    G[થ્રેશહોલ્ડ] --> E

વેવફોર્મ્સ:

મોડ્યુલેશન પ્રક્રિયા:

ડિ-મોડ્યુલેશન પ્રક્રિયા:

1. ગુણાકાર: ASK સિગ્નલ × લોકલ કેરિયર
2. લો પાસ ફિલ્ટરિંગ: ઊંચી ફ્રીક્વેન્સી ઘટકો દૂર કરો
3. ડિસિઝન: થ્રેશહોલ્ડ સાથે સરખાવીને ડેટા પુનઃપ્રાપ્ત કરો

ઉપયોગો:

• ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન: LED/લેઝર ઓન-ઓફ કીઇંગ
• સરળ રેડિયો સિસ્ટમ્સ: AM રેડિયો મોડિફિકેશન
• શોર્ટ રેન્જ કોમ્યુનિકેશન: IR રિમોટ કન્ટ્રોલ્સ

ફાયદાઓ/નુકસાનો:

યાદગાર વાક્ય: “ASK - એમ્પ્લિટ્યુડ સ્વિચ, ગુણાકાર અને ફિલ્ટર કી”

પ્રશ્ન 3(અ અથવા) [3 ગુણ]

#

MSK નો સિદ્ધાંત લખો અને કોન્સ્ટેલેશન ડાયાગ્રામ દોરો.

જવાબ:

MSK સિદ્ધાંત: MSK (Minimum Shift Keying) એ સતત-ફેઝ FSK નું એક સ્વરૂપ છે જ્યાં ફ્રીક્વેન્સી ડેવિએશન બરાબર બિટ રેટનો અડધો છે.

મુખ્ય ગુણધર્મો:

• સતત ફેઝ: કોઈ ફેઝ અસાતત્યતા નથી
• ન્યૂનતમ ફ્રીક્વેન્સી વિભાજન: Δf = Rb/2
• કોન્સ્ટન્ટ એન્વેલોપ: નોનલીનિયર એમ્પ્લિફાયર્સ માટે સારું

કોન્સ્ટેલેશન ડાયાગ્રામ:

ગાણિતિક રજૂઆત:

• બિટ ‘1’: f₁ = fc + Rb/4
• બિટ ‘0’: f₂ = fc - Rb/4
• ફ્રીક્વેન્સી ડેવિએશન: Δf = Rb/2

લાક્ષણિકતાઓ:

• સ્પેક્ટ્રલ એફિશિયન્સી: પરંપરાગત FSK કરતાં બહેતર
• સતત ફેઝ: આઉટ-ઓફ-બેન્ડ રેડિએશન ઘટાડે છે
• ઓર્થોગોનલ ડિટેક્શન: OQPSK તરીકે ડિટેક્ટ કરી શકાય છે

યાદગાર વાક્ય: “MSK - મિનિમમ શિફ્ટ, સતત ફેઝ કી”

પ્રશ્ન 3(બ અથવા) [4 ગુણ]

#

16-QAM નો કોન્સ્ટેલેશન ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો

જવાબ:

16-QAM કોન્સ્ટેલેશન:

16-QAM મેપિંગ ટેબલ:

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ:

• 16 સિમ્બોલ પોઇન્ટ્સ: પ્રતિ સિમ્બોલ 4 બિટ્સ
• ગ્રે કોડિંગ: નજીકના સિમ્બોલ્સ 1 બિટથી અલગ પડે છે
• વેરિયેબલ એમ્પ્લિટ્યુડ: અલગ પાવર લેવલ્સ
• ઊંચો ડેટા રેટ: QPSK કરતાં 4 ગણો ડેટા રેટ

સિગ્નલ રજૂઆત: s(t) = I(t)·cos(ωt) - Q(t)·sin(ωt)

ઉપયોગો:

• ડિજિટલ કેબલ TV: ઊંચો ડેટા રેટ ટ્રાન્સમિશન
• માઇક્રોવેવ લિંક્સ: પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ કોમ્યુનિકેશન
• WiFi સિસ્ટમ્સ: 802.11 સ્ટાન્ડર્ડ્સ

ફાયદાઓ:

• ઊંચી સ્પેક્ટ્રલ એફિશિયન્સી: પ્રતિ સિમ્બોલ 4 બિટ્સ
• સારી BER પર્ફોર્મન્સ: યોગ્ય કોડિંગ સાથે
• લવચીક અમલીકરણ: સોફ્ટવેર ડિફાઇન્ડ રેડિયો

ટ્રેડ-ઓફ્સ:

• ઊંચી જટિલતા: QPSK કરતાં વધુ જટિલ
• પાવર વેરીએશન: લીનિયર એમ્પ્લિફાયર્સ જરૂરી
• નોઇઝ સેન્સિટિવિટી: કોન્સ્ટન્ટ એન્વેલોપ સ્કીમ્સ કરતાં ઊંચી

યાદગાર વાક્ય: “16-QAM - 16 પોઇન્ટ્સ, 4 બિટ્સ, ક્વાડ્રેચર એમ્પ્લિટ્યુડ મોડ્યુલેશન”

પ્રશ્ન 3(ક અથવા) [7 ગુણ]

#

ડિજિટલ મોડ્યુલેશન ટેકનિક્સ-ASK, FSK, PSK, QPSK,8-PSK, MSK અને 16-QAM માટે બિટ્સ પર સિમ્બોલની સરખામણી કરો

જવાબ:

બિટ્સ પર સિમ્બોલ સરખામણી:

વિગતવાર વિશ્લેષણ:

graph LR
    A[ડિજિટલ મોડ્યુલેશન] --> B[M-ary મોડ્યુલેશન]
    B --> C["બિટ્સ પર સિમ્બોલ = log₂(M)"]
    C --> D[ઊંચો M = વધુ બિટ્સ પર સિમ્બોલ]
    D --> E[ઊંચો ડેટા રેટ]
    E --> F[પરંતુ ઊંચી જટિલતા]

બેન્ડવિડ્થ એફિશિયન્સી:

પાવર આવશ્યકતાઓ:

ટ્રેડ-ઓફ્સ:

• ઊંચો M: વધુ બિટ્સ પર સિમ્બોલ પરંતુ ઊંચી જટિલતા
• બેન્ડવિડ્થ વિ પાવર: સ્પેક્ટ્રલ અને પાવર એફિશિયન્સી વચ્ચે ટ્રેડ-ઓફ
• અમલીકરણ: ઊંચા ઓર્ડરના મોડ્યુલેશનને બહેતર હાર્ડવેર જોઈએ છે

ઉપયોગો:

• નીચો રેટ: સરળ સિસ્ટમ્સ માટે ASK, FSK, PSK
• મધ્યમ રેટ: સંતુલિત પર્ફોર્મન્સ માટે QPSK
• ઊંચો રેટ: હાઇ-સ્પીડ સિસ્ટમ્સ માટે 8-PSK, 16-QAM

સૂત્ર: બિટ્સ પર સિમ્બોલ = log₂(M), જ્યાં M = સિમ્બોલ્સની સંખ્યા

યાદગાર વાક્ય: “વધુ સિમ્બોલ્સ, વધુ બિટ્સ, વધુ જટિલતા”

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

#

સંભાવનાની વ્યાખ્યા કરો અને કોમ્યુનિકેશનમાં તેનું મહત્વ લખો

જવાબ:

સંભાવનાની વ્યાખ્યા: સંભાવના એ કોઈ ઘટના બનવાની શક્યતાનું માપ છે, જે 0 અને 1 વચ્ચેની સંખ્યા તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.

P(ઘટના) = અનુકૂળ પરિણામોની સંખ્યા / કુલ શક્ય પરિણામોની સંખ્યા

કોમ્યુનિકેશનમાં મહત્વ:

મુખ્ય ઉપયોગો:

• BER ગણતરી: P(error) = Q(√(2Eb/N0))
• ચેનલ કેપેસિટી: શેનોનનું થિયરમ સંભાવનાનો ઉપયોગ કરે છે
• ઇન્ફોર્મેશન થિયરી: એન્ટ્રહોપી સંભાવના પર આધારિત છે
• સિસ્ટમ ડિઝાઇન: પર્ફોર્મન્સ પૂર્વાનુમાન

ગાણિતિક સાધનો:

• ગૌસિયન ડિસ્ટ્રિબ્યુશન: નોઇઝ વિશ્લેષણ માટે
• રેલે ડિસ્ટ્રિબ્યુશન: ફેડિંગ ચેનલ્સ માટે
• પોઇસન ડિસ્ટ્રિબ્યુશન: આગમન પ્રક્રિયાઓ માટે

યાદગાર વાક્ય: “સંભાવના કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં પર્ફોર્મન્સની આગાહી કરે છે”

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

#

હફમેન કોડ યોગ્ય દાખલા સાથે સમજાવો

જવાબ:

હફમેન કોડિંગ સિદ્ધાંત: વેરિએબલ લેન્થ કોડિંગ જ્યાં વારંવાર આવતા સિમ્બોલ્સને ટૂંકા કોડ મળે છે.

એલ્ગોરિધમ:

1. સંભાવનાઓ સાથે સિમ્બોલ્સની યાદી બનાવો
2. બે સૌથી ઓછી સંભાવના વાળા સિમ્બોલ્સને જોડો
3. જ્યાં સુધી એક સિમ્બોલ બાકી ન રહે ત્યાં સુધી પુનરાવર્તન કરો
4. કોડ આપો: ડાબે = 0, જમણે = 1

ઉદાહરણ:

હફમેન ટ્રી નિર્માણ:

graph LR
    A1[1.0] --> B1[A: 0.4]
    A1 --> C1[0.6]
    C1 --> D1[B: 0.3] 
    C1 --> E1[0.3]
    E1 --> F1[C: 0.2]
    E1 --> G1[D: 0.1]

કોડ એસાઇનમેન્ટ:

• A: 0 (1 બિટ)
• B: 10 (2 બિટ)
• C: 110 (3 બિટ)
• D: 111 (3 બિટ)

એવરેજ કોડ લેન્થ: L = 0.4×1 + 0.3×2 + 0.2×3 + 0.1×3 = 1.9 બિટ્સ/સિમ્બોલ

ફાયદાઓ:

• ઓપ્ટિમલ: ન્યૂનતમ એવરેજ કોડ લેન્થ
• પ્રીફિક્સ પ્રોપર્ટી: કોઈ કોડ બીજાનો પ્રીફિક્સ નથી
• એફિશિયન્ટ: ટ્રાન્સમિશન બેન્ડવિડ્થ ઘટાડે છે

યાદગાર વાક્ય: “હફમેન - વારંવાર આવતા સિમ્બોલ્સને ટૂંકા કોડ”

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

#

ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IoT) નો ખ્યાલ અને મુખ્ય લક્ષણો સમજાવો.

જવાબ:

IoT ખ્યાલ: ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ એ સેન્સર્સ, સોફ્ટવેર અને કનેક્ટિવિટી સાથે એમ્બેડેડ ભૌતિક ઉપકરણોનું નેટવર્ક છે જે ડેટા એકત્રિત કરવા અને વિનિમય કરવા માટે છે.

IoT આર્કિટેક્ચર:

graph LR
    A[ભૌતિક ઉપકરણો] --> B[કનેક્ટિવિટી લેયર]
    B --> C[ડેટા પ્રોસેસિંગ]
    C --> D[એપ્લિકેશન લેયર]
    D --> E[બિઝનેસ લેયર]
    
    F[સેન્સર્સ] --> A
    G[એક્ચ્યુએટર્સ] --> A
    H[WiFi/Bluetooth] --> B
    I[Cellular/LoRa] --> B
    J[ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ] --> C
    K[એજ કમ્પ્યુટિંગ] --> C

મુખ્ય લક્ષણો:

IoT પ્રોટોકોલ સ્ટેક:

ઉપયોગો:

• સ્માર્ટ હોમ: સ્વચાલિત લાઇટિંગ, સિક્યોરિટી
• ઇન્ડસ્ટ્રિયલ IoT: મેન્યુફેક્ચરિંગ ઓટોમેશન
• આરોગ્યસેવા: દૂરસ્થ પેશન્ટ મોનિટરિંગ
• સ્માર્ટ સિટીઝ: ટ્રાફિક મેનેજમેન્ટ, યુટિલિટીઝ

પડકારો:

• સિક્યોરિટી: ઉપકરણની નબળાઈઓ, ડેટા પ્રાઇવેસી
• સ્કેલેબિલિટી: અબજો ઉપકરણો
• ઇન્ટરઓપરેબિલિટી: અલગ અલગ સ્ટાન્ડર્ડ્સ
• પાવર કન્ઝમ્પશન: બેટરી ચાલિત ઉપકરણો

ફાયદાઓ:

• ઓટોમેશન: માનવ હસ્તક્ષેપ ઘટાડો
• એફિશિયન્સી: સંસાધનોનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ
• રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ: તાત્કાલિક ડેટા ઍક્સેસ
• કોસ્ટ રિડક્શન: પ્રિડિક્ટિવ મેઇન્ટેનન્સ

ટેકનોલોજીઓ:

• કોમ્યુનિકેશન: WiFi, Bluetooth, Cellular, LoRa
• પ્રોસેસિંગ: એજ કમ્પ્યુટિંગ, ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ
• એનાલિટિક્સ: બિગ ડેટા, મશીન લર્નિંગ
• સિક્યોરિટી: એન્ક્રિપ્શન, ઓથેન્ટિકેશન

યાદગાર વાક્ય: “IoT - ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ, સ્માર્ટ કનેક્ટેડ ઉપકરણો સર્વત્ર”

પ્રશ્ન 4(અ અથવા) [3 ગુણ]

#

એરર કરેક્શન કોડની વ્યાખ્યા કરો અને સામાન્ય એરર કરેક્ટિંગ કોડની યાદી આપો.

જવાબ:

એરર કરેક્શન કોડ વ્યાખ્યા: એરર કરેક્શન કોડ એ એવી તકનીકો છે જે ટ્રાન્સમિશન એરર્સને સ્વચાલિત રીતે શોધવા અને સુધારવા માટે ડેટામાં રિડન્ડન્ટ બિટ્સ ઉમેરે છે.

સામાન્ય એરર કરેક્ટિંગ કોડઝ:

ઉપયોગો:

• મેમરી સિસ્ટમ્સ: ECC RAM
• સ્ટોરેજ ડિવાઇસેસ: હાર્ડ ડ્રાઇવ્સ, CDs
• કોમ્યુનિકેશન: સેટેલાઇટ, સેલ્યુલર
• બ્રોડકાસ્ટિંગ: ડિજિટલ TV, રેડિયો

યાદગાર વાક્ય: “એરર કરેક્શન કોડઝ - હેમિંગ રીડ BCH કોન્વોલ્યુશનલ ટર્બો LDPC”

પ્રશ્ન 4(બ અથવા) [4 ગુણ]

#

શેનોન ફેનો કોડ યોગ્ય દાખલા સાથે સમજાવો

જવાબ:

શેનોન-ફેનો કોડિંગ એલ્ગોરિધમ: ટોપ-ડાઉન અપ્રોચ જે સિમ્બોલ્સને લગભગ સમાન સંભાવનાઓ ધરાવતા બે જૂથોમાં વિભાજિત કરે છે.

એલ્ગોરિધમ સ્ટેપ્સ:

1. સિમ્બોલ્સને ઘટતા સંભાવના ક્રમમાં ગોઠવો
2. લગભગ સમાન કુલ સંભાવના સાથે બે જૂથોમાં વિભાજિત કરો
3. પહેલા જૂથને ‘0’, બીજા જૂથને ‘1’ આપો
4. દરેક સબગ્રુપ માટે પુનરાવર્તન કરો

ઉદાહરણ:

કન્સ્ટ્રક્શન ટ્રી:

graph TD
    A1[A,B,C,D: 1.0] --> B1[A,B: 0.7]
    A1 --> C1[C,D: 0.3]
    B1 --> D1[A: 0.4]
    B1 --> E1[B: 0.3]
    C1 --> F1[C: 0.2]
    C1 --> G1[D: 0.1]

કોડ એસાઇનમેન્ટ:

• જૂથ 1 (A,B): કોડ ‘0’ થી શરૂ થાય છે
• જૂથ 2 (C,D): કોડ ‘1’ થી શરૂ થાય છે
• A: 00, B: 01, C: 10, D: 11

હફમેન સાથે સરખામણી:

• શેનોન-ફેનો: ટોપ-ડાઉન અપ્રોચ
• હફમેન: બોટમ-અપ અપ્રોચ
• હફમેન: હંમેશા ઓપ્ટિમલ
• શેનોન-ફેનો: ઓપ્ટિમલ ન પણ હોય

એવરેજ કોડ લેન્થ: L = 0.4×2 + 0.3×2 + 0.2×2 + 0.1×2 = 2.0 બિટ્સ/સિમ્બોલ

યાદગાર વાક્ય: “શેનોન-ફેનો - જૂથો વિભાજિત કરો, ટોપ-ડાઉન કોડ આપો”

પ્રશ્ન 4(ક અથવા) [7 ગુણ]

#

ઓડિયો સિગ્નલના વિવિધ પ્રમાણભૂત ફોર્મેટ્સ સમજાવો.

જવાબ:

ઓડિયો સિગ્નલ ફોર્મેટ્સ:

ઓડિયો પેરામીટર્સ:

graph TD
    A[ઓડિયો સિગ્નલ] --> B[સેમ્પલિંગ રેટ]
    A --> C[બિટ ડેપ્થ]
    A --> D[ચેનલ્સ]
    A --> E[કોમ્પ્રેશન]
    
    B --> F[44.1 kHz CD ગુણવત્તા]
    C --> G[16-બિટ સ્ટાન્ડર્ડ]
    D --> H[મોનો/સ્ટેરિયો]
    E --> I[લોસી/લોસલેસ]

સેમ્પલિંગ સ્ટાન્ડર્ડ્સ:

કોમ્પ્રેશનના પ્રકારો:

• લોસલેસ: મૂળ ગુણવત્તા સાચવાય છે (FLAC, ALAC)
• લોસી: નાની સાઇઝ માટે કંઈક ગુણવત્તા ગુમાવાય છે (MP3, AAC)
• અનકોમ્પ્રેસ્ડ: કોઈ કોમ્પ્રેશન નથી (WAV, AIFF)

ઉપયોગો:

• બ્રોડકાસ્ટિંગ: ડિજિટલ રેડિયો માટે AAC
• સ્ટ્રીમિંગ: ઇન્ટરનેટ માટે MP3, AAC
• પ્રોફેશનલ: સ્ટુડિયો માટે WAV, FLAC
• મોબાઇલ: સ્માર્ટફોન માટે AAC

ફાઇલ સાઇઝ સરખામણી (3-મિનિટ ગીત):

• WAV: 30 MB
• FLAC: 20 MB
• MP3: 3 MB
• AAC: 2.5 MB

ગુણવત્તા વિ સાઇઝ ટ્રેડ-ઓફ:

• સૌથી ઊંચી ગુણવત્તા: WAV (અનકોમ્પ્રેસ્ડ)
• શ્રેષ્ઠ સંતુલન: AAC (લોસી કોમ્પ્રેસ્ડ)
• સૌથી નાની સાઇઝ: લો બિટરેટ MP3
• લોસલેસ કોમ્પ્રેસ્ડ: FLAC

યાદગાર વાક્ય: “WAV MP3 AAC FLAC - વેવ, લેયર3, એડવાન્સ્ડ, ફ્રી લોસલેસ”

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

#

E1 કેરિયર મલ્ટિપ્લેક્સિંગ હાયરાર્કી સમજાવો.

જવાબ:

E1 કેરિયર સિસ્ટમ: વૉઇસ ચેનલ્સને મલ્ટિપ્લેક્સ કરવા માટેનું યુરોપીયન ડિજિટલ ટ્રાન્સમિશન સ્ટાન્ડર્ડ.

E1 હાયરાર્કી:

E1 ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર:

મલ્ટિપ્લેક્સિંગ પ્રક્રિયા:

• લેવલ 1: 30 વૉઇસ ચેનલ્સ + 2 કન્ટ્રોલ → E1
• લેવલ 2: 4 E1 સ્ટ્રીમ્સ → E2
• લેવલ 3: 4 E2 સ્ટ્રીમ્સ → E3
• લેવલ 4: 4 E3 સ્ટ્રીમ્સ → E4

ઉપયોગો:

• ISDN: પ્રાઇમરી રેટ ઇન્ટરફેસ
• સેલ્યુલર: બેઝ સ્ટેશન કનેક્ટિવિટી
• એન્ટરપ્રાઇઝ: પ્રાઇવેટ બ્રાન્ચ એક્સચેન્જ (PBX)
• ઇન્ટરનેટ: ડિજિટલ સબ્સ્ક્રાઇબર લાઇન (DSL)

યાદગાર વાક્ય: “E1 - 30 અવાજો, 2.048 Mbps, યુરોપીયન સ્ટાન્ડર્ડ”

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

#

TDMA સાથે FDMA ની સરખામણી કરો.

જવાબ:

FDMA વિ TDMA સરખામણી:

FDMA સિસ્ટમ:

graph TD
    A[કુલ બેન્ડવિડ્થ] --> B[યુઝર 1: f1]
    A --> C[યુઝર 2: f2]
    A --> D[યુઝર 3: f3]
    A --> E[યુઝર N: fn]
    
    F[ગાર્ડ બેન્ડ] --> B
    F --> C
    F --> D

TDMA સિસ્ટમ:

gantt
    title TDMA ટાઇમ સ્લોટ્સ
    dateFormat X
    axisFormat %s
    
    section ફ્રેમ
    યુઝર 1 :done, u1, 0, 1
    યુઝર 2 :done, u2, 1, 2
    યુઝર 3 :done, u3, 2, 3
    યુઝર 4 :done, u4, 3, 4

ફાયદાઓ/નુકસાનો:

ઉપયોગો:

• FDMA: AMPS (1G), સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન
• TDMA: GSM (2G), સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન

યાદગાર વાક્ય: “FDMA ફ્રીક્વેન્સી, TDMA ટાઇમ - મલ્ટિપલ ઍક્સેસ માટે અલગ ડોમેન્સ”

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]

#

CDMA ટેકનિકને વિગતવાર સમજાવો.

CDMA સિદ્ધાંત: કોડ ડિવિઝન મલ્ટિપલ ઍક્સેસ મલ્ટિપલ યુઝર્સને યુનિક સ્પ્રેડિંગ કોડ્સનો ઉપયોગ કરીને સમાન ફ્રીક્વેન્સી અને સમય શેર કરવાની મંજૂરી આપે છે.

CDMA સિસ્ટમ આર્કિટેક્ચર:

graph LR
    A[યુઝર ડેટા] --> B[સ્પ્રેડિંગ કોડ]
    B --> C[મોડ્યુલેટર]
    C --> D[ચેનલ]
    D --> E[કોરિલેટર]
    E --> F[ડિસ્પ્રેડિંગ]
    F --> G[ડેટા રિકવરી]
    
    H[સ્યુડો-રેન્ડમ કોડ] --> B
    I[સેમ PN કોડ] --> F

સ્પ્રેડિંગ પ્રક્રિયા:

CDMA ગુણધર્મો:

મુખ્ય લક્ષણો:

CDMA ફાયદાઓ:

• કેપેસિટી: FDMA/TDMA કરતાં ઊંચી યુઝર કેપેસિટી
• સિક્યોરિટી: સ્પ્રેડિંગ કોડથી એન્ક્રિપ્ટેડ
• સોફ્ટ હેન્ડઓફ: હેન્ડઓફ દરમિયાન કોલ ડ્રોપિંગ નથી
• એન્ટી-જેમિંગ: સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ ઇમ્યુનિટી
• ફ્રીક્વેન્સી પ્લાનિંગ નથી: સમાન ફ્રીક્વેન્સી રીયુઝ

CDMA નુકસાનો:

• નીયર-ફાર પ્રોબ્લેમ: પાવર કન્ટ્રોલ જરૂરી
• જટિલતા: FDMA/TDMA કરતાં વધુ જટિલ
• સેલ્ફ ઇન્ટરફેરન્સ: યુઝર્સ એકબીજા સાથે ઇન્ટરફેર કરે છે
• બ્રીધિંગ ઇફેક્ટ: લોડિંગ સાથે કવરેજ બદલાય છે

ગાણિતિક વિશ્લેષણ:

• પ્રોસેસિંગ ગેઇન: G = Rc/Rb = 10log₁₀(Rc/Rb) dB
• કેપેસિટી: M ≈ 1 + G/(Eb/I₀)
• BER: સક્રિય યુઝર્સની સંખ્યા પર આધારિત

પાવર કન્ટ્રોલ:

• ઓપન લૂપ: પ્રાપ્ત સિગ્નલ સ્ટ્રેન્થના આધારે
• ક્લોઝ્ડ લૂપ: બેઝ સ્ટેશન મોબાઇલને કમાન્ડ કરે છે
• આવશ્યકતા: ±1 dB ચોકસાઈ જરૂરી

ઉપયોગો:

• IS-95 (cdmaOne): 2G CDMA સ્ટાન્ડર્ડ
• WCDMA: 3G UMTS સિસ્ટમ
• GPS: સેટેલાઇટ નેવિગેશન
• WiFi: સ્પ્રેડ સ્પેક્ટ્રમ વિકલ્પ

PN કોડ ગુણધર્મો:

• ઓટોકોરિલેશન: સિંક્રોનાઇઝ્ડ માટે ઊંચું, અનસિંક્રોનાઇઝ્ડ માટે નીચું
• ક્રોસ-કોરિલેશન: અલગ કોડ્સ વચ્ચે નીચું
• બેલેન્સ: 1s અને 0s ની સમાન સંખ્યા
• રન લેન્થ: સતત બિટ્સનું વિતરણ

યાદગાર વાક્ય: “CDMA - કોડ ડિવિઝન, સમાન ફ્રીક્વેન્સી/સમય, મલ્ટિપલ ઍક્સેસ માટે યુનિક કોડ્સ”

પ્રશ્ન 5(અ અથવા) [3 ગુણ]

#

ટાઇમ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ ટેકનિક (TDM) નો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો.

જવાબ:

TDM બ્લોક ડાયાગ્રામ:

graph LR
    A[ઇનપુટ 1] --> E[મલ્ટિપ્લેક્સર]
    B[ઇનપુટ 2] --> E
    C[ઇનપુટ 3] --> E
    D[ઇનપુટ N] --> E
    
    E --> F[TDM સિગ્નલ]
    F --> G[ચેનલ]
    G --> H[ડિમલ્ટિપ્લેક્સર]
    
    H --> I[આઉટપુટ 1]
    H --> J[આઉટપુટ 2] 
    H --> K[આઉટપુટ 3]
    H --> L[આઉટપુટ N]
    
    M[ક્લોક/સિંક] --> E
    N[ક્લોક/સિંક] --> H

TDM ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર:

ઘટકો:

• મલ્ટિપ્લેક્સર: ઇનપુટ્સને અનુક્રમે સેમ્પલ કરે છે
• ક્લોક/સિંક્રોનાઇઝેશન: સ્વિચિંગ ટાઇમિંગ કન્ટ્રોલ કરે છે
• ચેનલ: ટ્રાન્સમિશન માધ્યમ
• ડિમલ્ટિપ્લેક્સર: મલ્ટિપ્લેક્સ્ડ સિગ્નલને અલગ કરે છે

કામગીરી:

• દરેક ઇનપુટ ચેનલને ડેડિકેટેડ ટાઇમ સ્લોટ મળે છે
• સેમ્પલિંગ રેટ નાયક્વિસ્ટ માપદંડ સંતોષવો જોઈએ
• રીસીવર પર ફ્રેમ સિંક્રોનાઇઝેશન જરૂરી

યાદગાર વાક્ય: “TDM - ટાઇમ ડિવિઝન, સિક્વેન્શિયલ સેમ્પલિંગ, મલ્ટિપ્લેક્સિંગ”

પ્રશ્ન 5(બ અથવા) [4 ગુણ]

#

મલ્ટિપ્લેક્સિંગ ટેકનિકોના વર્ગીકરણ પર ટૂંકી નોંધ લખો.

જવાબ:

મલ્ટિપ્લેક્સિંગ ટેકનિકોનું વર્ગીકરણ:

graph TD
    A[મલ્ટિપ્લેક્સિંગ] --> B[એનાલોગ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ]
    A --> C[ડિજિટલ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ]
    
    B --> D[FDM - ફ્રીક્વેન્સી ડિવિઝન]
    B --> E[WDM - વેવલેન્થ ડિવિઝન]
    
    C --> F[TDM - ટાઇમ ડિવિઝન]
    C --> G[CDM - કોડ ડિવિઝન]
    C --> H[SDM - સ્પેસ ડિવિઝન]
    
    F --> I[સિંક્રોનસ TDM]
    F --> J[એસિંક્રોનસ TDM]

વિગતવાર વર્ગીકરણ:

સિંક્રોનસ વિ એસિંક્રોનસ TDM:

પસંદગીના માપદંડો:

• સિગ્નલનો પ્રકાર: એનાલોગ → FDM, ડિજિટલ → TDM
• બેન્ડવિડ્થ: મર્યાદિત → TDM, પુષ્કળ → FDM
• સિંક્રોનાઇઝેશન: મહત્વપૂર્ણ → સિંક્રોનસ, લવચીક → એસિંક્રોનસ
• ઉપયોગ: અવાજ → TDM, ડેટા → સ્ટેટિસ્ટિકલ TDM

આધુનિક ટેકનિકો:

• OFDM: ઓર્થોગોનલ ફ્રીક્વેન્સી ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ
• MIMO: મલ્ટિપલ ઇનપુટ મલ્ટિપલ આઉટપુટ
• કેરિયર એગ્રીગેશન: મલ્ટિપલ ફ્રીક્વેન્સી બેન્ડ્સ

યાદગાર વાક્ય: “FDM TDM CDM WDM SDM - ફ્રીક્વેન્સી ટાઇમ કોડ વેવ સ્પેસ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ”

પ્રશ્ન 5(ક અથવા) [7 ગુણ]

#

કોડ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ સર્કિટમાં મુશ્કેલી નિવારણ માટેની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરો

જવાબ:

CDMA ટ્રબલશૂટિંગ પ્રક્રિયા:

1. સિસ્ટમ ઓવરવ્યુ ચેક:

graph TD
    A[CDMA સિસ્ટમ] --> B[ટ્રાન્સમીટર સેક્શન]
    A --> C[ચેનલ સેક્શન]
    A --> D[રીસીવર સેક્શન]
    
    B --> E[ડેટા ઇનપુટ બરાબર?]
    B --> F[PN કોડ જનરેશન બરાબર?]
    B --> G[સ્પ્રેડિંગ ફંકશન બરાબર?]
    
    C --> H[પાથ લોસ મેઝરમેન્ટ]
    C --> I[ઇન્ટરફેરન્સ ચેક]
    
    D --> J[કોરિલેશન બરાબર?]
    D --> K[ડિસ્પ્રેડિંગ બરાબર?]
    D --> L[ડેટા રિકવરી બરાબર?]

2. સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ ટ્રબલશૂટિંગ:

3. સામાન્ય સમસ્યાઓ અને ઉકેલો:

4. જરૂરી ટેસ્ટ ઇક્વિપમેન્ટ:

5. મેઝરમેન્ટ પ્રક્રિયાઓ:

પ્રોસેસિંગ ગેઇન વેરિફિકેશન:

Gp = 10 log₁₀(Rc/Rb) dB
જ્યાં: Rc = ચિપ રેટ, Rb = બિટ રેટ

BER વિ Eb/N0 મેઝરમેન્ટ:

BER = Q(√(2Eb/N0))
વિવિધ પાવર લેવલ્સ પર માપો

નીયર-ફાર ઇફેક્ટ ચેક:

• વિવિધ યુઝર્સના પાવર લેવલ્સ માપો
• પાવર કન્ટ્રોલ ઓપરેશન વેરિફાઇ કરો
• ડાયનામિક રેન્જ આવશ્યકતાઓ ચેક કરો

6. પર્ફોર્મન્સ ઓપ્ટિમાઇઝેશન:

7. ડોક્યુમેન્ટેશન:

• બધા મેઝરમેન્ટ્સ રેકોર્ડ કરો
• સમસ્યાના લક્ષણો ડોક્યુમેન્ટ કરો
• લાગુ કરેલા ઉકેલો નોંધો
• ટ્રબલશૂટિંગ લોગ બનાવો

સિસ્ટેમેટિક એપ્રોચ:

1. આઇસોલેટ: ખામીયુક્ત સેક્શન ઓળખો
2. માપો: યોગ્ય ટેસ્ટ ઇક્વિપમેન્ટનો ઉપયોગ કરો
3. એનાલાઇઝ: સ્પેસિફિકેશન્સ સાથે સરખાવો
4. સુધારો: યોગ્ય ઉકેલ લાગુ કરો
5. વેરિફાઇ: સમસ્યા ઉકેલાઈ હોવાની પુષ્ટિ કરો

સેફ્ટી કન્સિડરેશન્સ:

• પાવર લેવલ્સ સુરક્ષિત મર્યાદામાં
• યોગ્ય ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રક્રિયાઓ
• RF એક્સપોઝર ગાઇડલાઇન્સ
• ઇક્વિપમેન્ટ કેલિબ્રેશન સ્ટેટસ

યાદગાર વાક્ય: “CDMA ટ્રબલશૂટ - ડેટા, PN કોડ, સ્પ્રેડિંગ, ચેનલ, કોરિલેશન, રિકવરી ચેક કરો”