મુખ્ય સામગ્રી પર જાઓ
  1. સંસાધનો/
  2. અભ્યાસ સામગ્રી/
  3. ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને કમ્યુનિકેશન એન્જિનિયરિંગ/
  4. ઇસીઇ સેમેસ્ટર 3/

ઇલેક્ટ્રોનિક કોમ્યુનિકેશનના સિદ્ધાંતો (4331104) - ઉનાળુ 2024 સોલ્યુશન

20 મિનિટ· ·
Study-Material Solutions Electronic-Communication 4331104 2024 Summer
મિલવ ડબગર
લેખક
મિલવ ડબગર
ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક મેન્યુફેક્ચરિંગ ઉદ્યોગમાં અનુભવી લેક્ચરર. એમ્બેડેડ સિસ્ટમ્સ, ઈમેજ પ્રોસેસિંગ, ડેટા સાયન્સ, મેટલેબ, પાયથન, STM32માં કુશળ. એલ.ડી. કોલેજ ઓફ એન્જિનિયરિંગ - અમદાવાદથી કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ એન્જિનિયરિંગમાં માસ્ટર્સ ડિગ્રી ધરાવતા મજબૂત શિક્ષણ વ્યાવસાયિક.
અનુક્રમણિકા

પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]
#

કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

flowchart LR
    A[માહિતી સ્રોત] --> B[ટ્રાન્સમીટર]
    B --> C[ચેનલ/માધ્યમ]
    C --> D[રિસીવર]
    D --> E[ગંતવ્ય]
    F[નોઈઝ સ્રોત] --> C
  • માહિતી સ્રોત: સંદેશા સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરે છે (અવાજ, વિડિઓ, ડેટા)
  • ટ્રાન્સમીટર: સંદેશાને પ્રસારણ માટે યોગ્ય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે
  • ચેનલ: માધ્યમ જેના દ્વારા સિગ્નલ પ્રવાસ કરે છે (તાર, ફાઇબર, હવા)
  • રિસીવર: મળેલા સિગ્નલમાંથી મૂળ સંદેશો બહાર કાઢે છે
  • ગંતવ્ય: અંતિમ-વપરાશકર્તા જે માહિતી પ્રાપ્ત કરે છે

મનેમોનિક: “માહિતી પ્રવાસ સાવધાનીથી ગંતવ્ય પહોંચે”

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]
#

EM વેવ સ્પેક્ટ્રમના ઉપયોગો સમજાવો.

જવાબ:

ફ્રિક્વન્સી બેન્ડફ્રિક્વન્સી રેન્જઉપયોગો
રેડિયો વેવ્સ3 kHz - 300 MHzAM/FM પ્રસારણ, દરિયાઈ સંચાર
માઇક્રોવેવ્સ300 MHz - 300 GHzરડાર, સેટેલાઇટ સંચાર, માઇક્રોવેવ ઓવન
ઇન્ફ્રારેડ300 GHz - 400 THzરિમોટ કંટ્રોલ, થર્મલ ઇમેજિંગ, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર
દૃશ્યમાન પ્રકાશ400 THz - 800 THzફાઇબર ઓપ્ટિક સંચાર, ફોટોગ્રાફી
અલ્ટ્રાવાયોલેટ800 THz - 30 PHzજંતુનાશક, પ્રમાણીકરણ, પાણી શુદ્ધિકરણ
એક્સ-રે30 PHz - 30 EHzમેડિકલ ઇમેજિંગ, સુરક્ષા સ્કેનિંગ, સામગ્રી વિશ્લેષણ
ગામા રે>30 EHzકેન્સર સારવાર, ખાદ્ય જંતુનાશક, ઔદ્યોગિક નિરીક્ષણ

મનેમોનિક: “રેડિયો માઇક્રો અદૃશ્ય દૃશ્ય અલ્ટ્રા એક્સ ગામા”

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]
#

બાહ્ય અને આંતરિક અવાજ જણાવો અને સમજાવો.

જવાબ:

પ્રકારબાહ્ય અવાજઆંતરિક અવાજ
સ્રોતસંચાર વ્યવસ્થાની બહારઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોની અંદર
પ્રકારોવાતાવરણીય, અવકાશ, ઔદ્યોગિક, માનવ-નિર્મિતથર્મલ, શોટ, ટ્રાન્ઝિટ-ટાઇમ, ફ્લિકર
નિયંત્રણશીલ્ડિંગ, ફિલ્ટરિંગ દ્વારા ઘટાડી શકાય છેસારા ઘટકો, કૂલિંગ દ્વારા ઘટાડી શકાય છે
ઉદાહરણોવીજળી, સૂર્ય વિકિરણ, મોટર સ્પાર્કિંગઅવરોધકોમાં ઇલેક્ટ્રોન મૂવમેન્ટ, સેમિકન્ડક્ટર્સ
પ્રકૃતિસામાન્ય રીતે અનિયમિત, બદલાતીવધુ સુસંગત અને માપી શકાય તેવી

આકૃતિ:

graph TD
    A[સંચારમાં અવાજ] --> B[બાહ્ય અવાજ]
    A --> C[આંતરિક અવાજ]
    B --> D[વાતાવરણીય અવાજ]
    B --> E[અવકાશ અવાજ]
    B --> F[ઔદ્યોગિક અવાજ]
    B --> G[માનવ-નિર્મિત અવાજ]
    C --> H[થર્મલ અવાજ]
    C --> I[શોટ અવાજ]
    C --> J[ટ્રાન્ઝિટ-ટાઇમ અવાજ]
    C --> K[ફ્લિકર અવાજ]

મનેમોનિક: “બાહ્ય વાતાવરણ આવે; આંતરિક ઘટકો જન્માવે”

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 ગુણ]
#

સુપરહીટરોડાઇન AM રિસીવરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

flowchart LR
    A[એન્ટેના] --> B[RF એમ્પ્લિફાયર]
    B --> C[મિક્સર]
    D[લોકલ ઓસિલેટર] --> C
    C --> E[IF એમ્પ્લિફાયર]
    E --> F[ડિટેક્ટર]
    F --> G[AF એમ્પ્લિફાયર]
    G --> H[સ્પીકર]
    I[AGC] --> B
    I --> E
    F --> I
બ્લોકકાર્ય
RF એમ્પ્લિફાયરનબળા રેડિયો સિગ્નલને વધારે છે અને પસંદગી પૂરી પાડે છે
લોકલ ઓસિલેટરઆવનારા સિગ્નલ સાથે મિક્સિંગ માટે ફ્રિક્વન્સી ઉત્પન્ન કરે છે
મિક્સરRF અને લોકલ ઓસિલેટર સિગ્નલોને સંયોજિત કરીને IF ઉત્પન્ન કરે છે
IF એમ્પ્લિફાયરફિક્સ્ડ ઇન્ટરમીડિયેટ ફ્રિક્વન્સી (455 kHz) પર સિગ્નલને વધારે છે
ડિટેક્ટરમોડ્યુલેટેડ કેરિયરમાંથી ઓડિયો બહાર કાઢે છે (ડિમોડ્યુલેશન)
AF એમ્પ્લિફાયરસ્પીકર ચલાવવા માટે ઓડિયો સિગ્નલને વધારે છે
AGCઓટોમેટિક ગેઇન કંટ્રોલ - સતત આઉટપુટ લેવલ જાળવે છે

મનેમોનિક: “રેડિયો લય મિશ્રણ માધ્યમ ઉત્પાદન આવાજ”

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]
#

મોડ્યુલેશન વ્યાખ્યાયિત કરો. મોડ્યુલેશનના પ્રકારો જણાવો.

જવાબ:

મોડ્યુલેશન: માહિતી ધરાવતા મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલ સાથે ઉચ્ચ-ફ્રિક્વન્સી કેરિયર સિગ્નલની એક અથવા વધુ લાક્ષણિકતાઓને બદલવાની પ્રક્રિયા.

મોડ્યુલેશનના પ્રકારો:

graph TD
    A[મોડ્યુલેશન] --> B[એનાલોગ મોડ્યુલેશન]
    A --> C[ડિજિટલ મોડ્યુલેશન]
    A --> D[પલ્સ મોડ્યુલેશન]
    B --> E[AM]
    B --> F[FM]
    B --> G[PM]
    C --> H[ASK]
    C --> I[FSK]
    C --> J[PSK]
    D --> K[PAM]
    D --> L[PWM]
    D --> M[PPM]
    D --> N[PCM]

મનેમોનિક: “મોડ્યુલેશન આવૃત્તિ, એમ્પલિટ્યુડ, ફેઝ બદલે છે”

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]
#

વ્યાખ્યાયિત કરો: સિગ્નલ ટુ નોઈઝ રેશિયો અને નોઈઝ ફિગર.

જવાબ:

પેરામીટરવ્યાખ્યાફોર્મ્યુલાએકમમહત્વ
સિગ્નલ ટુ નોઈઝ રેશિયો (SNR)સિગ્નલ પાવર અને નોઈઝ પાવરનો ગુણોત્તરSNR = P_signal / P_noisedB માં વ્યક્તઉચ્ચ મૂલ્ય સારી સિગ્નલ ક્વોલિટી દર્શાવે છે
નોઈઝ ફિગર (NF)સિસ્ટમમાંથી પસાર થવાથી SNR ના ઘટાડાનું માપNF = SNR_input / SNR_outputdB માં વ્યક્તનીચું મૂલ્ય સારી કામગીરી દર્શાવે છે

મનેમોનિક: “SNR સિગ્નલ શક્તિ બતાવે; નોઈઝ ફિગર ખામી શોધે”

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]
#

PAM, PWM અને PPM તકનીકોની તુલના કરો.

જવાબ:

પેરામીટરPAMPWMPPM
પૂરું નામપલ્સ એમ્પ્લિટ્યુડ મોડ્યુલેશનપલ્સ વિડ્થ મોડ્યુલેશનપલ્સ પોઝિશન મોડ્યુલેશન
મોડ્યુલેટેડ પેરામીટરપલ્સની એમ્પ્લિટ્યુડપલ્સની પહોળાઈ/અવધિપલ્સની સ્થિતિ/સમય
નોઈઝ ઇમ્યુનિટીનબળીસારીઉત્તમ
બેન્ડવિડ્થઓછીમધ્યમઉચ્ચ
સર્કિટ જટિલતાસરળમધ્યમજટિલ
પાવર એફિશિયન્સીનબળીસારીઉત્તમ
ઉપયોગોસરળ ડેટા સેમ્પલિંગમોટર કંટ્રોલ, પાવર નિયમનસચોટ ટાઇમિંગ, ઓપ્ટિકલ સંચાર

આકૃતિ:

OPPPrAWPiMMMg:::inal:

મનેમોનિક: “એમ્પલિટ્યુડ ઊંચાઈ, પહોળાઈ લંબાઈ, પોઝિશન સમય બદલે”

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 ગુણ]
#

બીટ, સિમ્બોલ અને બોડ રેટ વચ્ચે તફાવત કરો.

જવાબ:

પેરામીટરબીટસિમ્બોલબોડ રેટ
વ્યાખ્યાબાઇનરી અંક (0 અથવા 1)બિટ્સનો સમૂહપ્રતિ સેકન્ડ પ્રસારિત સિમ્બોલ્સની સંખ્યા
એકમકોઈ એકમ નથીકોઈ એકમ નથીસિમ્બોલ પ્રતિ સેકન્ડ (બોડ)
સંબંધડિજિટલ માહિતીનો મૂળભૂત એકમએકાધિક બિટ્સ એક સિમ્બોલ બનાવે છેબોડ રેટ × બિટ્સ પ્રતિ સિમ્બોલ = બિટ રેટ
ઉદાહરણ0, 14-QAM માં, દરેક સિમ્બોલ 2 બિટ્સ રજૂ કરે છે1200 બોડ એટલે દર સેકન્ડે 1200 સિમ્બોલ

મનેમોનિક: “બિટ સિમ્બોલ બનાવે, બોડ ગતિ બતાવે”

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 ગુણ]
#

DSB કરતાં SSB ના ફાયદા અને ગેરફાયદા જણાવો.

જવાબ:

SSB ના DSB કરતાં ફાયદાSSB ના DSB કરતાં ગેરફાયદા
બેન્ડવિડ્થ: માત્ર અર્ધી બેન્ડવિડ્થની જરૂર પડે છેસર્કિટ જટિલતા: વધુ જટિલ મોડ્યુલેશન અને ડિમોડ્યુલેશન
પાવર એફિશિયન્સી: માત્ર એક સાઇડબેન્ડ પ્રસારિત કરે છે, પાવર બચાવે છેરિસીવર ડિઝાઇન: ચોક્કસ ફ્રિક્વન્સી સિન્ક્રોનાઇઝેશનની જરૂર પડે છે
ઓછું ફેડિંગ: સિલેક્ટિવ ફેડિંગ પ્રભાવોમાં ઘટાડોલો ફ્રિક્વન્સી લોસ: નીચી ફ્રિક્વન્સી ઘટકો ગુમાવી શકે છે
ઓછું ઇન્ટરફેરન્સ: એડજેસન્ટ ચેનલ ઇન્ટરફેરન્સમાં ઘટાડોખર્ચ: વધુ ખર્ચાળ અમલીકરણ

મનેમોનિક: “SSB બેન્ડવિડ્થ પાવર બચાવે, પણ જટિલ હાર્ડવેર માંગે”

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 ગુણ]
#

એમ્પલિટ્યુડ મોડ્યુલેશન (AM) અને ફ્રિક્વન્સી મોડ્યુલેશન (FM) ની તુલના કરો.

જવાબ:

પેરામીટરAMFM
મોડ્યુલેટેડ પેરામીટરકેરિયરની એમ્પલિટ્યુડકેરિયરની ફ્રિક્વન્સી
બેન્ડવિડ્થસાંકડી (2 × ઉચ્ચતમ મોડ્યુલેટિંગ ફ્રિક્વન્સી)વિશાળ (2 × (ઉચ્ચતમ મોડ્યુલેટિંગ ફ્રિક્વન્સી + ડેવિએશન))
નોઈઝ ઇમ્યુનિટીનબળીઉત્તમ
પાવર એફિશિયન્સીનબળી (કેરિયરમાં મોટાભાગનો પાવર)સારી
સર્કિટ જટિલતાસરળજટિલ
ક્વોલિટીનીચીઉચ્ચ
ઉપયોગોબ્રોડકાસ્ટિંગ (MW), એરક્રાફ્ટ કોમ્યુનિકેશનFM રેડિયો, TV સાઉન્ડ, મોબાઇલ કોમ્યુનિકેશન

આકૃતિ:

CAFaMMr::rier:

મનેમોનિક: “AM શક્તિ બદલે, FM આવૃત્તિ હલાવે”

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]
#

AM રિસીવરને FM રિસીવર સાથે સરખાવો.

જવાબ:

પેરામીટરAM રિસીવરFM રિસીવર
IF ફ્રિક્વન્સી455 kHz10.7 MHz
ડિટેક્ટરએન્વેલોપ ડિટેક્ટરડિસ્ક્રિમિનેટર/રેશિયો ડિટેક્ટર/PLL
બેન્ડવિડ્થસાંકડી (±5 kHz)વિશાળ (±75 kHz)
સ્પેશિયલ સર્કિટસરળલિમિટર, ડી-એમ્ફેસિસ
જટિલતાસરળજટિલ

મનેમોનિક: “AM લઘુ બેન્ડવિડ્થ સરળ; FM વિશાળ બેન્ડવિડ્થ જટિલ”

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]
#

સેમ્પલિંગ વ્યાખ્યાયિત કરો? સંક્ષિપ્તમાં સેમ્પલિંગના પ્રકારો સમજાવો.

જવાબ:

સેમ્પલિંગ: સતત-સમય સિગ્નલને નિયમિત અંતરાલે સેમ્પલ લઈને વિવેકાધીન-સમય સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા.

સેમ્પલિંગના પ્રકારવર્ણનલાક્ષણિકતાઓ
આદર્શ સેમ્પલિંગસિગ્નલના તાત્કાલિક સેમ્પલસંપૂર્ણ પરંતુ સૈદ્ધાંતિક, આવેગ ફંક્શનનો ઉપયોગ કરે છે
નેચરલ સેમ્પલિંગસિગ્નલને ટૂંકા સમયગાળા માટે સેમ્પલ કરવામાં આવે છેપલ્સના ટોચ મૂળ સિગ્નલને અનુસરે છે
ફ્લેટ-ટોપ સેમ્પલિંગઆગલા સેમ્પલ સુધી સેમ્પલ સ્થિર રાખવામાં આવે છેસીડી અનુમાન બનાવે છે, અમલમાં મૂકવા માટે સરળ

આકૃતિ:

OINFrdalietagautilr-n:atalol:p::

મનેમોનિક: “આદર્શ ક્ષણો લે, નેચરલ આકાર અનુસરે, ફ્લેટ સ્થિર રહે”

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]
#

FM રિસીવરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો. FM રિસીવરમાં લિમિટરનો ઉપયોગ શું છે?

જવાબ:

flowchart LR
    A[એન્ટેના] --> B[RF એમ્પ્લિફાયર]
    B --> C[મિક્સર]
    D[લોકલ ઓસિલેટર] --> C
    C --> E[IF એમ્પ્લિફાયર]
    E --> F[લિમિટર]
    F --> G[ડિસ્ક્રિમિનેટર]
    G --> H[ડી-એમ્ફેસિસ]
    H --> I[AF એમ્પ્લિફાયર]
    I --> J[સ્પીકર]
બ્લોકકાર્ય
RF એમ્પ્લિફાયરનબળા RF સિગ્નલને વધારે છે અને પસંદગી પૂરી પાડે છે
મિક્સર/લોકલ ઓસિલેટરRF ને IF માં રૂપાંતરિત કરે છે (10.7 MHz)
IF એમ્પ્લિફાયરફિક્સ્ડ ફ્રિક્વન્સી પર ગેઇન અને પસંદગી પ્રદાન કરે છે
લિમિટરએમ્પલિટ્યુડ વેરિએશન્સ દૂર કરે છે, ફ્રિક્વન્સી વેરિએશન્સ જાળવે છે
ડિસ્ક્રિમિનેટરફ્રિક્વન્સી વેરિએશન્સને એમ્પલિટ્યુડ વેરિએશન્સમાં રૂપાંતરિત કરે છે
ડી-એમ્ફેસિસઉચ્ચ-ફ્રિક્વન્સી નોઈઝને ઘટાડે છે
AF એમ્પ્લિફાયરસ્પીકર માટે મેળવેલા ઓડિયોને વધારે છે

લિમિટરનું કાર્ય: ડીમોડ્યુલેશન પહેલાં FM સિગ્નલમાંથી એમ્પલિટ્યુડ વેરિએશન્સને દૂર કરે છે જેથી નોઈઝ ઇમ્યુનિટી સુનિશ્ચિત થાય, કારણ કે FM માં માહિતી ફ્રિક્વન્સી વેરિએશન્સમાં સમાયેલી છે, એમ્પલિટ્યુડમાં નહીં.

મનેમોનિક: “રેડિયો મિક્સર વધારે આવૃત્તિ; લિમિટર ફરક ઓળખી અવાજ કાઢે”

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 ગુણ]
#

સિંગલ સાઇડ બેન્ડ (SSB) ટ્રાન્સમિશનના ખ્યાલનું વર્ણન કરો.

જવાબ:

સિંગલ સાઇડબેન્ડ (SSB) ટ્રાન્સમિશન: એક તકનીક જેમાં કેરિયર અને અન્ય સાઇડબેન્ડને દબાવીને માત્ર એક સાઇડબેન્ડ (ઉપર અથવા નીચે) પ્રસારિત કરવામાં આવે છે.

graph LR
    A[AM સિગ્નલ] --> B[DSBFC]
    A --> C[DSBSC]
    A --> D[SSB]
    D --> E[USB]
    D --> F[LSB]
  • બેન્ડવિડ્થ: માત્ર અર્ધી બેન્ડવિડ્થની જરૂર પડે છે (fc ± fm)
  • પાવર એફિશિયન્સી: વધુ કાર્યક્ષમ કારણ કે પાવર એક સાઇડબેન્ડમાં કેન્દ્રિત થાય છે
  • પ્રકારો: USB (અપર સાઇડબેન્ડ) અને LSB (લોઅર સાઇડબેન્ડ)

મનેમોનિક: “SSB સ્પેક્ટ્રમ બેન્ડવિડ્થ બચાવે”

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 ગુણ]
#

પ્રી-એમ્ફેસિસ અને ડી-એમ્ફેસિસ સર્કિટ સમજાવો.

જવાબ:

પેરામીટરપ્રી-એમ્ફેસિસડી-એમ્ફેસિસ
સ્થાનટ્રાન્સમીટરરિસીવર
સર્કિટ પ્રકારહાઈ-પાસ RC નેટવર્કલો-પાસ RC નેટવર્ક
કાર્યપ્રસારણ પહેલાં ઉચ્ચ ફ્રિક્વન્સીઓને વધારે છેરિસેપ્શન પછી ઉચ્ચ ફ્રિક્વન્સીઓને ઘટાડે છે
હેતુઉચ્ચ ફ્રિક્વન્સીઓ માટે SNR સુધારે છેમૂળ ફ્રિક્વન્સી રિસ્પોન્સ પુનઃસ્થાપિત કરે છે

સર્કિટ ડાયાગ્રામ:

Pre-eRmphasiCs:De-eRmphasisC:

મનેમોનિક: “પ્રી ઊંચા ધક્કા મારે, ડી ઊંચા નીચે લાવે”

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 ગુણ]
#

ફેઝ લોક લૂપ ટેકનિકનો ઉપયોગ કરીને FM સિગ્નલનું જનરેશન સમજાવો.

જવાબ:

flowchart LR
    A[મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલ] --> B[લૂપ ફિલ્ટર]
    B --> C[VCO]
    C --> D[FM આઉટપુટ]
    C --> E[ફેઝ ડિટેક્ટર]
    F[રેફરન્સ ઓસિલેટર] --> E
    E --> B
ઘટકકાર્ય
ફેઝ ડિટેક્ટરરેફરન્સ અને VCO સિગ્નલ્સની તુલના કરે છે, એરર વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરે છે
લૂપ ફિલ્ટરએરર વોલ્ટેજને ફિલ્ટર કરે છે અને મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલ સાથે જોડે છે
VCO (વોલ્ટેજ કંટ્રોલ્ડ ઓસિલેટર)કંટ્રોલ વોલ્ટેજના આધારે ફ્રિક્વન્સી ઉત્પન્ન કરે છે
રેફરન્સ ઓસિલેટરસ્થિર રેફરન્સ ફ્રિક્વન્સી પૂરી પાડે છે

કાર્ય પ્રક્રિયા:

  1. મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલ લૂપ ફિલ્ટરમાં લાગુ કરવામાં આવે છે
  2. VCO ફ્રિક્વન્સી મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલના પ્રમાણમાં શિફ્ટ થાય છે
  3. ફેઝ ડિટેક્ટર એરર સિગ્નલ ઉત્પન્ન કરે છે
  4. લૂપ ફ્રિક્વન્સી મોડ્યુલેશનની મંજૂરી આપતી વખતે લોક જાળવે છે
  5. VCO નો આઉટપુટ FM સિગ્નલ છે

મનેમોનિક: “ફેઝ લોક કરે, વોલ્ટેજ નિયંત્રિત કરે, ફ્રિક્વન્સી મોડ્યુલેટ કરે”

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]
#

ક્વોન્ટાઇઝેશન પ્રક્રિયા અને તેનું મહત્વ સમજાવો.

જવાબ:

ક્વોન્ટાઇઝેશન: એનાલોગ-ટુ-ડિજિટલ રૂપાંતરણમાં સતત એમ્પલિટ્યુડ મૂલ્યોને વિવેકાધીન સ્તરના મર્યાદિત સેટમાં મેપિંગ કરવાની પ્રક્રિયા.

પાસુંવર્ણન
પ્રક્રિયાએમ્પલિટ્યુડ રેન્જને ફિક્સ્ડ લેવલમાં વિભાજિત કરવી અને ડિજિટલ મૂલ્યો સોંપવા
પ્રકારોયુનિફોર્મ (સમાન સ્ટેપ્સ) અને નોન-યુનિફોર્મ (વેરિયેબલ સ્ટેપ્સ)
એરરવાસ્તવિક અને ક્વોન્ટાઇઝ્ડ મૂલ્ય વચ્ચેનો તફાવત (ક્વોન્ટાઇઝેશન નોઈઝ)

મહત્વ:

  • એનાલોગ સિગ્નલ્સના ડિજિટલ રજૂઆતને સક્ષમ કરે છે
  • ડિજિટલ સિગ્નલની રિઝોલ્યુશન અને ચોકસાઈ નક્કી કરે છે
  • ડિજિટલ સિસ્ટમમાં સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયોને અસર કરે છે

મનેમોનિક: “ક્વોન્ટાઇઝેશન એનાલોગથી ડિજિટલ બનાવે”

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]
#

રેડિયો રિસીવરની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ સમજાવો.

જવાબ:

લાક્ષણિકતાવ્યાખ્યામહત્વ
સેન્સિટિવિટીનબળા સિગ્નલ્સને પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતારિસેપ્શન રેન્જ નક્કી કરે છે
સિલેક્ટિવિટીઅડીને આવેલા ચેનલ્સને અલગ કરવાની ક્ષમતાઇન્ટરફેરન્સ અટકાવે છે
ફિડેલિટીપુનરુત્પાદનની ચોકસાઈસાઉન્ડ ક્વોલિટી નક્કી કરે છે
ઇમેજ રિજેક્શનઇમેજ ફ્રિક્વન્સીને નકારવાની ક્ષમતાઅનિચ્છનીય રિસેપ્શન અટકાવે છે

આકૃતિ:

graph TD
    A[રેડિયો રિસીવર લાક્ષણિકતાઓ] --> B[સેન્સિટિવિટી]
    A --> C[સિલેક્ટિવિટી]
    A --> D[ફિડેલિટી]
    A --> E[ઇમેજ રિજેક્શન]
    B --> F[μV માં માપવામાં આવે છે]
    C --> G[બેન્ડવિડ્થ અને Q ફેક્ટર]
    D --> H[ફ્રિક્વન્સી રિસ્પોન્સ]
    E --> I[ઇમેજ રેશિયો]

મનેમોનિક: “સંવેદનશીલ પસંદગી શુદ્ધતા પ્રતિમા”

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]
#

PCM ટ્રાન્સમીટર અને રિસીવરનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

PCM ટ્રાન્સમીટર:

flowchart LR
    A[ઈનપુટ સિગ્નલ] --> B[એન્ટી-એલિયાસિંગ ફિલ્ટર]
    B --> C[સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ]
    C --> D[ક્વોન્ટાઇઝર]
    D --> E[એન્કોડર]
    E --> F[લાઇન કોડર]
    F --> G[ટ્રાન્સમિશન ચેનલ]

PCM રિસીવર:

flowchart LR
    A[પ્રાપ્ત સિગ્નલ] --> B[લાઇન ડિકોડર]
    B --> C[રિજનરેટિવ રિપીટર]
    C --> D[ડિકોડર]
    D --> E[રિકન્સ્ટ્રક્શન ફિલ્ટર]
    E --> F[આઉટપુટ સિગ્નલ]
બ્લોકકાર્ય
એન્ટી-એલિયાસિંગ ફિલ્ટરએલિયાસિંગને રોકવા માટે ઇનપુટ બેન્ડવિડ્થને મર્યાદિત કરે છે
સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડસતત સિગ્નલને વિવેકાધીન-સમય સેમ્પલમાં રૂપાંતરિત કરે છે
ક્વોન્ટાઇઝરસેમ્પલ એમ્પલિટ્યુડને વિવેકાધીન સ્તરોમાં રૂપાંતરિત કરે છે
એન્કોડરક્વોન્ટાઇઝ્ડ મૂલ્યોને બાઇનરી કોડમાં રૂપાંતરિત કરે છે
લાઇન કોડરપ્રસારણ માટે બાઇનરી ડેટા ફોર્મેટ કરે છે
ડિકોડરબાઇનરી કોડને પાછા ક્વોન્ટાઇઝ્ડ મૂલ્યોમાં રૂપાંતરિત કરે છે
રિકન્સ્ટ્રક્શન ફિલ્ટરમૂળ સિગ્નલ પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે સ્ટેપ્ડ આઉટપુટને સરળ બનાવે છે

મનેમોનિક: “સેમ્પલ, ક્વોન્ટાઇઝ, એનકોડ, પ્રસારણ; ડિકોડ, પુનઃસર્જન, આઉટપુટ”

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 ગુણ]
#

નેચરલ અને ફ્લેટ ટોપ સેમ્પલિંગની સરખામણી કરો.

જવાબ:

પેરામીટરનેચરલ સેમ્પલિંગફ્લેટ-ટોપ સેમ્પલિંગ
આકારપલ્સની ટોચ ઇનપુટ સિગ્નલને અનુસરે છેસેમ્પલિંગ અંતરાલ દરમિયાન સ્થિર એમ્પલિટ્યુડ
અમલીકરણવધુ મુશ્કેલ (એનાલોગ સ્વિચ)સરળ (સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ સર્કિટ)
સ્પેક્ટ્રમઓછા હાર્મોનિક્સવધુ હાર્મોનિક્સ
પુનઃસર્જનસરળ, વધુ ચોક્કસવિકૃતિ માટે વળતરની જરૂર છે

આકૃતિ:

SNFialgtanutar-lat:lo:p:

મનેમોનિક: “નેચરલ અનુસરે, ફ્લેટ ઠરે”

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 ગુણ]
#

ડાયોડ ડિટેક્ટર સર્કિટ સમજાવો.

જવાબ:

ડાયોડ ડિટેક્ટર સર્કિટ: મોડ્યુલેટેડ વેવના એન્વેલોપને બહાર કાઢીને AM સિગ્નલ્સના ડિમોડ્યુલેશન માટે વપરાય છે.

InputDCROutput
ઘટકકાર્ય
ડાયોડ (D)AM સિગ્નલને રેક્ટિફાય કરે છે, માત્ર પોઝિટિવ હાફ પસાર કરે છે
કેપેસિટર (C)પીક વેલ્યુ સુધી ચાર્જ થાય છે, કેરિયરને સરળ બનાવે છે
રેઝિસ્ટર (R)કેપેસિટરના ડિસ્ચાર્જ સમયને નિયંત્રિત કરે છે

કાર્ય:

  1. ડાયોડ AM સિગ્નલને રેક્ટિફાય કરે છે
  2. કેપેસિટર પીક વેલ્યુ સુધી ચાર્જ થાય છે
  3. RC સમય અચળાંક કેપેસિટરને એન્વેલોપ અનુસરવાની મંજૂરી આપે છે
  4. આઉટપુટ મૂળ મોડ્યુલેટિંગ સિગ્નલને અનુસરે છે

મનેમોનિક: “ડાયોડ શોધે, કેપેસિટર પકડે”

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 ગુણ]
#

ડેલ્ટા મોડ્યુલેશનનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

ડેલ્ટા મોડ્યુલેશન ટ્રાન્સમીટર:

flowchart LR
    A[ઇનપુટ સિગ્નલ] --> B[કમ્પેરેટર]
    B --> C[1-બિટ ક્વોન્ટાઇઝર]
    C --> D[ટ્રાન્સમિશન ચેનલ]
    C --> E[ઇન્ટિગ્રેટર]
    E --> B
    D --> F[રિસીવર તરફ]

ડેલ્ટા મોડ્યુલેશન રિસીવર:

flowchart LR
    A[પ્રાપ્ત સિગ્નલ] --> B[ઇન્ટિગ્રેટર]
    B --> C[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    C --> D[આઉટપુટ સિગ્નલ]
ઘટકકાર્ય
કમ્પેરેટરઇનપુટને અનુમાનિત મૂલ્ય સાથે સરખાવે છે
1-બિટ ક્વોન્ટાઇઝરજો ઇનપુટ > અનુમાનિત હોય તો બાઇનરી 1, જો ઇનપુટ < અનુમાનિત હોય તો 0 આઉટપુટ કરે છે
ઇન્ટિગ્રેટરઅગાઉના આઉટપુટને ઇન્ટિગ્રેટ કરીને અનુમાનિત મૂલ્ય ઉત્પન્ન કરે છે
લો-પાસ ફિલ્ટરમૂળ સિગ્નલ પુનઃપ્રાપ્ત કરવા માટે સ્ટેપ્ડ આઉટપુટને સરળ બનાવે છે

મર્યાદાઓ:

  • સ્લોપ ઓવરલોડ: જ્યારે સિગ્નલ સ્ટેપ સાઇઝ કરતાં ઝડપથી બદલાય ત્યારે થાય છે
  • ગ્રેન્યુલર નોઈઝ: સિગ્નલના આઇડલ અથવા સ્થિર ભાગો દરમિયાન થાય છે

મનેમોનિક: “ડેલ્ટા તફાવત શોધે, ઇન્ટિગ્રેટર ઉમેરો કરે”

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]
#

DPCM ના કાર્યનું ચિત્રણ કરો.

જવાબ:

DPCM (ડિફરેન્શિયલ પલ્સ કોડ મોડ્યુલેશન): વર્તમાન સેમ્પલ અને અનુમાનિત મૂલ્ય વચ્ચેના તફાવતને એનકોડ કરે છે.

flowchart LR
    A[ઇનપુટ] --> B[સેમ્પલર]
    B --> C[ડિફરન્સ જનરેટર]
    D[પ્રેડિક્ટર] --> C
    C --> E[ક્વોન્ટાઇઝર]
    E --> F[એન્કોડર]
    F --> G[ટ્રાન્સમિશન]
    E --> H[ઇન્વર્સ ક્વોન્ટાઇઝર]
    H --> D
  • પ્રેડિક્ટર: અગાઉના સેમ્પલ્સના આધારે વર્તમાન સેમ્પલનો અંદાજ લગાવે છે
  • ડિફરન્સ: માત્ર વાસ્તવિક અને અનુમાનિત વચ્ચેનો તફાવત એનકોડ થાય છે
  • ફાયદો: સિગ્નલ સહસંબંધનો ઉપયોગ કરીને PCM ની તુલનામાં બિટ રેટ ઘટાડે છે

મનેમોનિક: “તફાવત અનુમાન ઓછા બિટ્સ”

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]
#

અનુકૂલનશીલ ડેલ્ટા મોડ્યુલેશનનું ચિત્રણ કરો.

જવાબ:

અનુકૂલનશીલ ડેલ્ટા મોડ્યુલેશન (ADM): સિગ્નલ લાક્ષણિકતાઓના આધારે સ્ટેપ સાઇઝ બદલતી DM ની સુધારેલી આવૃત્તિ.

flowchart LR
    A[ઇનપુટ] --> B[કમ્પેરેટર]
    B --> C[પલ્સ જનરેટર]
    C --> D[સ્ટેપ સાઇઝ એડાપ્ટર]
    D --> E[ઇન્ટિગ્રેટર]
    E --> B
    C --> F[ટ્રાન્સમિશન]
ઘટકકાર્ય
કમ્પેરેટરઇનપુટને અનુમાનિત સિગ્નલ સાથે સરખાવે છે
સ્ટેપ સાઇઝ એડાપ્ટરસળંગ બિટ પેટર્નના આધારે સ્ટેપ સાઇઝ એડજસ્ટ કરે છે
ઇન્ટિગ્રેટરસ્ટેપ-એડજસ્ટેડ પલ્સમાંથી અનુમાનિત સિગ્નલ બનાવે છે
પલ્સ જનરેટરકમ્પેરેટરના આધારે બાઇનરી આઉટપુટ જનરેટ કરે છે

કાર્યપદ્ધતિ:

  1. જો એકાધિક 1 ડિટેક્ટ થાય: સ્લોપ ઓવરલોડ ટાળવા માટે સ્ટેપ સાઇઝ વધારો
  2. જો એકાધિક 0 ડિટેક્ટ થાય: ઘટતા સિગ્નલને ટ્રેક કરવા માટે સ્ટેપ સાઇઝ વધારો
  3. જો 1 અને 0 વૈકલ્પિક હોય: ગ્રેન્યુલર નોઈઝ ઘટાડવા માટે સ્ટેપ સાઇઝ ઘટાડો

મનેમોનિક: “અનુકૂલિત ડેલ્ટા ઢાળ અનુસરે”

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]
#

TDM ફ્રેમનું ચિત્રણ કરો.

જવાબ:

TDM (ટાઇમ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ) ફ્રેમ: ટાઇમ સ્લોટ્સ ફાળવીને એકાધિક સિગ્નલ્સને જોડવા માટે વપરાતી સ્ટ્રક્ચર.

ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચર:

FSryanmceSCaTHmSp11leSCaTHmSp22lTeDMSFCaTRHmSAp3M3lEeSCaTHmSp44leCTHSnN
ઘટકવર્ણન
ફ્રેમ સિન્કફ્રેમ બાઉન્ડરીઝ ઓળખવા માટેનું પેટર્ન
ચેનલ સેમ્પલવ્યક્તિગત ચેનલનો ડેટા
ટાઇમ સ્લોટ (TS)દરેક ચેનલ માટે સમર્પિત સમયગાળો
ફ્રેમ અવધિસેમ્પલિંગ રેટના વ્યસ્ત પ્રમાણસર

TDM હાયરાર્કી:

graph TD
    A[પ્રાથમિક મલ્ટિપ્લેક્સિંગ 2.048 Mbps] --> B[માધ્યમિક મલ્ટિપ્લેક્સિંગ 8.448 Mbps]
    B --> C[તૃતીય મલ્ટિપ્લેક્સિંગ 34.368 Mbps]
    C --> D[ચતુર્થ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ 139.264 Mbps]

મનેમોનિક: “ફ્રેમ સંગઠિત કરે સમય સ્લોટ મલ્ટિપ્લેક્સિંગ”

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 ગુણ]
#

DM અને ADM વચ્ચેનો તફાવત જણાવો.

જવાબ:

પેરામીટરડેલ્ટા મોડ્યુલેશન (DM)અનુકૂલનશીલ ડેલ્ટા મોડ્યુલેશન (ADM)
સ્ટેપ સાઇઝફિક્સ્ડ સ્ટેપ સાઇઝવેરિયેબલ સ્ટેપ સાઇઝ
સ્લોપ ઓવરલોડસામાન્ય સમસ્યાઅનુકૂલનશીલ સ્ટેપ સાઇઝ દ્વારા ઘટાડો
ગ્રેન્યુલર નોઈઝધીમા વેરિએશન્સ દરમિયાન ઉચ્ચઅનુકૂલનશીલ સ્ટેપ સાઇઝ દ્વારા ઘટાડો
સર્કિટ જટિલતાસરળવધુ જટિલ
સિગ્નલ ક્વોલિટીનીચીઉચ્ચ

મનેમોનિક: “DM ફિક્સ્ડ સ્ટેપ; ADM અનુકૂલિત”

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 ગુણ]
#

લાઇન કોડિંગની જરૂરિયાત સમજાવો. AMI તકનીક સમજાવો.

જવાબ:

લાઇન કોડિંગની જરૂરિયાત:

  • DC કમ્પોનન્ટ: AC-કપલ્ડ સિસ્ટમ્સ માટે DC કમ્પોનન્ટ દૂર કરવા
  • સિન્ક્રોનાઇઝેશન: ક્લોક રિકવરી માટે ટાઇમિંગ માહિતી પ્રદાન કરવા
  • એરર ડિટેક્શન: ટ્રાન્સમિશન એરર શોધવા સક્ષમ કરવા
  • સ્પેક્ટ્રલ એફિશિયન્સી: કાર્યક્ષમ બેન્ડવિડ્થ ઉપયોગ માટે સિગ્નલ સ્પેક્ટ્રમને આકાર આપવા
  • નોઈઝ ઇમ્યુનિટી: ચેનલ નોઈઝ સામે પ્રતિરોધ પ્રદાન કરવા

AMI (ઓલ્ટરનેટ માર્ક ઇન્વર્ઝન) તકનીક:

પેરામીટરવર્ણન
એન્કોડિંગ રૂલબાઇનરી 0 → ઝીરો વોલ્ટેજ, બાઇનરી 1 → વૈકલ્પિક પોઝિટિવ/નેગેટિવ વોલ્ટેજ
DC કમ્પોનન્ટકોઈ DC કમ્પોનન્ટ નથી (બેલેન્સ્ડ કોડ)
એરર ડિટેક્શનવૈકલ્પિક પેટર્નમાં ઉલ્લંઘનો શોધી શકે છે
બેન્ડવિડ્થNRZ કોડ કરતાં ઓછી બેન્ડવિડ્થની જરૂર પડે છે

આકૃતિ:

BAiMnIa:ry:101100101011

મનેમોનિક: “વૈકલ્પિક એક ધ્રુવતા બદલે”

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 ગુણ]
#

મૂળભૂત PCM-TDM સિસ્ટમનો બ્લોક ડાયાગ્રામ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

flowchart LR
    subgraph "PCM-TDM ટ્રાન્સમીટર"
    A1[ચેનલ 1] --> B1[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    A2[ચેનલ 2] --> B2[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    A3[ચેનલ 3] --> B3[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    B1 --> C1[સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ]
    B2 --> C2[સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ]
    B3 --> C3[સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડ]
    C1 --> D[મલ્ટિપ્લેક્સર]
    C2 --> D
    C3 --> D
    D --> E[ક્વોન્ટાઇઝર]
    E --> F[એન્કોડર]
    F --> G[લાઇન કોડર]
    end
    
    G --> H[ટ્રાન્સમિશન ચેનલ]
    
    subgraph "PCM-TDM રિસીવર"
    H --> I[લાઇન ડિકોડર]
    I --> J[રિજનરેટર]
    J --> K[ડિકોડર]
    K --> L[ડિમલ્ટિપ્લેક્સર]
    L --> M1[હોલ્ડ સર્કિટ]
    L --> M2[હોલ્ડ સર્કિટ]
    L --> M3[હોલ્ડ સર્કિટ]
    M1 --> N1[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    M2 --> N2[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    M3 --> N3[લો-પાસ ફિલ્ટર]
    N1 --> O1[ચેનલ 1]
    N2 --> O2[ચેનલ 2]
    N3 --> O3[ચેનલ 3]
    end
બ્લોકકાર્ય
લો-પાસ ફિલ્ટર (ઇનપુટ)સેમ્પલિંગ થિયરમને સંતોષવા માટે બેન્ડવિડ્થને મર્યાદિત કરે છે
સેમ્પલ એન્ડ હોલ્ડએનાલોગ સિગ્નલ્સના તાત્કાલિક મૂલ્યોને કેપ્ચર કરે છે
મલ્ટિપ્લેક્સરવિવિધ ચેનલ્સના સેમ્પલ્સને એક સ્ટ્રીમમાં જોડે છે
ક્વોન્ટાઇઝરસેમ્પલ કરેલા મૂલ્યોને વિવેકાધીન સ્તરો સોંપે છે
એન્કોડરક્વોન્ટાઇઝ્ડ મૂલ્યોને બાઇનરી કોડમાં રૂપાંતરિત કરે છે
લાઇન કોડરપ્રસારણ માટે બાઇનરી ડેટા ફોર્મેટ કરે છે
રિજનરેટરનોઈઝ અને એટેન્યુએશન દ્વારા ડિગ્રેડ થયેલા સિગ્નલને પુનઃસ્થાપિત કરે છે
ડિકોડરબાઇનરી કોડને પાછા ક્વોન્ટાઇઝ્ડ મૂલ્યોમાં રૂપાંતરિત કરે છે
ડિમલ્ટિપ્લેક્સરસંયુક્ત સિગ્નલને પાછા વ્યક્તિગત ચેનલોમાં અલગ કરે છે
હોલ્ડ સર્કિટઆગલા સેમ્પલ આવે ત્યાં સુધી સેમ્પલ મૂલ્ય જાળવે છે
લો-પાસ ફિલ્ટર (આઉટપુટ)સેમ્પલિંગ હાર્મોનિક્સ દૂર કરીને મૂળ સિગ્નલનું પુનઃનિર્માણ કરે છે

મનેમોનિક: “મલ્ટિપલ ચેનલ્સ સેમ્પલ, ક્વોન્ટાઇઝ, એનકોડ; ડિકોડ, ડિમલ્ટિપ્લેક્સ, ફિલ્ટર”

સંબંધિત

ડેટા સ્ટ્રક્ચર એન્ડ એપ્લિકેશન (1333203) - સમર 2024 સોલ્યુશન
19 મિનિટ
Study-Material Solutions Data-Structure 1333203 2024 Summer
Communication Engineering (1333201) - Winter 2024 Solution (Gujarati)
23 મિનિટ
Study-Material Solutions Communication-Engineering 1333201 2024 Winter Gujarati
ફંડામેન્ટલ્સ ઓફ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ (4311102) - વિન્ટર 2024 સોલ્યુશન
20 મિનિટ
Study-Material Solutions Electronics 4311102 2024 Winter
ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ્સ એન્ડ એપ્લિકેશન્સ (4321103) - વિન્ટર 2024 સોલ્યુશન
19 મિનિટ
Study-Material Solutions Electronic-Circuits 4321103 2024 Winter
લીનીયર ઇન્ટીગ્રેટેડ સર્કિટ (4341105) - ગ્રીષ્મ 2023 સોલ્યુશન
19 મિનિટ
Study-Material Solutions Linear-Integrated-Circuit 4341105 2023 Summer
એન્ટેના અને વેવ પ્રોપેગેશન (4341106) - સમર 2023 સોલ્યુશન
20 મિનિટ
Study-Material Solutions Antenna Wave-Propagation 4341106 2023 Summer