Com relação a sistemas de telefonia digital, julgue o item ...
Considere um sinal de voz com largura de banda igual a 3,2 kHz digitalizado por um esquema PCM (pulse code modulation), com uma taxa de amostragem 25% maior que a taxa de amostragem de Nyquist. Considerando, ainda, que se disponha de um canal de transmissão digital com taxa de 128 kbps, será possível quantizar o sinal com 16 bits por amostra.
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Alternativa Correta: C - Certo
Vamos entender por que a afirmação está correta, analisando os conceitos de Pulse Code Modulation (PCM) e taxa de amostragem de Nyquist.
O PCM é uma técnica de digitalização de sinais analógicos, como a voz, que envolve a amostragem do sinal em intervalos de tempo uniformes, quantização dos valores amostrados e, finalmente, codificação desses valores em um formato digital.
A taxa de amostragem de Nyquist é um princípio fundamental da teoria da amostragem que estabelece que a frequência de amostragem deve ser pelo menos o dobro da maior frequência presente no sinal para evitar a perda de informação, conhecida como aliasing. Para um sinal de voz com uma largura de banda de 3,2 kHz, a taxa de Nyquist seria 6,4 kHz.
Segundo a questão, a taxa de amostragem é 25% maior que a de Nyquist, ou seja, 1,25 vezes 6,4 kHz, resultando em uma taxa de amostragem de 8 kHz.
Para saber se podemos quantizar o sinal com 16 bits por amostra, devemos verificar se o canal de transmissão suporta essa quantidade de dados. Com 16 bits por amostra e uma taxa de amostragem de 8 kHz, a taxa de dados gerada é:
Taxa de Dados = Taxa de Amostragem x Bits por Amostra = 8.000 amostras/segundo x 16 bits/amostra = 128.000 bits/segundo ou 128 kbps
O canal digital tem uma capacidade de 128 kbps, portanto, é possível quantizar o sinal de voz com 16 bits por amostra sem ultrapassar a capacidade do canal.
Assim, a alternativa correta é C - Certo.
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Comentários
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Taxa de amostragem por Nyquist: Diz que a largura de banda deve ser o dobro (ou maior) da largura de banda do canal, ou seja, 6400 amostras por segundo. Como a taxa de amostragem foi de 25% maior, então 6400 * 25/100 = 1600, 1600 + 6400 = 8000 amostras por segundo.
Se cada amostra for quantizada usando 16 bits (16 bits/amostra), a taxa de transmissão será de 16 bits/amostra * 8000 amostras/segundo = 16*8000 bits/segundo = 128.000 bits/segundo = 128 kbps, igual a do enunciado.
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