INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO
SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES
Ano lectivo de 2011/2012 - 2o Semestre
2o Teste - 9 de Junho de 2012
A duração do teste é 2 h. Responda às seguintes questões apresentando os cálculos que efectuar e JUSTIFICANDO as
respostas dadas. Boa sorte !
Grupo I (2 + 1.5 + 1.5 + 2 val.)
Considere uma ligação por feixes hertzianos digitais, a 6 GHz, na distância de 40 km e usando antenas
parabólicas. Admita que:
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
a potência do emissor é de 1.5 W
a modulação utilizada é 8-PSK
as antenas terminais são iguais e têm um ganho de 41 dB
o débito binário de transmissão é 155 Mbit/s
existe um obstáculo a 6 km de um dos terminais, introduzindo uma atenuação de 7 dB
o factor de ruído de receptor é 6 dB
a largura de banda de ruído do receptor é igual à largura de banda mínima
a margem para desvanecimento selectivo é 300
a atenuação dos guias é desprezável
a) Calcular o valor da relação portadora-ruído no receptor, em condições ideais de propagação, (C/N)CIP.
b) Determinar o valor do SESR da ligação.
c) Se se introduzir, no topo do obstáculo, um repetidor passivo do tipo “costas-com-costas”, com antenas
idênticas às utilizadas nos terminais da ligação, qual a variação da relação (C/N) CIP no receptor,
relativamente ao valor obtido na alínea a)?
d) Porque razão no projecto de ligações em feixes hertzianos terrestres, é utilizado o raio equivalente da
Terra? O que justifica a dependência deste raio, do índice de refracção da atmosfera?
Grupo II (2 + 2.5 + 2.5 val.)
Considere uma ligação via-Satélite, em órbita geo-estacionária. A distância entre o satélite e a
estação terrena é de 38 000 km e a frequência da portadora, em cada um dos percursos, é 11 GHz
/14 GHz. O sinal a transmitir tem um débito de 155 Mbit/s e modula uma portadora em 8-PSK. A
potência do emissor colocado no satélite é de 12 dBW e o ganho da antena do satélite é de 40 dB.
a) Qual a densidade de energia colocada pelo satélite na estação de Terra, em W/m2 ?
b) Considerando apenas o percurso descendente, qual o factor de mérito da estação terrena para que
não se exceda a taxa de erros binários de 10-5 ?
c) Indique, justificando, se será ou não possível garantir com um número adequado de satélites em
órbita-geoestacionária, a cobertura total da superfície da Terra.
Grupo III (6 val.)
Considere uma ligação em fibra óptica, com um comprimento total de 480 km, assegurada por seis secções
iguais com regeneração. A ligação efectua-se no comprimento de onda de 1.55 m e a um débito binário de
155.52 Mbit/s. Cada regenerador compreende, além de outros blocos, um conversor opto-eléctrico (O/E) e
um conversor electro-óptico (E/O) que se admitem iguais, respectivamente, ao conversor O/E do receptor e
ao conversor E/O do emissor. Depois da conversão O/E, o sinal eléctrico é regenerado. Admita que se utiliza
fibra óptica caracterizada por um coeficiente de atenuação de 0.3 dB/km e em que a dispersão é desprezável.
O laser usado nos conversores E/O conduz a uma potência média acoplada à fibra de 0 dBm. Os conversores
O/E, são caracterizados por uma eficiência quântica de 0.8, uma raiz quadrada da densidade espectral de
corrente de ruído de 3 pA/Hz1/2 e uma largura de banda equivalente de ruído igual a 70% do débito de
símbolo na transmissão. Considere a razão de extinção nula.
Pretende-se garantir uma probabilidade de erro de bit máxima de 2.510-9 no final da ligação. Admitindo
que o código de linha usado é o unipolar, avalie se é possível esta ligação e determine a margem de
funcionamento de cada secção de regeneração.
Formulário
Eb/N0 [dB]=C/N [dB] + 10 log (BW /fb)
Lfs [dB] = 32.4 + 20 log10 d (km) + 20 log10 f (MHz) - atenuação em espaço livre
N0 [dBW]= 10 log10 (K T Bw); K= 1.38 × 10-23 J/K - potência de ruído térmico ( à entrada do receptor)
G [dB] = 20 log10 ( .D /  ) + 10 log10  - ganho de uma antena parabólica
O ganho de um repetidor costas-com-costas é igual à soma dos ganhos das antenas
mreal = 1.4  10 -8 f (GHz) d 3.5 (km) / p
Rec. ITU-R relativa ao SESR para fb= 155 Mbit/s: SESR=1610-5; berSESR= 2.310-5
r=po,0/po,1 – razão de extinção
R 
pi 
q


h
1.24
  m
S c ( f ) . Be,n
1 r
Q
1 r
R
- Respostividade [A/W]
- Sensibilid ade do receptor a PI N
Código unipolar: Peb= 0.5 erfc[(0.5)0.5 Q ]
Curva do BER (ou Peb) para m-PSK
M-PSK
W