SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES
Ano lectivo de 2014/2015 - 2o Semestre
2º Teste – 8 de Junho de 2015
Nome: ..............................................................................................................................................................
Número: .......................
Grupo I ( 2 + 1.5 + 1.5 val.)
Considere uma ligação bidireccional em feixes hertzianos digitais, na faixa dos 5 GHz, com uma distância
de 35 km e utilizando antenas parabólicas idênticas nos dois extremos da ligação. O débito binário do sinal
transmitido é de 34 Mbit/s e a modulação é 8-PSK. A potência de emissão é 1 W. O factor de ruído do
receptor é de 6 dB e o factor de excesso de banda dos filtros, supostos de Nyquist, é de 0.2. A margem para
desvanecimento selectivo vale 25 dB.
a) Se cada antena tiver um ganho de 40 dB, qual o valor da relação portadora-ruído no receptor, em
condições ideais de propagação, (C/N)CIP ?
b) Determine o ganho mínimo das antenas, para que seja verificada a cláusula ITU-R relativa à “razão de
segundos gravemente errados” (SESR, SES Ratio).
c) Determinar o custo anual de aluguer de espectro para esta ligação, sabendo que a taxa de utilização anual
do espectro, por MHz de banda ocupada, é dada por 52 × d1/2 (Euros), sendo d a distância da ligação em
km.
Grupo II ( 2 + 2 + 1 val.)
Considere o percurso descendente de uma ligação via-Satélite, numa distância de d=38 000 km, à frequência
de 12 GHz. O sinal a transmitir tem um débito de 140 Mbit/s e modula a portadora em 8-PSK. A potência do
emissor colocado no satélite é de 12 dBW e o ganho da antena do satélite é de 42 dB.
a)
b)
c)
Qual a densidade de energia colocada pelo satélite na estação de Terra, em mW/m2 ?
Qual o factor de mérito mínimo da estação terrena para que não se exceda, no percurso descendente, a
taxa de erros binários de 210-5 ?
No contexto de uma comunicação via-satélite, porque razão é necessário o recurso às tecnologias
FDMA ou TDMA? Descreva-as suncintamente.
Grupo III (Cada alínea vale 1 valor se correcta. As alíneas a), b), c) e d) descontam 0.3 se erradas)
a) Numa ligação bidireccional em feixes hertzianos com dois saltos (não alinhados
geográficamente) e com um repetidor activo, o número mínimo de portadoras distintas é:
1
2 3 4
b) Numa ligação em feixes hertzianos, sendo Lfs a atenuação em espaço livre, Ar a atenuação devida
à chuva e f0 a frequência da portadora, é correcto afirmar que:
Tanto Lfs como Ar aumentam com o aumento de f0
Lfs aumenta e Ar diminui, quando f0 aumenta
Lfs aumenta e Ar mantem-se constante, quando f0 aumenta
Tanto Lfs como Ar diminuem, quando f0 aumenta
c) Se numa ligação em feixes hertzianos a potência recebida (directa) for de -50 dBW, o valor
máximo da potência dispersa para que possam ser desprezadas as reflexões deverá ser cerca de:
1 µW
-5 dB
W
100 µW
-40 dB
W
d) Considere uma ligação em feixes hertzianos, e com a ligação directa entre as duas antenas
terminais desobstruída. Se para a frequência (da portadora) de 4 GHz a atenuação provocada pelos
obstáculos fôr de 5 dB, pode-se afirmar que:
Para uma portadora a 8 GHz, a atenuação provocada pelos obstáculos é superior a 5 dB.
Para uma portadora a 2 GHz, a atenuação provocada pelos obstáculos é inferior a 5 dB.
Para uma portadora a 7 GHz, a atenuação provocada pelos obstáculos é inferior a 5 dB.
Para uma portadora a 10 GHz, a atenuação provocada pelos obstáculos é igual a 5 dB.
e) Considere uma ligação em feixes hertzianos entre duas antenas parabólicas, com uma portadora
em 2 GHz. Seja P1(dBw) a potência recebida na antena receptora, na ligação directa entre antenas, e
P2(dBw) a potência recebida na antena receptora, com a utilização de um repetidor passivo. Indique,
justificando, se é verdadeira ou falsa a seguinte afirmação “P2(dBw) é sempre superior a P1(dBw)”.
Grupo IV (Cada alínea vale 1 valor se correcta e - 0.3 valores se errada)
Considere o percurso descendente de uma ligação via satélite. A potência de emissão do satélite é de
10 mW, o ganho da antena do satélite é de 30 dB, o ganho da antena da estação de Terra é 32 dB e a
temperatura equivalente de ruído da estação de Terra é 60 K; a largura de banda disponível no
satélite é de 1 GHz. Nestas condições (resolva as alíneas a), b) e c) ):
a) O EIRP do satélite vale:
32 dB
32 dB
40 dB
m
40 dB
m
b) O factor de mérito da estação de Terra vale cerca de:
 0.53 dB/K
14.2 dB/K
0.5 dB/K
12.2 dB/K
c) Se cada estação de Terra transmitir um sinal TDM STM-1 (fb = 155.52 Mbit/s) modulado em
16-PSK e se o acesso ao satélite pelas das várias estações de Terra for feito por multiplexagem por
divisão na frequência, o número máximo de estações que poderão aceder simultaneamente ao
satélite é (Nota: considere os filtros como ideais):
 104
103
25
26
d) Se numa ligação via-satélite a relação sinal-ruído no percurso ascendente valer 24 dB e a relação
sinal-ruído no percurso descendente valer 20 dB, a relação sinal-ruído na estação de Terra valerá:
 11.5 dB
24 dB
 18.5 dB
20 dB
e) Um satélite é geosíncrono sse:
O período da sua órbita for igual ao período de rotação da Terra
Permanecer imóvel no espaço
O plano da sua órbita for equatorial
Nenhuma das anteriores
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
mreal = 1.4  10 -8 f (GHz) d 3.5 (km) / p
Rec. ITU-R relativa ao SESR para fb= 34 Mbit/s: SESR=1610-5; berSESR= 6.510-5
Curva do BER (ou Peb) para m-PSK