satelites ejercicios propuestos

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AUDIOVISUAL Y COMUNICACIONES
EJERCICIOS DE EXAMEN DE SATÉLITES.

Junio de 1997

EJERCICIO: Un satélite de comunicaciones en la banda 12/14 GHz es utilizado para realizar un enlace punto a punto desde la estación A hacia la B, a una velocidad binaria de 90 Mbits/s con modulación QPSK y factor de forma =0,3 y teniendo en cuenta los siguientes datos:

Satélite:Estación A Estación B
G/T : 5 dB/K R(0,01%): 35 mm/h R(0,01%): 60 mm/h
PIRE : 44 dBW Latit. : 40º N Latit. : 30º N
Long: 30º O Long: 4º O Long: 0º O
Altitud: 700 m Altitud: 0 m

PT: 100 W
Antena de tierra: 6 m; (eficiencia: 0,6).
T de ruido del sistema de recepción en tierra: 160 K
Atenuación atmosférica y desapuntamiento: Enlace ascendente:1,48 dB;
Enlacedescendente 0,9 dB
Distancia aproximada de las estaciones terrenas al satélite: 38000 Km.
Factores para la atenuación por lluvia: f: 12 G0Hz (K=0,03, α=1,15);
f: 14 GHz (K=0,016, α=1,25)

a) Calcular la relación C/N en el enlace ascendente y descendente.

b) Calcular el desvanecimiento por lluvia para los dos enlaces para un porcentaje del 0,2% total, distribuyéndolo de la siguienteforma: un 25 % de ese total para el enlace ascendente y el resto para el descendente.

c) Comprobar si el enlace total es viable para una BER de 10-6, considerando un margen de degradación por IES de 2,5 dB.

d) Considerando que la atenuación por lluvia produce un incremento de la temperatura de ruido (solamente en el enlace descendente) dado por: T= 273(1 – 1/all ), comprobar si cumple elenlace.

e) Se ha detectado la existencia de unas señales interferentes tanto en el enlace ascendente como en el descendente dadas por una relación C/Iu=26 dB y C/Id =27 dB. Calcular el balance del enlace total.

Septiembre de 1997

EJERCICIO: La nave espacial Mars Pathfinder transmite imágenes digitalizadas de la superficie de Marte. Estas imágenes fijas tienen 600*600 pixels, son codificadas con24 bits por pixel y a continuación comprimidas mediante el algoritmo JPEG con una relación 8:1. Posteriormente se aplica un código convolucional de protección contra errores de tasa ½, con una ganancia de código de 6 dB.

La frecuencia utilizada es de 7 GHz ,
La modulación QPSK y factor de forma =0,3 .
La Potencia transmitida por la nave espacial es de: 10 W y la antena: D=1 m , (k= 0,6)
Laestación de seguimiento en tierra tiene una antena de D= 60 m, (k=0,5) y Te T = 100 K
K = 1,38 10-23 W/K/Hz.
El radio de la órbita de la Tierra es: 1,5 10 11 m y el de Marte: 2,28 10 11 m. Las órbitas pueden suponerse prácticamente circulares y en el mismo plano.

La probabilidad de error para QPSK (Eb/N0 veces/Hz) se ha aproximado por:



a) Determinar la PIRE del satélite y la G/T de laestación terrena.

b) Calcular el retardo del enlace Marte-Tierra, en las situaciones donde los planetas se encuentran más alejados y más cercanos.

c) Calcular el nº de bits para transmitir una imagen codificada.

d) Determinar la velocidad binaria de transmisión máxima y el tiempo necesario para transmitir una imagen, en el punto más cercano y en el más lejano de la distancia entre la Tierra yMarte, para obtener una BER de 10-6 con un margen de 3 dB.

e) Para el caso correspondiente a la máxima velocidad de transmisión obtenida anteriormente, y teniendo en cuenta que se ha producido una señal interferente con una C/I de 10 dB, determinar la relación Eb/N0 (dB/Hz) total obtenida y la probabilidad de error correspondiente, teniendo en cuenta la mejora de código y el margen de 3 dBanteriormente mencionados.

Febrero de 1998

EJERCICIO: Un sistema de transmisión de TV digital por satélite utiliza un transpondedor del satélite Hispasat de 27 MHz de ancho de banda, en las frecuencias de 17,480 GHz para el enlace ascendente y de 12,302 GHz para el descendente. Los datos del enlace son:

Satélite: Estación transmisora Estación terrena Receptora
PIRE : 58 dBW PIRE: 72 dBW...