CATEDRA DE SISTEMA DE COMUNICACIONES II

Trabajos Prácticos

SISTEMA DE COMUNICACIONES II Practica 1

1) Una onda electromagnética plana tiene una longitud de onda de 3 cm y una amplitud del campo E de 30 V m-1. a) Cual es la frecuencia? b)Cual es la amplitud del campo magnético? c) Cual es la intensidad del campo magnético? d) Que potencia potencia por unidad de área poseerá este frente de onda. 2) El flujo de energía que llega a la Tierra procedente del Sol es de aproximadamente 1,4 KW . m2. a) Hállense los valores máximos de E y B para una onda de esta intensidad. b) La distancia de la Tierra al Sol es aproximadamente 1,5 . 1011 m . Hállese la potencia total radiada por el Sol. 3) En un enlace donde la antena transmisora tiene polarización lineal horizontal, el medio es ideal , sin pérdidas, lo mismo que las antenas, calcular el nivel de campo eléctrico en la salida de la antena receptora en los siguientes casos: a) antena receptora con polarización lineal horizontal. b) antena receptora con polarización lineal vertical. c) antena receptora con polarización circular derecha. d) antena receptora con polarización circular izquierda. 4) Partiendo de la ecuación de la cifra de ruido de un receptor típico de 4 bloques: a) Determine la ecuación de la temperatura equivalente a los ruidos del receptor. b) Cual es la cifra de ruido y la ganancia del primer bloque si el segundo bloque posee una cifra de ruido de 3 db y ganancia 40db. Los otros bloques no introducen ruido apreciable al sistema y la temperatura de ruido del receptor es 26100K. (Nota: Debe considerarse que la primera etapa es un mezclador pasivo). 5) Se necesita conectar con un cable coaxil un receptor de HF a 500mts. de la antena. Dicho receptor puede representarse en bloques tal como se indica en la figura a) Especifique la atenuación del cable en db/km si se desea una cifra de ruido total de 13,2db y elija el cable que se debe utilizar (Reference Data). b) Suponga que se debe mejorar en 6dB la cifra de ruido total del sistema. Especifique las características de la solución que adoptaría para cumplir con lo requerido. CUESTIONARIO 1) Dibuje una onda electromagnética de polarización circular, indique campo eléctrico , magnético y vector de Pointing. 2) Cuales son los parámetros de transmisión de una onda que se propaga en el espacio libre (medio no confinado). explique si estos parámetros son validos en líneas de transmisión. Porque?. 3) Que sucede si una antena de polarización lineal recibe una señal de polarización circular. Justifique su respuesta. 4) Que parámetros afectan a la propagación de señales en frecuencias bajas y medias. Explique las características? 5) Una antena funcionando en 3 MHz tiene una eficiencia del 50% y con un área de captura de 0,5 m2 Cual será su ganancia? Antena Ampl. FI G=30dB F = 10 dB Cable coaxil Mezclador Ampl. FI 500 mts Pi = 7dB G=20db T= 320ºK 6) En el diagrama en bloques para un receptor superheterodino se desea recibir una señal en 650khz, especifique la frecuencia de cada bloque para lograr ese objetivo y analice que se vería en cada punto si colocara un osciloscopio y un anlizador espectral. 7) En las figuras se pueden ver dos transmisores, uno de bajo nivel y otro de nivel alto. Explique el

funcionamiento y analice ventajas y desventajas de cada caso. Intente reemplazar cada bloque por su circuito electrónico Bibliografía -Microondas y Recepción Satelital - J.A. Bava y A.J. Sanz - HASA -Antennas - Krauss, J.D. - McGraw-Hill. -Reference Data for Radio Engineeers - ITT - fifth edition. -Antena Engineering Handbook - Jasik

SISTEMA DE COMUNICACIONES II Practica 2

1) Un transmisor emite una señal en 820 Mhz con un PIRE del equipo de 1,22W . Si se desea una densidad de potencia de 2W por metro cuadrado. a) a que distancia podrá llegar. b) Cual es la Ptel a 2Km de distancia 2) Se requiere realizar un enlace ionosferico cubriendo la banda de frecuencias de 6 a 15Mhz. El ángulo de elevación del lóbulo de irradiación de la antena debe ser de 15º.a) Seleccione el tipo de antena a emplear (Justifique su respuesta). b) Calcule dicha antena. c) Verifique las aproximaciones usando las curvas.(Reference Data) d) Con que criterio se selecciona la Rcarga. 3) Se desea realizar un enlace vía ionosfera que una dos puntos distantes 1600km. La reflexión se produce a una altura virtual de 200km con una frecuencia critica de 8Mhz para el punto medio entre ambas localidades. a) Calcule el ángulo de despegue de la onda transmitida. b) Verifique la aproximación de tierra plana. c) Determine la altura y longitud optima de la antena si se pretende una confiabilidad del 90%. 4) Se tiene un enlace de HF vía ionosfera con 2 saltos a una altura de 300km que une dos puntos distantes 2400km, considerando los siguientes datos: Frecuencia de operación : 5Mhz , atenuación por absorción ionosferica:3db, perdidas de absorción del suelo:4db, ganancia de cada antena:14,5db, potencia de salida del transmisor:20kW. a) Deducir la expresión de la potencia recibida, especificando las perdidas de espacio libre.. b) Cual será la potencia recibida en dbm?. c) Que modificaciones introduciría para aumentar la potencia recibida. CUESTIONARIO 1- Defina los limites superior e inferior del rango dinámico de un receptor y especifique que característica los representa. 2- Defina el punto de intermodulacion de tercer orden generado por un receptor. 3- Defina las características esenciales de un diagrama de irradiación. 4- De que depende el diagrama de irradiación de un dipolo horizontal y en que condiciones lo utilizaría para un enlace de HF mas eficientemente. Justifique su respuesta. 5- Cual son las características físicas que manejan el diseño de una antena rombica y que características limitaría su uso. 6- Dibuje el perfil de densidad ionica de las capas ionosfericas y explique cual serian los factores que las alterarían. 7- Cual son las frecuencias que limitan un enlace ionosferico y que sucede en cada caso. 8- Cual es el efecto que produce el rebote ionosferico y deduzca la ley de la secante que rige dichos enlaces. Bibliografía -Telecomunication Transmision Handbook - R.L. Freeman - Wiley Inter. -Antennas - Krauss, J.D. - McGraw-Hill. -Reference Data for Radio Engineeers - ITT - fifth edition. -Antena Engineering Handbook - Jasik

SISTEMA DE COMUNICACIONES II

Practica 3 1) En la banda superior de HF son muy usados los conjuntos de arreglos de dipolos. Analice la unión de los elementos por el problema de fase y calcule la distancia entre resonadores para lograr un diagrama unidireccional. 2) a) Determine el porcentaje de potencia de las bandas laterales y de la portadora en un sistema de AM, si el índice de modulación es del 100% (Suponga señal modulante sinusoidal). b) Compare los resultados obtenidos en a) con un sistema DBL y BLU con portadora suprimida. Analice ventajas y desventajas de cada una. c) Analice en cada caso los bloques que deberían integrar el sistema especificando los espectros en cada punto. 3)Analice el diagrama en bloques del transmisor de banda lateral independiente. Dibuje el diagrama en bloques de un receptor en HF en banda lateral independiente que sea compatible con el transmisor. a) Analice los circuitos e indique el funcionamiento. b) Dibuje el espectro en cada punto eligiendo una frecuencia de transmisión. 4) Un tono de audio dado por cos(Wm t) y una portadora cos(Wc t) se combinan para producir una señal de BLU dada por cos(Wc - Wm)t a)Demuestre que a partir dela señal de BLU se puede reproducir cos(Wm t) por medio de la mezcla con una portadora local cos(Wc t). b) La portadora local varia en frecuencia en DW radianes a Wc+DW. Cual es ahora la señal demodulada?. CUESTIONARIO 1) Dibuje en diagrama en bloques de como podría enlazar un transmisor con un receptor (unidireccional, half-duplex y full-duplex). 2) Mencione las antenas que se utilizan en la banda de HF y enumere las características mas importantes de las mismas. 3)Supongamos una señal sinusoidal. Dibuje dicha señal en AM, DBL/PS y en BLU, en el dominio del tiempo y en el de la frecuencia. 4) Cuales son las dos formas circuitales de generar una señal de BLU/PS.Justifiquelo analíticamente. 5) Analice que veria con un osciloscopio y un anlaizador espectral en cada punto del receptor de SSB de portadora multicanal. Bibliografia -Reference Data for Radio Engineeers - ITT - fifth edition. -Antena Engineering Handbook - Jasik - Terman, "Radio Engineers' Handbook". - Stremler - Introducción a los sistemas de comunicaciones- Addison Weslwy Iberoamericana.

SISTEMAS DE COMUNICACIONES II Practica 4

1) Un transmisor a una distancia de 5km irradia una señal a una frecuencia de 3Ghz (Suponga tierra plana) a) Grafique la primera zona de Fresnell en función de la distancia . b) Si un obstáculo de 3mts de altura se interpone al rayo en dicho punto, cual debe ser la altura de las antenas para mantener la potencia recibida aproximadamente constante. (K=1) c) Grafique cualitativamente la potencia recibida para la altura del obstáculo variable entre las dimensiones 0 y h . 2) Un enlace de VHF utiliza dos antenas de igual altura h=40mts, separadas D=10km. La frecuencia de operación es de 2Ghz.(K =1). a) Calcular la altura máxima soportable de un obstáculo situado en el punto medio entre antenas para asegurar la transmisión con alta confiabilidad. b) Que sucede con la potencia recibida respecto del inciso anterior, si al cambiar las condiciones atmosféricas se obtiene K=4/3? .Idem para K=2/3.fc) Como debería variar (aprox.) el ángulo de la antena transmisora y receptora con respecto al caso K=1 para los valores de K del inciso b), si se desea mantener la potencia recibida se mantenga constante. 3) Un sistema de transmisión de UHF tiene antenas de alturas h1 y h2 sobre tierra considerada plana y como conductor perfecto (G=1), separadas una distancia D. a) Si se considera una única reflexión sobre la tierra, encuentre una expresión de la menor frecuencia a la cual el rayo directo y el reflejado se suman en fase (interferencia constructiva). Calcular dicha frecuencia para D=5Km h1=50mts. h2=20mts. b) Idem a) pero considerando interferencia destructiva. c) Calcular la altura máxima que puede tener un obstáculo situado en el punto de reflexión del inciso a) para asegurar la transmisión (K=1). d) Que sucedería con la potencia recibida si con el obstáculo calculado en el inciso c) se aumenta la altura de las antenas ? Y si se disminuye ? Justifique las respuestas. CUESTIONARIO 1) Indique los fenómenos básicos de transmisión por rayo directo y pregúntese en que afectan o mejoran un enlace de las características mencionadas 2) Porque K=4/3 se toma como atmósfera normal. 3) Enumere los pasos que ejecutaría para calcular las alturas de antenas para un enlace por rayo directo. Determine que sucedería con dichas alturas si el enlace duplica la longitud de onda de transmisión/recepción. 4) Porque se despeja el 60% de la primera zona de Fresnel cuando se interpone un obstáculo en la línea visual de un enlace por rayo directo. Que sucede si se despeja el 100% para un obstáculo filo de cuchillo y compárelo con uno de tierra esférica, calcule porcentajes de las perdidas. Bibliografía - J. C. Barbero y R. A. Katz, "Propagación en frecuencias superiores a 30Mhz en medios no ionizados", Informe Interno IT-10, Depto. de Electortecnia, UNLP. - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - ITT, "Reference Data for Radio Engineers", fifth edition.

SISTEMAS DE COMUNICACIONES II Practica 5

1) En el gráfico dado a continuación presentamos el perfil de un terreno. Si las estaciones del enlace están a una distancia de 27,4 Km (estación A y B) y se transmite a una frecuencia de 11Ghz. a) Determine las alturas de las antenas considerando el 100% del despeje de la primera zona de Fresnell b) Considere el caso de utilizar la mínima cantidad de tramos de torres para elevar las antenas. 2) Se desea adaptar un dipolo que posee Zo=75W a una línea balanceada de Zo=300W. a) Diseñe el adaptador (utilice uno del tipo de l/4). b) Determine sus dimensiones en dos casos: utilizando dielectrico aire y Teflon (er=2,2). 3) Dimensione una antena Logo-Periodica para trabajar en la banda de 30 a 300Mhz. 4) Dimensione una antena parabólica que debe usarse en dos frecuencias f1=2,15Ghz y f2=2,25Ghz con ganancias no menor que 13,5 db. Elija convenientemente la eficiencia de antena desde el punto vista económico. CUESTIONARIO 1) Enumere las antenas que se utilizan para servicios en VHF, UHF y microondas y según sus características piense en que ocasión utilizaría cada una. 2) Que significa ganancia de antena y que sucede si en un reflector parabólico se duplica el diámetro de antena. Seria equivalente a duplicar el área efectiva en una antena hélice. 3) Cuales son las características primordiales para la elección de una antena para un enlace por rayo directo. Indique cuatro por lo menos. 4) Se utilizan reflectores pasivos en bajas y medias frecuencias?. Porque. 5) Si tuviera que elegir una antena con 20db de ganancia para un enlace por rayo directo en VHF y un ancho de banda 10Mhz, cual elegiría. Idem si el ancho de banda fuera de 300 Mhz. justifique la respuesta. Bibliografía -Microondas y Recepción Satelital - J.A. Bava y A.J. Sanz - HASA -Antennas - Krauss, J.D. - McGraw-Hill. -Reference Data for Radio Engineeers - ITT - fifth edition. -Antena Engineering Handbook - Jasik - Evans and Jessop, "VHF UHF Manual".

SISTEMAS DE COMUNICACIONES II Practica 6

1) a) Analice los distintos tipos de diversidad en enlaces de UHF. b) Especifique un equipo de diversidad de espacio. Que problemas soluciona? c) Especifique un equipo de diversidad de frecuencia. 2) Dos estaciones ubicadas a 200km de distancia desean establecer un enlace a una longitud de onda de 7cm, con un ancho de banda de 240KHz y b=10. La potencia de los transmisores es de 1W y los receptores poseen un nivel de ruido de -120dbw/hz. Las antenas son reflectores de 25cm de diámetro con una eficiencia del 50%. a) Si se desea una SNR=40db, determinar si se deben colocar repetidoras. b) Especifique que características deben poseer dichas repetidoras y que cantidad de ellas se deben colocar. c) Dibuje un diagrama en bloques del transmisor y el receptor con una sola conversión con modulación en FM. d) Si se desea enviar con los mismos datos, pero modulados digitalmente con una Pe =10 -5 que sistema elegiría para mejorar el enlace. Los canales son convertidos a PCM con una frecuencia de muestreo de 8Khz y en 8 bits. 3) Muestre los circuitos de un detector de pendiente balanceada, discriminador (Foster-Seely) y detector de relación. Compare los circuitos desde el punto de vista de su performance. 4) Explique el funcionamiento de un duplexor y dibuje un esquema indicando como lo implementaría en la practica. CUESTIONARIO 1) Que significa margen de Fading y que relación tiene con la confiabildad del enlace. 2) Que ancho de banda cubre una señal modulada en FM y porque se elige el ancho de banda de Carson . Que sucede si en un canal de voz modulado en FM se filtra con el 1% menos que el ancho de banda de Carson. Idem pero con el 1% mas del ancho de banda. 3) Que finalidad cumple la red de preenfasis y en que mejora al sistema. Cuantifíquelo. 4) Con el transmisor de FM indirecto Armstrong y el receptor de FM de doble conversión que se ven en la figura se desea realizar un enlace en 220Mhz de un canal de audio. Seleccione la frecuencia de los osciladores, analice cual será la señal en el tiempo y en la frecuencia en cada punto. Si es un enlace de 20Km cual deberá ser las características del equipamiento y de los bloques para antenas de 6dB de ganancia. 5) Analice el diagrama en bloques del transeptor celular típico que se ve en la figura, estudio en que banda de frecuencia trabaja y analice porque se realiza doble conversión. Explique en un sistema de telefonía celular que función debe cumplir el microprocesador. Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - ITT, "Reference Data for Radio Engineers", fifth edition. - Feher K., "Digital Comunications, Microwave Applications",Prentice-Hall. - J.A.Bava , A.J.Sanz, "Microondas y recepción satelital", H.A.S.A

SISTEMA DE COMUNICACIONES II Practica 7

1)Mirando la figura vemos una porción de un sistema CATV que posee cuatro derivadores de cuatro vías ,dos de dos vías y una terminación. La interconexión se realiza con cable 0.412 y los suscriptores están conectados con cables RG-59/U. Cada suscriptor debe poseer un nivel de señal de 5dbmV a la entrada de su TV. Calcule que atenuación deberá poseer cada derivador para mantener la condición impuesta. 2) En un sector de un sistema de CATV es necesario agregar un divisor de tres vías como se ve en la figura, además se instalaran seis derivadores designados por T1 a T6. La perdida del divisor es la que corresponde a uno convencional .El cable de alimentación es el 0.500 y el que alimenta a los suscriptores es RG-6/U. Cual debe ser la ganancia del amplificador y determine cual es la atenuación de los derivadores. 3) Se desea calcular la potencia necesaria de señal que se debe inyectar en la cabecera de una instalación de CATV para que tenga una C/N con calidad de transmisión de buena de una imagen de TV en el tronco de alimentación del ramal. Las características de los amplificadores son : ganancia necesaria para compensar las perdidas de cada tramo, triple batido compuesto -69db, modulación cruzada -66db y una figura de ruido de 6db, todo estos datos son para cada uno de los amplificadores colocados en los tramos que se ven en la figura. El cable utilizado es el 1.000 .Los derivadores y divisores tienen las perdidas convencionales. CUESTIONARIO 1) Porque la distorsión de segundo orden no tiene demasiada influencia en los sistemas de CATV. Demuéstrelo en forma numérica. 2) Demuestre que una señal de banda lateral vestigial puede ser detectada con un detector de envolvente. 3) Dibuje una señal de TV que genere cuatro barras de distintos colores en un cuadro. 4) Que diferencia hay entre interferencia co-canal e interferencia de canal adyacente. 5) Analice y explique como se compatibilizan todas las señales de una señal de una imagen y como se modulan. 6) Como esta conformada la función de luminancia en una señal de una imagen con información de croma, y como se manda la información de color. 7) En el diagrama en bloques del receptor de televisión monocromático dibuje la señal en el tiempo y en frecuencia en cada punto. Cual serian las reformas a realizxar para detectar color. Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - F.G. Stremler, Introducción a los Sistemas de Comunicación, Adison Wesley Iberoamericana. - Balsa H., Errecalde D., "Planeamiento e Ingenieria de un enlace en sistema de TV", Trabajo final de proyecto,UNLP

SISTEMA DE COMUNICACIONES II Practica 8

1) Teniendo en cuenta que la masa de la tierra es MT=5,98*10 kg, el radio terrestre medio es 6366*10 mts. y la constante de gravitación es G=6,67*10 Nm /kg . a) Determine cual debe ser la altura necesaria para que un satélite quede en órbita geoestacionaria. (Satélite sincrónico sobre la línea del ecuador). b) Determine el ángulo de visibilidad de dicho satélite. c) Calcule el área de cobertura. d) Obtenga la altura de inclinación. e) Cuales son las atenuaciones máximas y mínimas para cubrir este área (f = 5 Ghz). 2) Un satélite de órbita de baja altura tiene una órbita prograda de 8 hs de duración. a) Cuanto tiempo durante cada órbita una estación de tierra podría comunicarse con este satélite con un ángulo de elevación superior a 150.b) Idem a) para órbita retrograda. 3) Un satélite ubicado a una altura de 36000 km sobre la tierra transmite en la frecuencia de 10 Ghz. Se usa una antena parabólica con una eficiencia de iluminación de 0,6. a) Determinar las dimensiones que se requieren en dicha antena para abarcar la mayor zona posible de la tierra. b) Cual es la ganancia efectiva de esta antena. CUESTIONARIO 1) Porque los satélite domésticos utilizan haces spot. Justifique la respuesta. 2) cuantos satélites geoestacionarios serán necesarios para cubrir todo el diámetro de la tierra. 3) Que frecuencia utilizaría para comunicación intersatelite. 4) Porque se denomina a G/T factor de calidad de la estación terrena . Demuestre de donde surge y determine cual es la importancia de dicho factor desde el punto de vista de Ingenieria. 5) Analice el diagrama de irradiación de un satélite mostrado en la figura. Especifique las caracteristicas del mismo y analice cual va a sera el area de cobertura del satelite con esta antena si el mismo se encontrará en una órbita de 500Km Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - Evans and Jessop, "VHF UHF Manual". - R. Gagliardi, "Satellite Comunications". - J.A.Bava , A.J.Sanz, "Microondas y recepción satelital", H.A.S.A

SISTEMA DE COMUNICACIONES II Practica 9

1) Se trata de estimar la capacidad de funcionamiento de un enlace a través de un sistema de satélite domestico. Los datos operativos de interés son los siguientes: EIRPSAT = 50 dbw, Grec = 79db,Gsat = 20 db, Ptel = 206.1 db, G/Trec = 56 db/0K ANCHO DE BANDA DE FI = 36 MHz, CNRtotal requerida = 60 db y CNRsubida requerida = 62 db a) Verificar numéricamente si el enlace resulta satisfactorio de acuerdo a lo especificado. b) En caso negativo proponga las soluciones indicando los valores necesarios para satisfacer las exigencias impuestas. 2) Dibuje un diagrama en bloques estación terrena transmisora / satélite elemental / estación terrena receptora para un enlace FDM/FM/FDMA. Coloque la banda y la frecuencia en cada punto para banda C. 3) Se tiene el enlace de subida de un satélite con los siguientes datost:PT=20 W, Gtx=30 db., D=45000 Km , f=5 Ghz., Teqrx=325 0K (total), fm=40 Mhz, b=4, Grx=10 db. El cabezal del receptor satelital requiere una CNR >35db. a) Verificar si el enlace es posible. b) En que porcentaje debe variar el diámetro de la parábola transmisora para satisfacer CNR = 35db. c) Realice el diagrama en bloques del sistema Tx-Rx del satélite si se sabe que utiliza un sistema TDM/PSK/TDMA de n canales (especifique aproximadamente las frecuencias centrales de trabajo de cada bloque y los anchos de banda requeridos). 4) Se piensa realizar un enlace por medio de dos satélites ,como muestra la figura, la CNR en la salida del (2) debe ser de 40dB. a) Realizar los diagramas en bloques de los satélites del tipo:RF-RF, RF-IF-RF y RF-IF-RF con remodulacion. b) Calcular la CNR de entrada a (2) si se consideran satélites de conversión RF-RF. c) Calcular la CNR de entrada a (2) si se consideran satélites de conversión RF-IF-RF con remodulacion. La información a transmitir requiere un ancho de banda de 100MHz y el ancho de banda disponible entre satélites es de 2GHz. Considere las siguientes aproximaciones :cada traslación en frecuencia (conversión) desmejora la relación señal/ruido en 3dB y los amplificadores involucrados no modifican la relación señal/ruido a la entrada. CUESTIONARIO 1) Cuantos canales de TV instalaría en un trasponder, para un satélite funcionando en banda C con FDM/FM/FDMA. Idem pero para canales de voz. 2) Cual de los sistemas M-arios de modulación digital son mas aptos para transmisión satelital. Justifique la respuesta. 3) De que forma realizaría un sistema satelital en TDMA para múltiples usuarios reduciendo costos en la estaciones terrenas. Elija el sistema con una Pe=10exp-5, dimensione las antenas y justifique el valor. Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - Evans and Jessop, "VHF UHF Manual". - R. Gagliardi, "Satellite Comunications". - J.A.Bava , A.J.Sanz, "Microondas y recepción satelital", H.A.S.A

SISTEMA DE COMUNICACIONES II

Practica 10 1) Demuestre que la apertura numérica de una fibra óptica de índice abrupto y multimodal es NA=(n1 -n2 ) , siendo n1 y n2 los índices de refracción del núcleo y de la cubierta respectivamente.2) Sobre dispersión modal: a) Calcule la diferencia de longitud de trayectoria de una fibra óptica entre un rayo axial y un rayo que viaja en zig-zag (pero cortando al eje) formando ángulos con la normal a la cubierta de 80,60. La fibra tiene un n1=1,48, n2=1.46 y diámetro del núcleo de 50 micrones. b) Calcule la diferencia de tiempo de arribo. (longitud de la fibra=1km) 3) Para un sistema de comunicaciones digitales ópticas a 40 Mbps se usa señalización NRZ (que admite un tr=70%tb). a) Calcular el largo máximo de un salto limitado por dispersión, si se usa un ILD (con tr= 1,5ns y 3dbm de potencia) y un PIN (con tr=2,5ns y sensibilidad -30dbm) con una fibra de 3ns/km. b) Verificar que se estara limitado por dispersión (atenuación de la fibra óptica utilizada=3db/km). 4) Se desea realizar un enlace óptico para transmitir información digital a 150 Mbits/seg, con señalización Manchester. El tiempo de elevación admisible es del 70% de la transición de niveles mas corta. Se dispone de un transmisor a diodo láser con una salida de 1,7dbm y un tiempo de elevación de 1nseg. Como fotoreceptor se usará uno cuya sensitividad es de -40dbm y cuyo tiempo de subida es de 1,16 nseg. Se realizaron 3 empalmes por km, y el coeficiente de atenuación de cada empalme es ae=0,5db/empalme. Si se emplea una fibra óptica de 3db/km de atenuación y dispersión modal de 0,1nseg/km, se pide: a) Determine el largo máximo del enlace. b) Indique si el enlace está limitado por atenuación o por dispersión. c) Que características deber{a poseer la fibra óptica a emplear, para poder realizar un enlace de 25 km de longitud, con los mismos dispositivos. 5) Una fibra óptica multimodal de índice abrupto, tiene como índices de refracción 1,5 para el núcleo y 1,48 para la cubierta. a) Cual es la condición necesaria para que un rayo se propague dentro de la fibra en zig-zag? Determínela en forma numérica. b) Cual será el valor de la apertura numérica de dicha fibra? c) Dibuje un esquema en corte de la fibra, especifique los resultados obtenidos en a) y en b), y marque las zonas abarcadas dentro y fuera de la fibra por los rayos incidentes que pueden propagarse. CUESTIONARIO 1) De que depende los modos de propagación dentro de una fibra óptica y en que altera o favorece al enlace. 2) En que condiciones de diseño utilizaría una fibra óptica. Justifique la respuesta desde el punto de vista económico y técnico, por lo menos de dos ejemplos. 3) Analice el siguiente transmisor comercial óptico identificando cada uno de los bloques. Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - R. Kustra y O. Tujssnaider, "Principios de transmision de senales Digitales", H.A.S.A. - R. Ares, "Telecomunicaciones digitales", HASA.

SISTEMAS DE COMUNICACIONES II Practica 11

1) En una señal FSK coherente con una potencia media de 1W se codifica una secuencia de símbolos binarios producidos a una velocidad de 10 símbolos por segundo. La señal es recibida en presencia de ruido blanco, que tiene una densidad espectral de 10 W/Hz. a) Encontrar la separación de frecuencias requerida para que las señales resulten ortogonales. b) Encontrar la probabilidad de error para detección coherente y no coherente. c) Repetir los ítems a) y b) considerando la separación de frecuencias requerida para MSK. d) Encontrar la separación de frecuencias que producirá la mínima probabilidad de error, y calcule dicha probabilidad. e) Compare los alcances en Km con un sistema de modulación analógica de FM a la frecuencia de 1Ghz y un ancho de banda de 25Mhz. 2) Una fuente genera información a 1 Mbit/seg. Se dispone de un sistema modulador/demodulador tal que la potencia disponible a la entrada del receptor es de 1 W. La densidad espectral unilateral de ruido es de 2.10-7 W/Hz. Que ancho de banda (tomando como tal el ancho del lóbulo principal, para señalización NRZ) seria necesario en caso de usarse: a) BPSK b) QPSK c) Calcule la relación señal a ruido a la entrada del receptor. d) Efectúe un diagrama en bloques del receptor de QPSK sabiendo que la transmisión se realiza por medio de un enlace de UHF. e)Calcule la eficiencia para los casos a) y b). 3) Diseñe un sistema de 32QAM que minimice la potencia pico y la probabilidad de error. a) Cual es la mínima distancia entre puntos relativa a la máxima potencia de señal. b) Cual es la relación de señal pico a promedio si se asumen palabras equiprobables. c) Compare el comportamiento frente al error de este sistema respecto al de un 32PSK, en términos de potencia promedio y potencia de pico. CUESTIONARIO 1-Cual es la utilidad de definir la eficiencia? (h = R/BW) 2-Analice los métodos de modulación digital en función de sus características (velocidad, tipo de modulación, eficiencia, etc.). 3- Indique en que caso se utiliza modulación M-PSK en FI y en RF. 4-Halle para un sistema FSK el coeficiente de correlación en función de Df. 5- Diseñe un sistema de demodulacion no-coherente para FSK. 6- Que sucede con la fase en un sistema MSK. 7- En los sistemas M-PSK analice que sucede con el ancho de banda cuando aumenta el numero M. 9- Porque utilizaría un sistema PSK en el caso de lograr mayor eficiencia. Bibliografía - R. L. Freeman, "Telecomunication Transmission Handbook" ,second edition, Wiley Interscience. - F.G. Stremler, Introducción a los Sistemas de Comunicación, Adison Wesley Iberoamericana. - John C. Bellamy, "Digital Telephony", Wiley Interscience - R. Ares, "Telecomunicaciones digitales", HASA.