Systemy satelitarne Paweł Kułakowski



Podobne dokumenty
Systemy Bezprzewodowe. Paweł Kułakowski

Systemy Bezprzewodowe. Paweł Kułakowski

Sygnał vs. szum. Bilans łącza satelitarnego. Bilans energetyczny łącza radiowego. Paweł Kułakowski. Zapewnienie wystarczającej wartości SNR :

Polaryzacja anteny. Polaryzacja pionowa V - linie sił pola. pionowe czyli prostopadłe do powierzchni ziemi.

Techniki diversity i systemy wieloantenowe. Paweł Kułakowski

Ośrodek Kształcenia na Odległość OKNO Politechniki Warszawskiej 2015r.

Systemy i Sieci Radiowe

Wykonawcy: Data Wydział Elektryczny Studia dzienne Nr grupy:

Propagacja wielodrogowa sygnału radiowego

Systemy telekomunikacyjne

ANTENY I PROPAGACJA FAL RADIOWYCH

sieci mobilne 2 sieci mobilne 2

Planowanie Radiowe - Miasto Cieszyn

Zasady i kryteria zaliczenia: Treści programowe: Literatura podstawowa:

Anteny i Propagacja Fal

STRATEGIA LABORATORIUM AUTOMATYKI I TELEKOMUNIKACJI IK W ZAKRESIE PROWADZENIA BADAŃ SYSTEMU GSM-R

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Systemy Telekomunikacji Satelitarnej

Sieci Satelitarne. Tomasz Kaszuba 2013

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 7

Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:

Systemy telekomunikacyjne

Rozkład materiału z przedmiotu: Przetwarzanie i obróbka sygnałów

celowym rozpraszaniem widma (ang: Spread Spectrum System) (częstotliwościowe, czasowe, kodowe)

Odbiór sygnału satelitarnego. Satelity telekomunikacyjne

Projektowanie Sieci Lokalnych i Rozległych wykład 1: fale i kanał radiowy

CZĘŚĆ I Podstawy komunikacji bezprzewodowej

Promieniowanie stacji bazowych telefonii komórkowej na tle pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez duże ośrodki radiowo-telewizyjne

BER = f(e b. /N o. Transmisja satelitarna. Wskaźniki jakości. Transmisja cyfrowa

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Lotnicze systemy łączności Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

Teleinformatyczne Sieci Mobilne

Planowanie sieci bezprzewodowych - bilans łącza radiowego

Niniejsze wyjaśnienia dotyczą jedynie instalacji radiokomunikacyjnych, radiolokacyjnych i radionawigacyjnych.

Oddział we Wrocławiu. Zakład Kompatybilności Elektromagnetycznej (Z-21)

Język prowadzenia zajęć Semestr nominalny 6 Rok akademicki 2013/2014 posiada wiedzę o systemach telekomunikacyjnych w transporcie

Systemy i Sieci Radiowe

C. EFEKTY KSZTAŁCENIA I METODY SPRAWDZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

Badania charakterystyki wyrobu i metody badawcze. Kompatybilność elektromagnetyczna Odporność uzbrojenia na wyładowania elektrostatyczne.

Projektowanie układów scalonych do systemów komunikacji bezprzewodowej

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2013/2014. Zadania z teleinformatyki na zawody II stopnia

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 sierpnia 2002 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczoodbiorczych, które mogą być

Właściwości fali elektrmagnetycznej. dr inż. Stefan Jankowski

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: IET US-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

Politechnika Warszawska

Podstawy transmisji sygnałów

Podstawy telekomunikacji. Kolokwium nr 2. Zagadnienia.

Analiza przestrzenna rozkładu natężenia pola elektrycznego w lasach

Sieci Bezprzewodowe. Charakterystyka fal radiowych i optycznych WSHE PŁ wshe.lodz.pl.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 666

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 5

Projektowanie Sieci Lokalnych i Rozległych wykład 5: telefonem w satelitę!

Aktywna antena zewnętrzna SRT ANT 10 ECO

Nawigacja satelitarna

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 666

PODSTAWY I ALGORYTMY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW

Opis przedmiotu. Karta przedmiotu - Systemy łączności w transporcie Katalog ECTS Politechniki Warszawskiej

Sieci Bezprzewodowe. Systemy modulacji z widmem rozproszonym. DSSS Direct Sequence. DSSS Direct Sequence. FHSS Frequency Hopping

Systemy przyszłościowe. Global Navigation Satellite System Globalny System Nawigacji Satelitarnej

Spis treści. Wstęp...13

Horyzontalne linie radiowe

Materiały pomocnicze Naziemna telewizja cyfrowa (DVB-T)


Konspekt lekcji: Naziemna telewizja cyfrowa (DVB-T)

Telekomunikacja w transporcie drogowym Wersja przedmiotu 2015/16 A. Usytuowanie przedmiotu w systemie studiów

Przetwarzanie sygnałów w telekomunikacji

Materiały pomocnicze Naziemna telewizja cyfrowa (DVB-T)

Propagacja fal w środowisku mobilnym

ANTENY TV I RADIOWE Do odbioru telewizji naziemnej i radia

Active Indoor Antenna SRT ANT 12 ECO

Systemy i Sieci Radiowe

BADANIE ANTENY TUBOWEJ I ANTENY SOCZEWKOWEJ

Grzegorz Pachniewski. Zarządzanie częstotliwościami radiowymi

Zastosowanie ultradźwięków w technikach multimedialnych

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

- Quadrature Amplitude Modulation

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA TELEKOMUNIKACJI I APARATURY ELEKTRONICZNEJ. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych. Numer ćwiczenia: 11

Teleinformatyczne Systemy Rozsiewcze

Modele propagacyjne w sieciach bezprzewodowych.

Ewolucja sieci mobilnych.

MODULACJA. Definicje podstawowe, cel i przyczyny stosowania modulacji, rodzaje modulacji. dr inż. Janusz Dudczyk

Ewolucja sieci mobilnych.

Badane cechy i metody badawcze/pomiarowe

AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

Adapter bezprzewodowy istream HD do Gier oraz Multimediów 300Mb/s, b/g/n, 2T2R MIMO Part No.:

Antena stacjonarna 3287

FORMULARZ do wydania pozwolenia radiowego na używanie urządzeń radiokomunikacyjnych linii radiowych w służbie stałej

Opis Systemu Komunikacji Radiowej

A TE Y I TRA SMISJA FAL. Różne konstrukcje antenowe. Plan wykładu. Karol Aniserowicz. Anteny mikropaskowe. Anteny mikropaskowe

Forum TETRA Polska III spotkanie, 15 marca 2007 r. Metody badania pokrycia sygnałem radiowym w sieciach ruchomych

Podstawy Transmisji Cyfrowej

BADANIE ANTENY ŚCIANOWEJ

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

TRUST WIRELESS VIDEO & DVD VIEWER

BADANIE ANTENY Z REFLEKTOREM KĄTOWYM

Ewolucja sieci mobilnych.

Politechnika Warszawska, Wydział Transportu. minimalna liczba bez ograniczeń, maksymalnie 20 osób C. Efekty kształcenia i sposób prowadzenia zajęć

dr hab. inż. Alexander Ţariov, profesor PS, pok

Bezprzewodowe sieci komputerowe

Lekcja 20. Temat: Detektory.

Sondowanie jonosfery przy pomocy stacji radiowych DRM

Transkrypt:

Systemy satelitarne Paweł Kułakowski Kwestie organizacyjne Prowadzący wykłady: Paweł Kułakowski D5 pokój 122, telefon: 617 39 67 e-mail: kulakowski@kt.agh.edu.pl Wykłady: czwartki godz. 12:30 14:00 Laboratorium (7 grup) prowadzą: Krzysztof Łoziak i Marek Sikora Materiały do wykładu: http://www.kt.agh.edu.pl/~brus/satelity Proszę robić notatki! Kurs kończy się egzaminem ustnym, do przystąpienia wymagane zaliczenie z laboratorium. 1

Tematyka kursu - telekomunikacja satelitarna Systemy GEOSTACJONARNE dobrze znana, ustandaryzowana i popularna technika telewizji satelitarnej DVB-S transmisja danych VSAT, Inmarsat Systemy NISKOORBITOWE klapa systemów telefonii i transmisji danych opartych o orbity LEO nawigacja satelitarna Tematyka kursu - dekada łączności bezprzewodowej Gwałtowny rozwój sieci bezprzewodowych w ostatniej dekadzie: popyt na usługi łączności radiowej rozwój technologii VLSI sukces telefonii komórkowej i bezprzewodowego dostępu do internetu Ograniczenia: zaniki sygnału radiowego niskie przepustowości 2

Wykłady 1. Wprowadzenie. Podstawy radiokomunikacji i techniki antenowej. 2. Satelita na orbicie okołoziemskiej. 3. Bilans SNR łącza satelitarnego. 4. Budowa i zadania satelity telekomunikacyjnego. 5. Podstawy propagacji fal radiowych. Atmosfera ziemska. 6. Architektury i przykłady systemów satelitarnych. Satelitarne sieci TCP/IP. 7. Nawigacja satelitarna. Wykłady 8. Przegląd systemów radiokomunikacyjnych. Wyzwania stojące przed łącznością bezprzewodową. 9. Propagacja wielodrogowa. Zaniki sygnału radiowego. Interferencje międzysymbolowe. Techniki diversity. 10. Wielodostęp do kanału radiowego. OFDM. 11. Modele kanałów radiowych. Bilans SIR i SINR. 12. Dalekosiężna łączność naziemna. 3

Literatura A. Molisch, Wireless Communications, 2005. D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication, 2005. J. Seybold, Introduction to RF Propagation, 2005. J. Kraus and R. Marhefka, Antennas for all applications, 2001. C. Balanis, Antenna theory: Analysis and design, 2005. B. Evans, Satellite communication systems, 1999. G. Maral and M. Bousquet, Satellite communications systems, 2002. R. Prasad and M. Ruggieri, Applied satellite navigation using GPS, GALILEO and augmentation systems, 2005. K. Wesołowski, Systemy radiokomunikacji ruchomej, 1999. J. Szóstka, Fale i anteny, 2000. Podstawy radiokomunikacji i techniki antenowej - przypomnienie 4

Fale elektromagnetyczne k -> wektor falowy określa kierunek propagacji fali E D H B - natężenie pola elektrycznego [V/m] - indukcja elektryczna [C/m 2 ] - natężenie pola magnetycznego [A/m] - indukcja magnetyczna [Wb/m 2 ] Dla ośrodków liniowych: EM Wave D = ε E ε ε k E H = Z B = µ H µ µ µ = 0 ε r = 0 r Z > impedancja właściwa ośrodka - dla próżni: 120π [Ω] Fale elektromagnetyczne źródło fali EM: polaryzacja wertykalna: natężenie pola elektrycznego: j( 2π f t + ϕ ) E = A e polaryzacja horyzontalna: A amplituda, ϕ - faza, f częstotliwość fali EM. 5

Fale elektromagnetyczne KAŻDA fala EM jest sumą (złożeniem, superpozycją) fal elementarnych o określonych A, ϕ oraz f. Powierzchniowa gęstość mocy w hipotetycznym przypadku, gdy antena promieniuje równomiernie we wszystkich kierunkach, gęstość powierzchniowa mocy w odległości r wynosi: PT S = 4 π r 2 P T moc sygnału nadawanego przez antenę w ogólnym przypadku: E = A e r r j 2π f t + jϕ c S = E H 6

Anteny i diagramy kierunkowe źródło fali EM: listek główny Anteny izotropowe oraz anteny promieniujące tylko w jednym, wybranym kierunku NIE ISTNIEJĄ. listki wsteczne listki boczne Parametry anten Zysk kierunkowy D [dbi] stosunek gęstości mocy promieniowanej na danym kierunku do średniej gęstości mocy, w uproszczeniu: wzmocnienie sygnału na danym kierunku w porównaniu z anteną izotropową Zysk energetyczny G [dbi] iloczyn zysku kierunkowego i sprawności energetycznej anteny: G =η A D 95% 98% Na kierunku maksymalnego promieniowania: D max i G max η A Kąt połowy mocy 2θ 3dB [ ] kąt poza którym moc sygnału spada o 3dB poniżej mocy maksymalnej 7

Przykłady diagramów kierunkowych Przykłady diagramów kierunkowych 8

Parametry anten Powierzchnia (apertura) skuteczna A S [m 2 ] hipotetyczna, efektywna powierzchnia odbioru sygnału radiowego S gęstość powierzchniowa mocy w pobliżu anteny P R - moc odbierana na zaciskach anteny P = S R A S P R P G 4π r T T = 2 PT G S = 4 π r A S T 2 Parametry anten Dla anten z wyróżnioną powierzchnią A (ant. paraboliczne, tubowe): A S =ν ν - współczynnik wykorzystania apertury, związany z jej kształtem i dokładnością wykonania -> zazwyczaj 50-80 % A Związek pomiędzy maksymalnym zyskiem energetycznym i aperturą skuteczną: G 4π λ max = 2 A S λ - długość fali radiowej, równa c / f 9

Transmisja w kanale radiowym Nadajnik Kanał radiowy Odbiornik H ( f ) = A e jϕ ( f ) S N + I BER P T 1010 1010 P R -> czułość odbiornika kodowanie modulacja dekodowanie demodulacja Błędy w transmisji -> kody korekcyjne FEC, retransmisje. UWAGA: omawiana jest pierwsza warstwa modelu OSI. Modulacje Typowe modulacje: BPSK, QPSK, M-QAM, π/4 offset QPSK, GMSK QPSK 11 01 00 BPSK 16-QAM π/4 offset QPSK 10

Modulacje Zależności bitowej stopy błędów BER od stosunku mocy sygnału do mocy szumu SNR dla różnych modulacji Układy anten Kształtowanie charakterystyk promieniowania: A=1, ϕ=90 λ/4 A=1, ϕ=0 kierunek propagacji 11

Układy anten A=1, ϕ=90 λ/4 A=1, ϕ=0 kierunek propagacji Układy anten A=1, ϕ=90 λ/4 A=1, ϕ=0 12

Układy anten Wybór położenia zer i maksimów charakterystyk Poprawa maksymalnego zysku kierunkowego Niwelowanie niepożądanych sygnałów zakłócających Anteny inteligentne -> modyfikacja charakterystyk promieniowania w reakcji na zmiany sygnałów radiowych docierających do anteny i zmiany w kanale radiowym Dziękuję za uwagę 13