Esame di stato per l’abilitazione all’esercizio della professione di Ingegnere
Prima sessione 2009
Vecchio ordinamento
Ramo Telecomunicazioni – Tema n. 1
Si ha a disposizione una banda utile di ampiezza Bu=20 MHz centrata attorno alla frequenza f0=18 GHz utilizzata per trasmettere da un utente A ad un utente B, distanti 10 km.
Le due antenne in trasmissione ed in ricezione sono paraboliche, con diametro 40 cm ed efficienza 0.5.
La potenza trasmessa è pari a 17 dBm.
Per il calcolo della potenza ricevuta, si considerino:
• attenuazione di spazio libero (si supponga che il collegamento sia in piena vista)
• attenuazione per pioggia (stimata nell’ordine di 15 dB)
• perdite aggiuntive dovute ad assorbimento atmosferico, cavi, margine implementativo (stimate nell’ordine di 5 dB)
• rumore termico (temperatura ambiente, pari a 300 K)
• cifra di rumore del ricevitore (pari a 14 dB).
Si utilizzano filtri di trasmissione di tipo RRC (root raised cosine) con coefficiente di roll-off α=0.3.
La target Bit Error Rate è pari a 10-7.
1. Qual è la massima bit rate che si può trasmettere sul canale a disposizione?
2. Qual è la massima bit rate che si può trasmettere sul canale a disposizione utilizzando una modulazione QAM che garantisca una Bit Error Rate minore o uguale a quella target?
Per migliorare le prestazioni del sistema si utilizza un codice di Reed Solomon C(204,188) (un simbolo = 1 byte), che assicura un guadagno di codifica pari a 5 dB.
3. Quanto diventa la massima bit rate che si può trasmettere sul canale a disposizione utilizzando una modulazione QAM che garantisca una Bit Error Rate minore o uguale a quella target?
4. Si stimi il ritardo introdotto nella catena di trasmissione dal codice utilizzato.
5. Si discuta anche numericamente la possibilità di aumentare la bit rate trasmessa sul canale utilizzando un sistema MIMO realistico.
Si vuole implementare digitalmente il ricevitore.
6. Disegnare lo schema a blocchi del ricevitore, illustrare la funzione di ogni blocco, discutere la sua implementazione digitale (hardware o software), individuando gli eventuali punti critici.
