S Channel modeling for radio communication systems Exam

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "S Channel modeling for radio communication systems Exam"

Matti Saarnio
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 S Cannl moling for raio communication systms Exam Tis is an opn-book xam. Of t following six tasks t fiv bst answr ar consir. 1. A 6 GHz raio link on a 40 km pat as a orizontal knif-g obstacl in t mil of t pat wic just covrs t 1.5 Frsnl zon uring stanar propagation conitions (vrtical rfractivity graint 40 NU/km) a) Calculat t iffraction loss (B) caus by tis obstacl. b) Wat valu soul t rfractivity graint av tat t 1 st Frsnl zon soul just b abov t obstacl? NB. T minimum igt of a ray pat wit raius of curvatur btwn qually ig antnnas a ovr a sprical Eart wit tru raius, as sown in Fig.1, is givn by 2 a T raio pat lngt is 60 km, t antnna igt at bot ns is 100 m an stanar rfractivity 40 NU/km is assum. a) Sow.g. by using t law of sins on triangls in Fig. 2 an suitabl 2 approximations tat 4 b) Calculat ow many B t rflct ray from a smoot sa surfac is ruc compar to rflction from a corrsponing plan rflctor. 3. T quivalnt low-pass impuls rspons of a quasi-static two-pat raio cannl is ( t) ( t) a( t ), (t) is t impuls function, a is a ral pat amplitu an is t lay iffrnc of t pats. T cannl is consir to b flat ovr t banwit ovr wic t amplitu rspons varis lss tan B. Driv an xprssion for tis banwit wn t cntr frquncy f = 0 an giv a numrical valu for t cas wn a = 0.9, = 1 s, an = 1B. 4. Calculat an compar t lay spra of t GSM cannl mol for ba urban an typical urban nvironmnts (Tabl 4-2 on pag 141 in t lctur nots), wn t lay spra is fin as i) man lay, ii) r.m.s. lay?

2 5. In long-aul fix raio tropospric multipat propagation is t main caus for signal faing an nancmnt. T ITU- commnation P530 givs xprssions for t faing an nancmnt istributions. T raio link paramtrs ar t following: f = 7.5 GHz, = 45 km, N 1 = 350 NU/km, an L tx rx 80 m a) Wic fa pt is xc 0.005% of tim? b) Wic nancmnt is xc 0.005% of tim? 6. An ambulanc is quipp wit a 420 MHz TETA raio, for wic t signal faing can b approximat as flat aylig faing, an t nvironmnt causs a Dopplr spctrum accoring to Clark s cannl mol. T ambulanc is moving 72 km/. a) How many tims pr scon os t signal cross t -10 B lvl compar to avrag lvl in t upwar irction? b) How long is t avrag uration of a fa blow t -10 B lvl? Fig. 1 a a Fig. 2 profil_transform_sf profil_transform_sf

3 S Cannl moling for raio communication systms (Kanavamallinnus raiotitoliiknnjärjstlmissä) Tntti Tntissä sallitaan kirjallisuun käyttö. Kuusta ttävästä viisi parasta vastausta uomioiaan arvosanassa GHz:lla toimivan 40 km raiolinkin kskikoassa on vaakasuora vitsnträst, joka pittää 1,5 Frsnlin vyöykttä stanaritnmistilassa, jossa taittavuun pystygraintti on 40 NU/km. a) Lask stn aiuttama iffraktiovaimnnus (B). b) Mikä arvo tulisi graintilla olla, jotta 1. Frsnl-vyöyk olisi juuri stn yläpuollla? Huom! sätisnraiosäraan minimikorkus pallomaisn Maan yläpuollla tollislla sätllä, kun antnnin korkut ovat a (Kuva 1) saaaan kaavasta 2 a aiotin pituus on 60 km, molmpin antnnin korkus 100 m, ja olttaan, ttä stanaritaittavuus on 40 NU/km. a) Osoita sim. käyttämällä siniväittämää kuvan 2 toisn kolmioon ja 2 sopivilla likimääräistyksillä, ttä 4 b) Lask montako B tasaissta mrnpinnasta ijastttu signaalikomponntti on pinmpi kuin vastaavalta tasopinnalta ijastttu signaalikomponntti. 3. Kvasistaattisn kaksitiraiokanavan kvivalnttinn impulssivast on ( t) ( t) a( t ), (t) on impulssifunktio, a on tnmistin raaliarvoinn amplitui ja on tnmistin viiv-ro. Kanava katsotaan tasaisksi sillä kaistanlvyllä, jossa amplituivastn vaitlu on pinmpi kuin B. Joa tämän kaistanlvyn lausk, kun kskitaajuus f = 0 ja lask numrinn arvo, kun a = 0,9, = 1 s ja = 1B. 4. Lask ja vrtail paan ja tyypillisn kaupunkiympäristön GSM-kanavamallin viivaj (Taulukko 4-2 sivulla 141 luntomonistssa), kun viivaj määritllään i) kskiarvona, ii) tollisarvona.

4 5. Pitkän matkan kiintässä raiojärjstlmässä troposfäärinn monititnminn on pääsyy vastaanottun signaalin äipymisn ja nousmaan. ITU- suositus P530 antaa signaaliäipymisn ja nousman jakaumin lauskkt. aiolinkissä ovat suraavat paramtriarvot:.f = 7,5 GHz, = 45 km, N 1 = 350 NU/km ja L tx rx 80 m. c) Mikä äipymäarvo ylittään 0,005% ajasta? ) Mikä vavistumisarvo ylittään 0,005% ajasta? 6. Ambulanssi on varustttu 420 MHz:n TETA-raiolla, jolla signaalin äipyminn voiaan approksimoia tasaislla aylig-äipymisllä, ja ympäristö tuottaa Dopplr-spktrin Clarkn kanavamallin mukaissti. Ambulanssin nopus on 72 km/. a) Montako krtaa skunnissa ylittää nousva signaali -10 B:n tason vrrattuna tason kskiarvoon? b) Kuinka kauan kstää kskimäärin äipymä all -10 B tason? Kuva 1 a a Kuva 2 profil_transform_sf profil_transform_sf

7 1 Pysical propagation mcanisms 2 3 LTV-cannl Cannl mols 6.

Samankaltaiset tiedostot

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA S-55.1100 SÄHKÖTKNIIKKA JA LKTRONIIKKA 2. väliko 15.12.2008. Saat vastata vain nljään thtävään! Kimmo Silvonn 1. Lask jännit. = 10 Ω, = 40 Ω, = 3 kω, = 9 kω, = 1 kω, = 1 V. Puskurivahvistin rottaa kuorman