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Introduzione. Inquadramento storico dei lanci satellitari. Primi tipi di transponder trasparenti sperimentali. Orbite geosincrone e geostazionarie. Introduzione alla rete satellitare. Consorzi Intelsat ed Eutelsat. Italsat 1 (1991) e di Italsat 2 (1996) con transponders rigenerativi. Architettura di un sistema satellitare: segmento spaziale, terrestre e di utente.
Orbite satellitari. Orbite equatoriali, inclinate, polari, circolari ed ellittiche. Le tre leggi di Keplero. Elementi dell'orbita: semiasse maggiore, moto medio, eccentricità, inclinazione, ascensione retta, argomento del peri-geo. Posizione del satellite nell'orbita. Orbita circolare sincrona e geostazionaria. Copertura terrestre dell'orbita geostazionaria. Distanza tra stazione a terra e satellite. Inclinazione dell'antenna a terra. Orbite Leo e Meo. Box dei satelliti geo-stazionari.
Introduzione alle antenne satellitari. Antenna isotropa e antenna a dipolo. Vari tipi di antenne a dipolo. Guadagno d'antenna. Antenna parabolica per frequenze sopra il GHz. Guadagno in funzione del diametro o in funzione del 3dB. Il blocco LNB. Puntamento dell'antenna.
Modulazioni digitali. Introduzione. Segnali digitali in banda base. Vincoli sulle larghezze di banda. Mo-dulazioni di fase: PSK, QPSK, OQPSK, 8 PSK. Modulazioni in quadratura: 4, 8, 16, 32 QAM. Modulatori, demodulatori e relative prestazioni in ambiente gaussiano (AWGN). Codifica Gray.
Modulazione a spettro espanso. Guadagno di processo. Protezione da un tono interferente. Sequenze a lunghezza Massima (LM). Polinomio caratteristico del generatore di sequenze LM: condizione necessaria e sufficiente.
Sincronizzazione. Introduzione al PLL Elementi del PLL: phase detector, filtro di loop e VCO. Analisi nel dominio di s (Laplace). PLL del primo ordine e del secondo ordine. Filtri di loop con amplificatori operazionali. Parametri nel tempo. Sintetizzatore di frequenze. Rumore nel PLL. Loop di Costas.
Progetto del collegamento satellitare. Densità di potenza superficiale (antenna isotropa), guadagno d'anten-na. Area equivalente d'antenna: Potenza in ricezione. Attenuazione nello spazio libero. Esempi di up link e di down link. Dipendenza dalla frequenza C, Ku, Ka. Attenuazione dovuta alla pioggia. Presenza del rumore nel ricevitore satellitare e nel ricevitore di terra. Temperatura d'antenna Ta e temperatura di sistema Ts. Cal-colo della N0 e della N. Esempi di up-link e di down-link. Figura di merito della stazione ricevente. Esempi numerici. C/N completo tra due stazioni di terra. Link budget con EXCEL.
Codifica di canale. Codifica a blocchi e ciclica di Hamming. Matrice generatrice G e matrice a con-trol-lo di parità H. Codifica sistematica. Vettore d'errore e vettore sindrome. Codici ciclici con correzione di un solo errore. Decodificatore di Meggit ed esempi.
Campi di Galois estensione per codici BCH: polinomi riducibili su campi estensione, polinomi primitivi per costruire le tabelle + e x dei campi estensione. Polinomi minimi Codici BCH - polinomio generatore: Minimo Comune Multiplo di Polinomi minimi. Costruzione della matrice a controllo di parità. Vettore di sindrome. Polinomio localizzatore degli errori. Algoritmo di Berlekamp Massey e di Euclide per la de-codifica di codici BCH con esempi. Introduzione ai codici di Reed-Solomon: Codificatori RS e decodifica-tori. Polinomio valutatore dell'errore.
Introduzione ai codici convoluzionali. Rappresentazioni con diagramma: di stato, ad albero e a traliccio.
Decodifica convoluzionale a massima verosimiglianza: algoritmo di decodifica di Viterbi.
Giustificazione teorica della decodifica a ML. Decodifica con decisione Hard o Soft Altre rap-presentazioni dei codificatori convoluzionali: risposte impulsive parziali o sequenze del generatore. Altre rappresentazioni dei codificatori convoluzionali: polinomi del generatore; matrice generatrice; Esempi di approccio nel dominio del tempo e della trasformata. Codici convoluzionali catastrofici. Codifica con-voluzionale sistematica e ricorsiva. Codificatori perforati (punctured)
Tecniche di accesso al satellite Introduzione alle Tecniche: FDMA, TDMA, CDMA. Tipi di assegnazio-ne: su base fissa, a domanda e su base random.
FDMA: Non linearità e prodotti d'intermodulazione. Effetto del back off sul numero di utenti.
TDMA: Introduzione alla trama, pacchetti di riferimento e pacchetti di traffico, loro costituzione. Pacchetto CBR, Parola Unica, correlatore digitale e soglia. Probabilità di falso allarme e di mancata rivelazione della parola unica . Dispositivo per cancellare i falsi allarmi della parola unica.
CDMA: numero di utenti funzione della lunghezza dei registri generatori delle sequenze LM legata alla lar-ghezza di banda del transponder. Cross correlazione tra le sequenze. Comportamento delle sequenze di Gold.
Introduzione al GPS. Requisiti richiesti al GPS in quanto sistema di misura. Equazioni per la misura della posizione dell'utente. Incertezza del tempo di ricezione come quarta incognita. Necessità di quattro satelliti in visibilità. Sorgenti degli errori. Spettro del segnale totale.
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