Corso di Tecniche elettromagnetiche per la localizzazione e il controllo ambientale. Test scritto del 08 / 09 / 2005

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1 Corso d Tecnche elettromagnetche per la localzzazone e l controllo ambentale Test scrtto del 8 / 9 / 5 S rsponda alle seguent domande marcando con un segno le rsposte che s reputano corrette. S rsolva noltre l problema rportato n fondo. Domanda Il campo elettrco d un antenna puntforme deale: ) È sempre dretto lungo la radale ) È sempre dretto lungo l asse x d un sstema d rfermento cartesano assoluto 3) È sempre ortogonale alla drezone radale 4) È sempre ortogonale al campo magnetco Domanda Che dfferenza c è fra l equazone d Frs (o del radocollegamento) e l equazone del radar? ) Che l equazone d Frs vale solo n campo lontano al contraro dell equazone del radar ) Che l equazone del radar vale solo quando una delle due antenne è nstallata su un radar 3) Sono la stessa cosa ma l equazone del radar tene conto anche dell nterposzone d un oggetto dffusore sul percorso del segnale Domanda 3 Le LMU (Locaton Measurement Unt): ) Consentono d tarare e comandare l sstema d radolocalzzazone GS da terra ) Servono per elmnare ncognte nel processo d localzzazone tramte rete cellulare 3) Sono stazon fsse 4) Sono stazon mobl Domanda 4 Nell anals d una antenna a schera è mportante rcordare che: ) l valore della funzone d radazone d una schera d antenne può essere determnato, per ogn drezone, moltplcando l valore della funzone d radazone del sngolo elemento radante per l valore della funzone d radazone d una schera d element sotropc, poszonat ed ecctat come gl element della schera reale. ) l valore della funzone d radazone d una schera d antenne concde, per ogn drezone, col valore della funzone d radazone d una schera d element sotropc, poszonat ed ecctat come gl element della schera reale. 3) le drezon d massmo rraggamento del sngolo elemento sono sempre drezon d massmo rraggamento della schera complessva 4) le drezon d zero del sngolo elemento sono sempre drezon d zero della schera complessva Domanda 5 Ogn apparato ILS è sempre costtuto da 3 part prncpal. Qual? ) ) 3)

2 Qual è l valore della Dfferenza d Modulazone (DDM) che garantsce l corretto allneamento con l centro psta ed l corretto angolo d dscesa? ) Zero ) Qualunque valore, purché postvo 3) Qualunque valore, purché negatvo Domanda Consderando l equazone del radar, se l area effcace dell antenna rce-trasmttente quadruplca, la portata del radar ) quadruplca ) trplca 3) raddoppa 4) s dmezza Domanda 7 Il fattore complesso d schera d un array d antenne: ) Dpende dalle dmenson del sngolo elemento radante ) Dpende dal numero d element radant 3) Dpende dalla dsposzone geometrca degl element radant 4) Dpende dall orentazone del sngolo elemento radante Domanda 8 Quanto vale approssmatvamente l guadagno d processo nel sstema GS (per la valutazone s consderno per semplctà solo l messaggo d navgazone ed l codce d tpo ) ) ) 3) 5 4) Domanda 9 La radanza spettrale: ) Fornsce la potenza emessa/rcevuta da una superfce per untà d angolo, d area e d ntervallo frequenzale ) In un corpo nero n emssone e costante al varare dell angolo d osservazone 3) S rfersce soltanto alla emssone termca 4) S rfersce a qualsas fenomeno d emssone o rcezone d onde elettromagnetche Domanda erché nel D-LAR s utlzzano ragg laser a frequenza dversa? ) er rdurre l effetto del fadng da cammn multpl ) er rdurre l errore d modo comune 3) er rlevare la concentrazone d component chmc contemporaneamente 4) er aumentare la precsone della rlevazone

3 ROBLEMA S supponga che all nterno d un generco scenaro propagatvo l rcevtore sa raggunto per semplctà da tre sol contrbut (ragg) dstnt, qualunque sa la sua poszone. S supponga noltre che le dstrbuzon de rtard relatv e delle potenze d ogn raggo sano date dalle seguent espresson (s veda anche fgura ) τ ( ) τ /,,3,,3 con τ e costant Fgura ) Calcolare l Delay Spread (DS) n funzone delle costant τ e. Come vara l valore d DS al crescere d τ? Ed al crescere d? S supponga d realzzare n tale scenaro un sstema d radolocalzzazone cellulare basato sul metodo ToA. S supponga che l valore del DS possa essere assunto come ragonevole stma dell errore che afflgge cascuna msura temporale. S supponga noltre che la regone d ncertezza dovuta agl error d msura possa essere assunta approssmatvamente crcolare ed abba un dametro par allo spessore d cascuna delle corone crcolar assocate a cascuno de rtard msurat (s veda fgura ). Fgura ) Calcolare quale deve essere l valore massmo d τ affnchè l errore d localzzazone sa nferore a 3 m.

4 er mglorare le prestazon del sstema, s supponga d utlzzare una tecnologa a dvsone d codce, al fne d poter separare ed ndvduare sngol contrbut rcevut per mezzo d operazon d correlazone effettuate n rcezone. 3) Consderando per τ l valore calcolato al punto, quale deve essere l valore mnmo del tempo d chp (T c ) al fne d poter rsolvere 3 contrbut rcevut? 4) Quanto vale (approssmatvamente) n tal caso la banda rchesta dal sstema? NOTE: La rsposta corretta a cascuna delle domande vale punt. La soluzone corretta del problema vale punt (rspettvamente 5,3,, punt). Il tempo consentto per l ntero test è d ora.

5 Domanda Rsposte 3 e 4 Rsoluzone del Test scrtto dell 8 / 9 / 5 Domanda Rsposta 3 Domanda 3 Rsposte e 3 Domanda 4 Rsposte e 4 Domanda 5 Localzzatore, Guda d planata, Marker Rsposta Domanda Rsposta 3 Domanda 7 Rsposte e 3 Domanda 8 Rsposta 4 Domanda 9 Rsposte, e 4 Domanda Rsposte e 4 ROBLEMA Domanda : per calcolare l DS occorre calcolare nnanztutto l rtardo relatvo medo τ m τ 3 τ 3 ( ) τ + + Noto τ m, è possble procedere al calcolo d DS: + 3 τ ( τ τm ) ( ) τ τ 49 5 τ DS τ N τ τ r Come è evdente, l DS è drettamente proporzonale a τ e ndpendente da. 7 τ 3 8

6 Domanda : occorre mporre che l raggo della cfr che descrve la regone d ncertezza sa 3 m. Tale raggo è par alla metà dello spessore d cascuna corona crcolare, l quale vale ovvamente l errore sulla msura temporale moltplcato per c. ertanto DS τ c τ µ sec.59 µ sec 59 nsec Domanda3: er poter rsolvere contrbut rcevut occorre che l tempo d chp sa mnore del rtardo relatvo fra d ess (τ ). ertanto T chp 59 nsec Domanda 4: la banda rchesta da un sstema CDMA è approssmatvamente par all nverso del tempo d chp. In questo caso, B 3.8 MHz