Student Paper#029
Contents
1. 8 144 77 154 31 650 29519 145 13 154 68 700 3069 0 145 47 155 01 750 3182 7 145 79 155 33 800 3293 1 1455 08 155 63 P rdidas por Polarizaci n Te ricas estimadas en 3 dB P rdidas por Lluvia Despreciables en frecuencias lt a 2GHz P rdidas por Apuntamiento Te ricas estimadas en 1 dB P rdidas Atmosf ricas Seg n las caracter sticas topogr ficas que rodean la estaci n terrena se estima un ngulo m nimo de 5 para lo que su valor es de 2 1 dB P rdidas por L neas de Transmisi n 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEl1 5 August 3 5 2011 P rdidas en decibeles por cada30 m 19 oo O O RGS8Foam _ 47 8 1 8 Hardline P rdidas por Conectores Com nmente un conector tiene una p rdida de 0 05 dB Potencia de la Estaci n Terrena Ptsat lite 100mW 10dBW Potencia del Satelite Ptestaci n 5W 7dBW Ganancia LNA Temperatura de la Estaci n Ts a Ta 1 a To TLNA TRadio GLNA 2168 36 K Potencia Recibida en la Estaci n PR_Estacion 10dBW 1dB 16dB1 155 63dB 3dB 1dB 2 1dB 3 513dB 0 0090d4B 15dB 143 252d4BW Potencia Recibida en el Sat lite PR_Sat lite 7dABW 1dB 10dBi1 146 08dB 3dB 1dB 2 1dB 2 025d4B 0 005dB 136 21 dBW PIRE Estaci n PIRE_Estacion Ptestacion Llinea_Subida_Estacion LfiltroLNA Gant_Estacion 13 975dBW PIRE_Sat lite Ptsat lite Llinea_Bajada_Sat lite Gant_Sat lite 9 005dBW2. Estaci n Sat lite PIRE_Estacion Ptestacion PIRE_Sat lite Ptsat lite Llinea_Subida_Estacion LfiltroLNA Llinea_Bajada_Sat lite Gant_Sat lite Gant_Estacion 13 975dBW 9 005dBW Figura de m rito G T Estaci n Sat lite G T Gant_Estacion LNA G T_Sat lite Ptsat lite Llinea_Bajada_Estacion _ LfiltroLNA Llinea_Subida_Sat lite 10 log Ts_Sat lite 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEL1 6 August 3 5 2011 10 log Ts_Estacion A 4 38 dB K 27 32 dB K Densidad de potencia de la relaci n se al a ruido S No S No NPIR G T 228 60 Boltzmann Sat lite 49 963 dB Hz 61 043dB Hz Energ a de bit Eb No Eb No S No 10 log V Sat lite 19 17 dB 30 25 dB Relaci n se al a ruido S N S N Pr PN Fuente Autores Para identificar las caracter sticas tecnol gicas del canal de comunicaciones una de las primeras consideraciones fue determinar qu tipo de operaci n tiene la estaci n terrena a fin de delimitar las funciones de la misma Para el caso de estudio se quiere implementar una estaci n con funciones de transmisi n recepci n y telemetr a adem s de esto la estaci n debe dar soporte a datos bajo protocolo AX 25 Otro aspecto a considerar son las antenas las cuales trasmiten en una banda ascendente up link y reciben en una banda descendente down link por lo tanto se sugiere usar dos antenas una pa
3. conexi n que se realiza v a internet de las estaciones terrenas de diferentes pa ses Por ejemplo un radioaficionado que reside en Estados Unidos podr acceder a informaci n de sat lites que son vistos desde una estaci n en Tokio Las normativas y lineamientos que se expiden en materia de comunicaciones radiales y para estaciones de radioaficionados se adoptan de asociaciones como IARU Amateur Radio Union 8 una asociaci n cuyo inter s radica en velar por el uso espectro radioel ctrico y as mismo conceder un mejor uso al mismo al querer organizar a nivel nacional e internacional a las asociaciones de radioaficionados y ejercer su representaci n ante la ITU International Telecomunication Union 9 Otra entidad regulatoria es la ARRL The American Radio Relay League 10 una asociaci n que re ne en su representaci n a los radioaficionados de los Estados Unidos Es una de las asociaciones nacionales de radioaficionados m s grandes del mundo y as mismo hace parte del conglomerado de asociaciones que integran IARU ARRL centra su objetivo general en promover y fomentar el arte la ciencia y el goce de la radioafici n A nivel Colombia quien emana las normas correspondientes a los segmentos de radioaficionados es el Ministerio de Tecnolog as de la Informaci n y Comunicaciones en coordinaci n de la oficina de radiocomunicaciones 11 12 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colom
4. mala alineaci n o no alineaci n de las antenas de la estaci n terrena y a los movimientos del sat lite en la ventana de posicionamiento 16 P rdidas por adsorci n de gases estas p rdidas son tenidas en cuenta para aquellas comunicaciones que manejan frecuencias superiores a los 10 GHz 4 Efecto Faraday se atribuyen como p rdidas debidas al efecto Faraday aquellas relacionadas con la disminuci n de la potencia que llega a la antena receptora fading y a la inmersi n de ruido en la se al portadora Las se ales que viajan tanto en sentido ascendente como sentido descendente deben atravesar parte de las capas atmosf ricas en cuya interacci n con las cargas y part culas ionizadas presentes en el medio sufren algunas alteraciones El efecto Faraday consiste en la desviaci n indeseada de la se al del campo el ctrico al atravesar la atmosfera 3 Efecto Doppler se define como el cambio de tono que una persona fija experimenta al escuchar un sonido proveniente de una fuente en movimiento conforme esta se acerca o se aleja Se parte del supuesto que una estaci n terrena es un observador estacionario y que el sat lite se mueve acerca y aleja con relaci n al observador Seg n este planteamiento uno de los extremos de la comunicaci n se mueve de manera relativa respecto al otro extremo y como consecuencia la frecuencia de la se al portadora sufre una variaci n que se considera de inter s en recepci n Ruido existen divers
5. 10 2 W Molina E Corredor Simulador de f rmulas de mec nica orbital para posicionamiento de sat lites Presenta do en I encuentro Internacional de Investigaci n en Ingenier a de Sistemas e Inform tica Tunja Colombia 2010 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEL 10 August 3 5 2011 3 A Bernal O Barrag n Dise o de estaci n terrena para picosat lites e implementaci n de software para el movimiento aut nomo de antenas Presentado en el II Congreso Internacional de Ciencia y Tecnolog a Aeroespacial Bogot Colombia 2010 4 R N Vela Comunicaciones por sat lite vol 1 2003 5 G G E Eduardo Estructura de estaci n terrena para CUBESAT UD 2007 6 P Cornelis PACKET RADIO ESTO QUE ES 1989 7 B K Graham Shirville GENSO A Global Ground Station Network 8 IARU 2009 11 de Diciembre The International Amateur Radio Union Disponible en http www 1aru org index html 9 Disponible en http www itu int en pages default aspx 10 ARRE About de ARRL Disponible en http www arrl org about arrl 11 Decreto Numero 963 del 20 de Marzo de 2009 Reglamentaci n del Servicio de Aficionado 2009 12 Disponible en http www mintic gov co radioDifusion asp 13 T Wayne 2003 Sistemas de Comunicaciones Electr nicas 14 A d R d 1 ITU C lculo de la atenuaci n en el espacio libre ed 1994 15 P Tony
6. 2008 El Sol sin manchas ste es el a o m s blanco de la Era Espacial 16 L G Estevan 2000 Cuando ocurren los eclipses Disponible en http www arturosoria com fisica art eclipses asp pag 2 17 E G Luis D Emiliani Jhon A Agudelo Juaquin G Restrepo y Cesar Fradique Mendez Campa a de medici n de atenuaci n por lluvia en Colombia para enlaces satelitales en la banda Ku Revision de resultados de un a o 18 PRATT Timothy BOSTIAN Charles Satellite Communications Editorial WILEY 2006 19 C KENWOOD Manual de instrucciones de Kenwood TM D700 2006 20 CARDAMA ngel y Otros Antenas Editorial Alfaomega M xico 1999 21 ARRE he ARRL Handbook For Radio Communications 2010 Novena ed Newington 2010 22 L B Thierry Capitaine Val ry Bourn Jacky Senlis 2010 ROBUST SATELLITE AX25 FRAMES DEMODULATION 23 P Beavis The Global Educational Network for Satellite Operations 2009 24 Disponible en http www amsat org amsat new index php Autorizaci n y Renuncia Los autores autorizan a LACCEI para publicar el escrito en las memorias de la conferencia LACCEI o los editores no son responsables ni por el contenido ni por las implicaciones de lo que esta expresado en el escrito 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WE1 11 August 3 5 2011
7. Ninth LACCEI Latin American and Caribbean Conference LACCET 2011 Engineering for a Smart Planet Innovation Information Technology and Computational Tools for Sustainable Development August 3 5 2011 Medell n Colombia Dise o del sistema de comunicaciones de una estaci n terrena para sat lites de rbita LEO Jorge Enrique Espindola D az Universidad Pedag gica y Tecnol gica de Colombia UPTC Tunja Colombia jespindola Ouptc edu co Jackson Yarin Tovar Cuadrado Universidad Pedag gica y Tecnol gica de Colombia UPTC Tunja Colombia jackson sys O hotmail com Jorge Alberto Parra Duarte Universidad Pedag gica y Tecnol gica de Colombia UPTC Tunja Colombia jorgeparraS34 hotmail com RESUMEN El presente art culo muestra los resultados de una investigaci n acerca del Dise o de un sistema de comunicaciones para una estaci n terrena satelital la cual hace parte del proyecto Dise o e implementaci n de una estaci n terrena para sat lites de rbita LEO Low Earth Orbity que se desarrolla en la Universidad Pedag gica y Tecnol gica de Colombia por parte del grupo INFELCOM El art culo presenta el marco referencial la metodolog a y los resultados de dicha investigaci n El objetivo principal consiste en plantear un dise o que cumpla con los lineamientos y normativas que a nivel de radiocomunicaciones se imponen y que sea escalable en cuanto a que permita que en el futuro la estaci n terrena satelital de l
8. a UPTC se logre integrar a la red de estaciones mundiales Se concluye con el dise o del sistema de comunicaciones para la estaci n y con una serie de recomendaciones para la posterior fase de implementaci n Palabras claves Cubesat estaci n terrena GENSO modulaci n AX 25 ABSTRACT This paper presents the results of research on Design of a communication system for a satellite earth station which is part of the project Design and implementation of a ground station for satellite LEO Low Earth Orbit develop in the Pedagogical and Technological University of Colombia by the group INFELCOM The article presents the frame of reference methodology and results of such research The main objective is to propose a design that meets the guidelines and regulations that are imposed on radio standard and is scalable in that they allow in the future satellite earth station is achieved UPTC integrate the network of stations world It concludes with the communications system design for the station and a series of recommendations for further implementation phase Keywords Cubesat ground station GENSO modulation AX 25 1 INTRODUCCI N El proyecto titulado Dise o e implementaci n de una estaci n terrena para sat lites de rbita LEO es desarrollado por el grupo de investigaci n INFELCOM de la Universidad Pedag gica y Tecnol gica de Colombia Del mismo ya se ha dado cumplimiento a etapas previas que han entregado como resultado los s
9. a llevar a cabo su misi n estos picosat lites se componen de varios subsistemas sistema de telemetr a seguimiento y control un sistema de potencia y un sistema de comunicaci n 4 El margen de frecuencias asignadas para la operaci n de los CubeSat es de 144 a 148 MHz para el enlace ascendente uplink y 435 a 440 MHz para el enlace descendente downlink 3 La transmisi n entre la estaci n terrena y el pico sat lite se realiza en base a AX 25 Este es el protocolo de trasmisi n de paquetes para enlaces de radio cuyo modo de transferencia funciona tanto en simplex como en full duplex 6 El primer modo hace uso de mecanismos de realimentaci n para asegurarse de que las tramas sean correctamente recibidas en el otro extremo de la conexi n y para el segundo caso las tramas se env an sin ning n tipo de administraci n de la conexi n Por otro lado para el trabajo mancomunado e interoperaci n entre estaciones terrenas a nivel mundial GENSO Global Educational Network for Satellite Operators presenta un est ndar que se rige por una arquitectura espec fica y donde se sugiere para su operaci n un conjunto de equipos La Red de Educaci n Global para operadores de Sat lite GENSO 7 es un proyecto iniciado a nivel Europa por las agencias espaciales de algunos pa ses de este continente Como tal es un paquete de software 7 y su actividad se centra en aumentar la disponibilidad de sat lites para el control de operaciones gracias a la
10. as fuentes de ruido asociados al enlace satelital como por ejemplo el ruido del tr fico cercano a la estaci n terrena el ruido emitido por las personas y tambi n ruidos provenientes del espacio como el solar gal ctico y c smico como se menciona en 13 los ltimos son ondas electromagn ticas provenientes del espacio que opacan la se al emitida por el sat lite P rdidas por lluvia a este tipo de p rdidas se le considera despreciable para frecuencias menores a 10 GHz 17 2 3 CALCULO DEL RADIOENLACE Se reconocen como par metros de enlace la potencia critica recibida Pr la potencia radiada 1sotr pica PIRE la figura de m rito G T la relaci n se al ruido S N y la rata de error de bit BER El c lculo del radioenlace 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEl1 3 August 3 5 2011 es fundamental para el dise o de cualquier sistema de comunicaci n inal mbrico Particularmente tiene en cuenta las p rdidas y ganancias que se relacionan tanto en emisor como en receptor Potencia Recibida hace referencia a la potencia con la que finalmente se recibe la se al portadora en la estaci n terrena Su c lculo involucra las p rdidas y ganancias del radioenlace 18 Figura de m rito G T Es el par metro que indica el grado de desempe o de la antena receptora Se establece mediante la relaci n que hay entre la ganancia de la antena y la temperatura 18 Potenc
11. bia WE1 2 August 3 5 2011 2 2 CARACTER STICAS Y EFECTOS DEL MEDIO DE PROPAGACI N El enlace de comunicaci n que se establece entre estaci n terrena y pico sat lite est expuesto a una serie de p rdidas en su mayor a relacionadas con la distancia o t cnicamente distancia cr tica entre emisor y receptor como se considero anteriormente Estas p rdidas son P rdidas por espacio libre una definici n formal de p rdida por espacio libre se contempla en 13 P rdida sufrida por una onda electromagn tica al propagarse en l nea recta por un vac o sin absorci n ni reflexi n de energ a en objetos cercanos esto significa que una onda electromagn tica pierde su potencia debido a la distancia que recorre en el espacio libre sin ning n tipo de obst culo que la absorba o refleje en su trayectoria La metodolog a para su c lculo es sugerida por la ITU en la recomendaci n UIT R PN 525 2 14 P rdidas por polarizaci n t cnicamente el concepto de polarizaci n tanto de la onda como de la antena refiere a la orientaci n con respecto al tiempo y al espacio que sigue el vector de campo el ctrico de la onda en propagaci n E r t 4 sobre un plano que lleva el nombre de plano polarizador 15 P rdidas por apuntamiento la p rdidas por no apuntamiento desapuntamiento o desalineaci n como tambi n se les suele conocer son p rdidas que afectan directamente la transmisi n debido a l margen de error que se produce en la
12. bla 5 Servicio y Atribuci n a titulo Frecuencia MHZ Longitud de Onda Atribuci n a Titulo 144 MHz 146 MHz 2m Aficionados y aficionados por sat lite Primario Fuente 11 El dise o del sistema de comunicaciones debe estar sujeto a est ndares que puedan definir una estaci n terrena normalizada con miras a una integraci n de estaciones terrenas satelitales a nivel nacional y mundial Dentro de este contexto el sistema de comunicaciones propuesto en este trabajo se rige bajo los lineamientos impuestos por GENSO La figura 2 muestra la interacci n de cada uno de los elementos de la arquitectura de GENSO 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEl1 8 August 3 5 2011 Spocecraft Ground E Station Mission Station Controller Operator Mission Ground Control Y Station Client Server Ny Internet y Authentication Existing Server GENSO GENSO Administrator Figura 2 Descripci n del sistema GENSO Fuente 22 La figura 3 indica el dise o que se propone para la estaci n terrena satelital de la UPTC En el mismo se propone la inserci n al sistema de otros dispositivos que se consideran necesarios para mejorar las caracter sticas del enlace como lo es el caso del LNA Otro aspecto importante de mencionar es que los transceptores que posee la estaci n terrena de la UPTC no se ajustan a los requerimientos del est ndar GENSO Y f Ds AX 25 Modulaci n Figu
13. ci n que presentan un mejor rendimiento para las condiciones que presenta el canal caracterizado son QPSK 4 QAM y GMSK Mientras que 8 FSK es m s susceptible a los errores que se presentan dentro del canal Tabla 2 Comparaci n de los BER en las distintas modulaciones analizadas para uplink MODULACION CANAL IDEAL CANAL COMPLETO UPLINK BER 107 BER 107 BER 10 BER 10 QPSK 10 5 dB 132dB 11 dB 16 QAM O 4QAM_ 1051B8 _ 15dB 1125dB 8 amp FK_ 96B MK 135dB 108dB Fuente Autores Tabla 3 Comparaci n de los BER en las distintas modulaciones analizadas para downlink MODULACI N y QPSK 105dB_ 123dB 103dB I6QAM_ ooo oo A y 4QAM 1051dB_ 11 2dB 94dB O C BFSK 96B G MK _ 128dB 107dB Fuente Autores En Colombia es el Ministerio de Tecnolog as de la Informaci n y las Comunicaciones quien se encarga de regular y reglamentar el servicio de radioaficionado seg n el decreto 963 del 20 de Marzo de 2009 11 En este se define el servicio de radioaficionado como un servicio de radiocomunicaci n destinado a la instrucci n individual intercomunicaci n y radio experimentaci n de aquellos expertos y no expertos con fines personales y sin nimo de lucro Se atribuyen para la banda de VHF y UHF del servicio de radioaficionado en todo el territorio nacional las siguientes frecuencias Ta
14. e Comunicaciones para la estaci n terrena satelital UPTC Tunja Con base a los resultados obtenidos de las fases anteriores se dise a el sistema de comunicaciones para la estaci n terrena satelital de la UPTC En esta fase se proponen actividades relacionadas con el montaje y prueba de los equipos de comunicaci n a fin de conseguir una se al beacom A si mismo se realizaran las recomendaciones pertinentes que consigan lograr un ptimo dise o Fase VI Desarrollo del software de simulaci n para el sistema de comunicaciones de la estaci n terrena satelital UPTC como caso de estudio Se desea desarrollar una aplicaci n Web que realice el c lculo de los par metros de enlace teniendo en cuentas las p rdidas que se suscitan en el radioenlace Fase VII Montaje y pruebas En esta fase se procede al montaje de los equipos de la estaci n terrena Se realiza una prueba de campo a fin de capturar una se al beacom de un sat lite de orbita LEO 4 RESULTADOS A continuaci n se presenta el estudio de p rdidas y ganancias del enlace de comunicaciones entre una estaci n terrena satelital y un sat lite de rbita baja Una vez calculadas las p rdidas es posible realizar el c lculo de los par metros del enlace Tabla 1 Resultados p rdidas y c lculo del enlace P rdidas por espacio Libre Distancia critica P rdidas por espacio Libre d 2R h H Re 6 378 14 km Lpf 324 20log fimu 20108 dirm h Km d Km Lpf subida dB dB 2830
15. ia Isotr pica radiada efectiva PIRE Este par metro permite indicar la potencia con que irradia el sistema trasmisor si hipot ticamente se usara un radiador isotr pico y no una antena directiva Es el resultado de multiplicar la potencia efectiva transmitida P Potencia p rdidas en el trasmisor Liinea de subida Et 7 Lema que entrega el amplificador de potencia de la estaci n terrena por la ganancia G que refiere a la ganancia de la antena que est en el mismo extremo trasmisor 18 Nivel de potencia isotr pica recibida NPIR es el nivel de potencia recibida por una antena ideal isotr pica 18 Densidad de potencia de la relaci n se al a ruido S o Indica las intensidades relativas de la se al y el ruido en un sistema de comunicaciones tomando como ancho de banda BW 1Hz 18 Energ a de bit Eb No Es la relaci n que indica la calidad de una comunicaci n digital depende de la velocidad de transmisi n V y de la densidad de la relaci n se al a ruido SVUNO 18 C lculo de potencia del ruido P_N Expresa la potencia de ruido del sistema tanto en la Estaci n como en el sat lite y depende de la temperatura del sistema T s y del ancho de banda utilizado BW 18 3 METODOLOG A El proyecto se realiz en varias etapas en las cuales se desarrollaron varias actividades as Fase I Caracterizaci n del enlace de comunicaciones El estudio te rico que se realiza sobre el enlace de comunicaci n se toma com
16. iguientes trabajos Seguimiento de rbitas LEO basado en t cnicas de Inteligencia Artificial 1 Simulador de 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEI1 1 August 3 5 2011 f rmulas de mec nica orbital para posicionamiento de sat lites 2 y Dise o de estaci n terrena para picosat lites e implementaci n de software para el movimiento aut nomo de antenas 3 La investigaci n realizada da cumplimiento a un objetivo espec fico del macro proyecto en menci n y ser de vital importancia en la implementaci n final de la estaci n terrena Este art culo menciona los fundamentos te ricos y la metodolog a empleada para el desarrollo del Dise o de un sistema de comunicaciones de una estaci n terrena para sat lites de rbita LEO Se presenta un dise o de estaci n terrena normalizado y ajustado no solo a presente sino a futuro de acuerdo con la reglamentaci n y estandarizaci n existente para el caso 2 MARCO REFERENCIAL 2 1 ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL Los sat lites LEO son sat lites que orbitan a una altura m xima de 800 km ubic ndose en la ionosfera terrestre 4 Los Cubesat o Pacstar como tambi n se les suele conocer son picosat lites de rbita LEO que se desarrollaron con fines educativos por parte de la universidad de Calpoly en Estados Unidos F sicamente estos no exceden 1 kg de peso ni tampoco superan en tama o a un cubo de 10x10 5 Par
17. o fase inicial al considerarse como punto de partida de las fases complementarias que conforman el proyecto En esta fase se realizan actividades concernientes al c lculo de las p rdidas que se puedan llegar a suscitar en el enlace y en base a estas realizar el c lculo de los par metros de enlace Fase II Identificar las caracter sticas tecnol gicas del sistema de comunicaciones Esta fase se desarrolla con las siguientes actividades delimitar las funciones del sistema de comunicaciones identificar los m dulos que componen el sistema de comunicaciones e identificar el o los tipos de modulaci n m s convenientes para el sistema de comunicaciones Fase III Determinar las caracter sticas de transmisi n de los equipos de comunicaci n Una vez se reconoce la utilidad que proveer el sistema de comunicaciones de la estaci n terrena satelital de la UPTC y se relacionan los m dulos que lo integran se procede en esta fase con la descripci n detallada de las caracter sticas de transmisi n Fase IV Definici n de normativas est ndares y recomendaciones para el sistema de comunicaciones 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEL 4 August 3 5 2011 Se contempla una revisi n de las normativas que regulan el uso y operaci n de las estaciones de radioaficionados Se realiza una prospectiva global internacional hasta aterrizar en el mbito nacional Fase V Dise o del sistema d
18. ra 3 Dise o del sistema de comunicaciones estaci n terrena satelital UPTC Fuente Autores El software desarrollado que se ha titulado como Data Link Manager permite analizar el c lculo del enlace con el fin de obtener la relaci n se al ruido C N un par metro considerable en el estudio del radioenlace dado que es el que realmente determina la calidad del enlace El software permite resolver problemas concernientes al medio de propagaci n A continuaci n en las figuras 4 se muestra la operaci n del mismo E Wrapper HTML tos Simulacion Mita Firei TN SE o AS E A cl firchreo d s ye hHgtonsi Marcadores bemarmierdas yycde O A sr FRescur A Wrapper HTML for Simmiacion 3 o T gt e Data Link Manager Datos Enlace Potenca Transmitida de e NS DJ wa Mi FOU am Figura 4 Calculo de par metros del enlace a partir de par metros in ciales Fuente Autores 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEI1 9 August 3 5 2011 La figura 5 muestra el montaje para las pruebas realizadas en la UPTC Sede Tunja ubicada en una latitud de 73 24 312 W una longitud de 5 33 157 N y una altitud de 2710 m En esta prueba fue posible capturar en el receptor una se al faro proveniente de dos sat lites tipo Cubesat AO 51 y AO 27 24 Figura 5 Montaje de prueba de campo Estaci n Terrena UPTC Fuente Autores 5 CONCLUSIONES Se logr es
19. ra transmitir y otra para recibir en bandas diferentes La manera de asegurar una se al utilizable es instalando un preamplificador entre la antena y el transceptor a fin de amplificar la ganancia de la se al 20 Se recomienda un amplificador de bajo ruido o LNA Low Noise Amplifier con una respuesta de frecuencia adaptada para una nica banda 21 En la figura 1 se muestra la respuesta del BER vs Eb No de las modulaciones tratadas las cuales tienen en cuenta las p rdidas del canal como son el ruido blanco Gaussiano y las p rdidas por espacio libre tanto en el enlace de uplink y downlink UPSR Canal Completo UPSR Lanal Completo pa S a 3 d GAM Canal Completo 4 QAM Canal Completo zizrssyez hiren gE W EFSK Canal Completo irn Q FSK Caral Completo iiteecmesPinccccenincciciciiira z GMSK Canal Completo O o GMSK Canal Completo peo O EA EE ANERE STEFE EEEE 10 5 EM 48 E N dB a b Figura 1 Tasa de error de bits BER vs Energ a de bit a densidad de ruido Eb No QPSK 4 QAM 8 FSK GMSK a Uplink b Downlink Fuente Autores As pues despu s de analizar el rendimiento espectral y la BER en presencia de ruido blanco Gaussiano y las p rdidas por espacio libre de los sistemas de modulaci n QPSK 4 QAM 8 FSK y GMSK se llega a la 9 Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology Medell n Colombia WEI1 7 August 3 5 2011 conclusi n que los sistemas de modula
20. tablecer radioenlaces simplex entre la Estaci n Terrena Satelital UPTC con algunos sat lites de la red Cubesat y radioaficionados Estos consistieron en recibir en tierra la se al beacom emitida por el sat lite Se comprob que es posible recibir en la estaci n se ales de sat lites utilizando antenas con polarizaci n lineal Pero es importante aclarar que este tipo de polarizaci n presenta p rdidas en potencia que est n alrededor de 3dB As mismo se sugiere se dise en y construyan antenas tipo yagui cruzadas a fin de mitigar los efectos de la polarizaci n Se propone la adici n de un amplificador de bajo ruido LNA lo que aumentar la sensibilidad del sistema de comunicaciones y permite recibir se ales m s d biles de sat lites que se encuentren a mayor altura y o transmitan a menor potencia De igual forma debe tenerse en cuenta que el LNA incrementa la relaci n se al ruido en la misma proporci n De acuerdo a las pruebas y a la experiencia en el manejo de equipos se encontr que los radios Kenwood TM D700 Yaesu FT 7800 presentan la desventaja de que el m nimo paso en frecuencia es de 5KHz imposibilitando la compensaci n contin a de frecuencia para corregir el corrimiento por Doppler REFERENCIAS 1 J E Esp ndola Seguimiento de rbitas LEO basado en t cnicas de Inteligencia Artificial Presentado en la Novena Conferencia Iberoamericana en Sistema Cibern tica e inform tica Orlando Florida EEUU 20
Download Pdf Manuals
Related Search