Software de Cálculo Científico utilizado em Engenharia

Beatriz Pires up201305598@fe.up.ptEduardo Lopes up201303452@fe.up.ptJoana Enes up201305054@fe.up.ptMariana Caixeiro up201305174@fe.up.ptTiago Lavarinhas up201305177@fe.up.pt

“Que software de simulação é usado em telecomunicações?”

MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA ELETROTÉCNICA E DE COMPUTADORES

Telecomunicações

Omnipresentes

Sistemas de telecomunicações: grandes e dispendiosos Comportamento inesperado?

Solução: Estudar comportamento do sistema sem ter de o construir.

Simulação de sistemas de telecomunicações: construção de modelos matemáticos do sistema real - experiências com o modelo no computador

Introdução

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O que é software de simulação e qual a sua importância em telecomunicações?

Cria modelos matemáticos de sistemas reais permitindo ao utilizador o estudo/análise desse determinado sistema, antes de se proceder à sua instalação.

Ilustração 1: Modelo matemático criado pelo Simulink (Simulink)

Ilustração 2: Simulação de antena em EZNEC (EZNEC Antenna Software) 3

Pacotes de software: O que são? Caraterísticas? Para que servem?

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● Geração automática de código;

● Verificação de sistemas;

● Exploração de algoritmos;

● Teoria de controlo;

● Processamento digital de sinais.

Matlab/Simulink

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Ilustração 3: Simulink

Ilustração 4: Simulação em Simulink de um sistema de telecomunicações.

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Projeto e otimização de circuitos.

● Análise de efeitos térmicos e mecânicos;

● Simulação de circuitos;• CST MICROWAVE STUDIO (CST MWS) – dispositivos de alta frequência;• CST EM STUDIO (CST EMS) – aplicações EM estáticas e de baixa frequência;• CST PARTICLE STUDIO (CST PS) – partículas carregadas em movimento livre;• CST PCB STUDIO (CST PCBS) – sinal e efeitos de integridade de alimentação em placas de circuito impresso;• CST MPHYSICS STUDIO (CST MPS) – simulações térmicas e análise de stress mecânico. • CST DESIGN STUDIO (CST DS) – síntese de 3D EM / simulação de circuitos / simulação e otimização do sistema.

Vantagens:● Ciclos mais curtos de

desenvolvimento;● Prototipagem virtual e otimização;● Alternativa à realizaçao de ensaios

físicos.

CST Studio Suite

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● Criação de programas de

modelização de antenas;

● Prevê e analisa

performance/caraterísticas

de uma antena: o peso,

forma, materiais, condições

do solo, frequência;

Ilustração 5: Janela principal do EZNEC (SOFTPEDIA).

EZNEC

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Redes de rádios - desenho e simulação de sistemas sem fios

● Prevê o potencial do link de rádio;

● Usa mapas digitais e o sistema GIS (Geographic Information System);

● Utiliza a elevação do terreno para o cálculo de cobertura;

● Cria um perfil entre dois pontos no mapa digital - permite ver a área de

cobertura de uma rede;

● Disponibiliza mapas de elevação digital (DEM);

● Experimenta diferentes alturas de antena para obter um desempenho

ideal.

Radio Mobile

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Ilustração 6: Simulação do software Radio Mobile (Radio Mobile).

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Planeamento e otimização de redes sem fios.

● Normas de acesso sem fios: GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA, HSPA+,

LTE, Wi-Fi, WiMAX…;

● Descreve etapas do “ciclo de vida” de uma rede;

● Capacidades avançadas de GIS (Geographic Information System).

Mentum Planet

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● Qualquer tipo de redes e tecnologias (VoIP, TCP, OSPFv3, MPLS, IPv6,…).

● Desenvolvimento de redes de telecomunicações, aparelhos e aplicações;

● Teste de diferentes tecnologias, antes da produção;

● Melhorias para protocolos baseados em padrões;

● Criação de novos protocolos e tecnologias.

Ilustração 7: Simulação de diversos cenários da rede multisserviços realizada numa chamada de

voz (SNN Angola).

OPNET Modeler

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Redes óticas

● Concebe, testa e parametriza componentes de um sistema de

comunicação ótica:

○ fonte de luz;

○ meio de transmissão;

○ fotodetetor;

○ moduladores;

○ amplificadores.

Ilustração 8: Fibras óticas

VPIphotonics

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Simulação de sistemas de telecomunicações

Previsão de como o sistema vai funcionar

Otimização e eliminação de erros

Menos gastos

Software de simulação têm extrema importância

Conclusão

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