Software de Cálculo Científico utilizado em Engenharia

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1 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA ELETROTÉCNICA E DE COMPUTADORES Software de Cálculo Científico utilizado em Engenharia Que software de simulação é usado em telecomunicações? Beatriz Pires Eduardo Lopes Joana Enes Mariana Caixeiro Tiago Lavarinhas up @fe.up.pt up @fe.up.pt up @fe.up.pt up @fe.up.pt up @fe.up.pt

2 Introdução 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 2

3 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

4 Pacotes de software: O que são? Caraterísticas? Para que servem? 5

5 Matlab/Simulink Geração automática de código; Verificação de sistemas; Exploração de algoritmos; Teoria de controlo; Processamento digital de sinais. 6

6 Ilustração 3: Simulink

7 Ilustração 4: Simulação em Simulink de um sistema de telecomunicações. 7

8 CST Studio Suite Projeto e otimização de circuitos. Análise de efeitos térmicos e mecânicos; Simulação de circuitos; Vantagens: Ciclos mais curtos de desenvolvimento; Prototipagem virtual e otimização; Alternativa à realizaçao de ensaios físicos. 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. 8

9 EZNEC 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). 9

10 Radio Mobile 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. 10

11 Ilustração 6: Simulação do software Radio Mobile (Radio Mobile). 11

12 Mentum Planet 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). 12

13 OPNET Modeler 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). 13

14 VPIphotonics 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 14

15 Conclusão 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 15