SVILUPPO ED
IMPLEMENTAZIONE SU DSP DI
UN DEMODULATORE NUMERICO
IN BANDA BASE
Tesi di laurea triennale in
ingegneria delle telecomunicazioni
Stefano de Fabris
Introduzione al problema
Il maggiore problema
nello sviluppo di un
sistema di
telecomunicazione ad
uso di un satellite
di tipo Cubesat sta
nella piccolissima
potenza da impiegare
per la trasmissione
dei dati
Introduzione al problema
Un ulteriore
problema sta
nelle dimensioni
massime
dell’apparato di
antenna che deve
essere montato
sul satellite
Un esempio concreto
Vista la dimensione del satellite, la sua orbita, il
tipo di antenna impiegato e la potenza utilizzabile
si procede a calcolare la potenza del segnale
ricevuto a terra:
Facendo i dovuti calcoli, considerando l’altezza
massima dell’orbita del satellite (500 km), si
ottiene che la potenza effettivamente disponibile al
ricevitore è di
1,2 * 10^(-15) W
(-150dBW circa)
Ovvero poco più di un milionesimo
di un miliardesimo di watt
Conseguenze
• Necessario utilizzare
un’antenna di terra
particolarmente direttiva
• Utilizzo di un’alta potenza di
trasmissione da Terra verso il
satellite
• Velocità di trasmissione molto
bassa e modulazione adeguata
Vincoli progettuali
• Utilizzo di un
DSP a basso
consumo
• Utilizzo di una
modulazione che
risente poco di
fading, effetto
doppler, rumore
Scelta della modulazione FSK
La modulazione di tipo FSK (frequency
shift keying) permette di soddisfare a
tutte
queste
richieste
mediante
demodulazione I/Q.
Soluzione al problema della
sincronizzazione
Il demodulatore utilizzato, se da una
parte presenta prestazioni ottime,
necessita di un sistema che agganci la
fase del segnale per permettere il
posizionamento corretto delle finestre
di integrazione:
Prima fase dello sviluppo:
modello in Matlab
Data la complessità
del problema si è
dovuto ricorrere
ad una serie di
simulazioni
utilizzando
l’ambiente di
sviluppo Matlab.
Prima fase dello sviluppo:
modello in Matlab
Lo sviluppo di un
modello ha
permesso di
rilevare aspetti
del problema
inizialmente
ignorati.
Seconda fase dello sviluppo:
scrittura del codice in C
Il problema
principale è stato
quello di tenere
sotto controllo la
complessità
computazionale
dell’algoritmo e
sopperire alla
mancanza dell’ALU
in virgola mobile
Seconda fase dello sviluppo:
scrittura del codice in C
Lo studio maggiore è dovuto avvenire al
momento della progettazione del filtro
di Butterworth richiesto dal
demodulatore asincrono
Prestazioni
Alla fine del lavoro le prestazioni
ottenute sono in linea con i risultati
di sistemi commerciali simili
Grazie per la Vostra
attenzione