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19 Mayo 2023 | Publicado por Equipo Editorial de PhD

Capa física de enlace ascendente para redes de sensores remotos NVIS en canales hostiles

Autor: Tomás González Fontán, Director: Dr. Joan Lluís Pijoan Vidal, Tribunal: Dr. Francesc Tarrés Ruiz, Dra. Rosa Maria Alsina Pagès, Dr. José Antonio Morán Moreno. Fecha: 25 de mayo de 2023, Hora: 11:00h., Lugar: Sala de Graus, La Salle Campus Barcelona.

El objetivo de esta tesis es estudiar y mejorar la capa física de un sistema NVIS con el fin de utilizar esta tecnología dentro de un ecosistema de sensores remotos sobre canales hostiles. La tesis se ha desarrollado en el transcurso del proyecto SHETLAND-NET que tenía como objetivo desplegar una red de sensores NVIS para el archipiélago de las islas Shetland del Sur. Se pretendía instalar una plataforma de bajo coste y consumo, el cual sea capaz de transmitir señales mediante propagación ionosférica, con el objetivo de comunicar dos islas Antárticas para poder transferir datos de sensores.

Se ha realizado un estudio de la bibliografía actual y sustentada con estudios anteriores de los temas: (1) Sondeo de canal HF con diferentes técnicas de mejora de robustez, (2) modulaciones utilizadas en HF y en los nuevos estándares de comunicación, fuera del ancho de banda de HF y (3) antenas comunes en estos sistemas y mejoras en la miniaturización.

Con estos tres puntos, se desea mejorar las capacidades de la tecnología NVIS, haciendo un sondeo de canal con dos modos de propagación con el objetivo de utilizar la técnica de Diversidad de Polarización y así mejorar la robustez.

Por otro lado, a partir de este estudio de canal, se diseña la modulación SC-FDE la cual es presentada como la alternativa de la OFDM en las capas ascendentes, debido a que reduce considerablemente los efectos del PAPR que genera la subdivisión de subportadoras, y es capaz de mantener las ventajas de la OFDM.

Por último, la mejora que se propone es la miniaturización de las antenas que se utilizan en estos sistemas, proponiendo una antena de 15 metros de tipo Dipolo Horizontal que se entierra bajo tierra, con el fin de reducir la contaminación actual que generan estas antenas poniendo en contexto que son antenas de tamaños de mínimo 15 metros de largo.

Todas estas pruebas han sido probadas de manera experimental entre el radioenlace de Barcelona y Cambrils a disposición de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de La Salle (Universidad Ramon Llull) que distan aproximadamente 100 metros.

Como prueba final, parte de estos estudios se han podido probar en la Campaña de Investigación Antártica 2021-2022.

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