Capa física d’enllaç ascendent per a xarxes de sensors remots NVIS en canals hostils

L'objectiu d'aquesta tesi és estudiar i millorar la capa física d'un sistema NVIS, amb la finalitat d'utilitzar aquesta tecnologia dins d'un ecosistema de sensors remots sobre canals hostils. La tesi s'ha desenvolupat en el transcurs del projecte SHETLAND-NET, que tenia com a objectiu desplegar una xarxa de sensors NVIS per a l'arxipèlag de les illes Shetland del Sud. Es pretenia instal·lar una plataforma de baix cost i consum, el qual sigui capaç de transmetre senyals mitjançant propagació ionosfèrica, amb l'objectiu de comunicar dues illes Antàrtiques per a poder transferir dades de sensors.

S'ha realitzat un estudi de la bibliografia actual i sustentada amb estudis anteriors dels temes: (1) Sondeig de canal HF amb diferents tècniques de millora de robustesa, (2) modulacions utilitzades en HF i en els nous estàndards de comunicació, fora de l'amplada de banda de HF i (3) antenes comunes en aquests sistemes i millores en la miniaturització.

Amb aquests tres punts, es desitja millorar les capacitats de la tecnologia NVIS, fent un sondeig de canal amb dues maneres de propagació amb l'objectiu d'utilitzar la tècnica de Diversitat de Polarització i així millorar la robustesa.

D'altra banda, a partir d'aquest estudi de canal, es dissenya la modulació SC-FDE la qual és presentada com l'alternativa de la OFDM en les capes ascendents, pel fet que redueix considerablement els efectes del PAPR que genera la subdivisió de subportadoras, i és capaç de mantenir els avantatges de la OFDM.

Finalment, la millora que es proposa és la miniaturització de les antenes que s'utilitzen en aquests sistemes, proposant una antena de 15 metres de tipus Dipol Horitzontal que s'enterra sota terra, amb la finalitat de reduir la contaminació actual que generen aquestes antenes posant en context que són antenes de grandàries de mínim 15 metres de llarg.

Totes aquestes proves han estat provades de manera experimental entre el radioenllaç de Barcelona i Cambrils a la disposició de l'Escola Tecnica Superior de Ingenieria de La Salle (Universitat Ramon Llull) que disten aproximadament 100 metres.

Com a prova final, part d'aquests estudis s'han pogut provar en la Campanya de Recerca Antàrtica 2021-2022.