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De Bruijn sequences in spread spectrum systems: problems and performance in vehicular applications

By Stefano Andrenacci

Abstract

Questa tesi affronta l’analisi circa il possibile utilizzo di un particolare set di sequenze, le cosiddette sequenze de Bruijn, in un sistema radar veicolare di tipo Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS). Rispetto ad altri codici di espansione adottati nei sistemi DSSS, maggiore è la lunghezza delle sequenze del set, più la numerosità delle sequenze di de Bruijn aumenta in modo esponenziale e permette teoricamente di assegnare ad ogni radar una diversa sequenza generata, che funge da specifica chiave personale. In questo modo è possibile sviluppare un sistema radar autoconsistente in grado di lavorare senza alcuna infrastruttura necessaria all’assegnazione delle sequenze, come accade per i convenzionali codici di espansione tipo i codici Gold o i codici di Kasami. Grazie alle loro favorevoli proprietà di auto- e cross-correlazione, sono particolarmente indicati per sistemi automotive dove è molto importante rilevare con precisione un bersaglio in un contesto di radar multi-utente. Considerando le loro buone proprietà di correlazione e la loro elevata numerosità, le sequenze di de Bruijn possono essere utilizzate non solo nei sistemi radar veicolari ma anche in altri scenari di tipo Spread Spectrum, come il canale di downlink e uplink di sistemi DS-CDMA. Infatti, le sequenze di de Bruijn, nella versione standard, se selezionate accuratamente hanno proprietà di ortogonalità e quindi particolarmente vantaggioso è il loro utilizzo nel canale di downlink di un sistema DS-CDMA. Inoltre, dal set di sequenze di de Bruijn è possibile derivare un altro particolare insieme di sequenze, le cosiddette sequenze di de Bruijn modificate. Queste sequenze mostrano prestazioni migliori in termini di cross-correlazione e potrebbero essere utilizzate nel canale uplink di un sistema DS-CDMA. Al fine di verificare le prestazioni in un vero e proprio banco di prova, è stata sviluppata anche una preliminare implementazione di un radar DSSS su Software Defined Radio. Infine è stato sviluppato un simulatore per sistemi radar veicolari DSSS su scenari multi-utente. L’analisi effettuata ed i risultati sulle prestazioni ottenuti suggeriscono di evolvere questa soluzione verso le recenti tecniche di radar cognitivo tramite l’ausiliodi tecniche di visione computazionale

Topics: ING-INF/03 - Telecomunicazioni, De Bruijn sequences, DSSS radar, Vehicular radar
Publisher: Italy
Year: 2012
OAI identifier: oai:openarchive.univpm.it:123456789/472
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