Diseño e implementación de una herramienta académica de aprendizaje para sistemas GNSS

Los sistemas de navegación por satélite suponen la integración de un sin fin de tecnologías y precisan de una perfecta combinación de conocimientos en múltiples campos como la física, la aeronáutica y las telecomunicaciones. Desde que comenzó el desarrollo de estos complejos sistemas en la segunda mitad del siglo XX no han parado de evolucionar, alcanzándose cada vez sistemas más precisos, fiables y seguros. Todavía hoy la importancia de estos sistemas como GNSS (Global Navigation Satellite Systems) o SBAS (Satellite Based Augmentation Systems) sigue creciendo, y la demanda en el mercado de perfiles ingenieriles con amplios conocimientos en estas materias sigue aumentando. Por este motivo, la formación en sistemas de navegación por satélite en grados y másteres como es la ingeniería en telecomunicaciones debe ser una prioridad. Así, este trabajo tiene como objetivo fundamental facilitar tanto el aprendizaje como la enseñanza en este ámbito, permitiendo a los estudiantes adquirir unas destrezas y conocimientos en navegación por satélite de una manera sencilla, entretenida y sobretodo enfocada en sus futuros profesionales.Se ha implementado la herramienta GNSS Studio. Se trata de un programa basado en Matlab que se compone de múltiples utilidades para el estudio de los sistemas GNSS y SBAS. Desde los ficheros RINEX que son la base de estos sistemas, pasando por el estudio de los errores en el usuario y las órbitas de los satélites, hasta la complejidad de los sistemas SBAS, GNSS Studio encapsula todo lo necesario para alcanzar un nivel de dominio avanzado de los sistemas de navegación por satélite. Se han desarrollado diferentes scripts y funciones en Matlab y se han integrado en una interfaz gráfica empleando ‘Matlab App Designer’ para que el uso de los mismos sea más fácil, intuitivo y transparente para el usuario. Además con la integración de otras herramientas externas de software libre y la creación de ayudas interactivas, hacen de GNSS Studio una herramienta muy completa. En esta memoria se explica como ha sido el desarrollo de la herramienta, las posibilidades que ofrece y su forma de uso.<br /

Evaluación de la calidad de la señal transmitida en sistemas de misión crítica de cuarta generación

Este trabajo fin de máster analiza las posibilidades de la señal de cuarta generación como solución en despliegues de misión crítica. Esto consiste en evaluar cómo le afecta a dicha señal emplear las técnicas definidas en el estándar que posibilitan su uso como solución en escenarios críticos, donde que las comunicaciones de todos los usuarios no caigan en ningún momento es vital.El trascurso del trabajo aborda diferentes fases, desde una inicial de planteamiento de posibles escenarios de misión crítica donde evaluar la señal de cuarta de generación, hasta la creación de bancos de pruebas hardware donde testear esas señales.Para completar dichas tareas se emplean las librerías de MATLAB para poder generar de manera software todas las señales, con las modificaciones pertinentes para salvar las limitaciones de estas. Las señales se validan sobre montajes reales en el laboratorio, donde se prepara una cadena transmisora de radiofrecuencia con hardware especializado de comunicaciones. Esta cadena puede trabajar en varios puntos, es decir, emitir con diferentes potencias por lo que se hace un barrido de todas ellas, que sumado a las muchas variaciones de potencia planteadas aumentará de manera notable la casuística de supuestos probados. También se verificarán técnicas de predistorsión digital que mejoren los resultados de distorsión dentro y fuera de banda.Además se estudia lo que ocurre cuando a esa señal de cuarta generación se suma una señal específica de comunicaciones críticas, la cual se evalúa según su proximidad frecuencial a la de cuarta generación o según la potencia con la que es transmitida.Todos estos resultados dan buena cuenta de cómo un sistema de cuarta generación comercial puede explotarse en un despliegue en comunicaciones críticas, concluyendo al final con sus beneficios y perjuicios a tener en cuenta para hacer que la comunicación sea posible en los niveles de exigencia que una situación crítica demanda.<br /

Mobile application able to analyse the Internet connections

The wide use of wireless networks in every aspect of our life has risen new challenges andsituations that affect the majority of the population around the globe. Issues such asinterferences between each network, fading or security attacks have to be bearded in mindwhen a wireless network is set up or when a user wants to establish connection with one.Therefore the goal of this study is the use and development of a mobile application that is ableto analyse the wireless networks that the device, a smartphone in this case. With theinformation obtained from the application the user should be able to find possible solution tothe challenges that may arise and to improve the quality of the service that he or she is usingin different environments with different characteristics. The testing of the application involvedthe obtainment of information in three different scenarios, the results of the three scenarioswere satisfactory. In all three scenarios the environment could be analysed successfully andsolutions could be given to improve the connectivity to each of the access points. <br /

Diseño, implementación y optimización del sistema de compresión de imágenes sobre el ordenador de a bordo del proyecto de nanosátelite Eye-Sat

Eye-Sat es un Proyecto de nano satélites, dirigido por el CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) y desarrollado principalmente por estudiantes de varias escuelas de ingeniería del territorio francés. El objetivo de este pequeño telescopio no solo radica en la oportunidad de realizar la demostración de distintos dispositivos tecnológicos, sino que también tiene como misión la adquisición de fotografías en la bandas de color e infrarrojo de la vía Láctea, así como el estudio de la intensidad y polarización de la luz Zodiacal. Los requerimientos de la misión exigen el desarrollo de un algoritmo de compresión de imágenes sin pérdidas para las imágenes “Color Filter Array” CFA (Bayer) e infrarrojas adquiridas por el satélite. Como miembro de la comisión consultativa para los sistemas espaciales, CNES ha seleccionado el estándar CCSDS-123.0-B como algoritmo base para cumplir los requerimientos de la misión. A este algoritmo se le añadirán modificaciones o mejoras, adaptadas a las imágenes tipo, con el fin de mejorar las prestaciones de compresión y de complejidad. La implementación y la optimización del algoritmo será desarrollada sobre la plataforma Xilinx Zynq® All Programmable SoC, el cual incluye una FPGA y un Dual-core ARM® Cortex™-A9 processor with NEONTM DSP/FPU Engine

Arquitecturas de transmisión inalámbrica de alta eficiencia

In this paper, different architectures for improving power efficiency in modern wireless transmitters are evaluated, with their advantages and limitations. Dynamic load modulation and digital predistortion techniques are employed for improving the characteristics of classical I/Q transmitters under wideband communication formats, while envelope tracking implementation details are considered for further improving average efficiency in those architectures according to current available technology. Finally, advances in the RF path design of the emerging polar transmitter topology are also presented

Técnicas emergentes de mejora del compromiso eficiencia-linealidad en transmisores de radiofrecuencia

In this paper, an overview of emerging techniques for overcoming the current limit in the solution to the linearity versus efficiency trade-off in wireless transmitters is presented. Starting with the combination of digital predistortion and impedance synthesis techniques for dealing with wideband communication formats in I/Q transmitters, the attractive capability of envelope tracking for improving average efficiency in those architectures with available technology is highlighted. Finally, and due the intrinsic limitations of the Cartesian transmitter, the polar concept is considered. Its nonidealities are put under analysis, as they may restrict current introduction of this promising architecture. The solutions under consideration are due to the joint work from the groups of Univ. Cantabria, Univ. Zaragoza and Univ. Polit. Cataluña (UPC) under a Coordinated Project from the Spanish National Plan