Positioning systems using families of binary sequences with low correlation

RESUMEN: El objetivo de este trabajo es el estudio de la aplicación de familias de secuencias binarias de baja correlación para su uso en sistemas de posicionamiento en tiempo real en interiores como por ejemplo en entornos industriales o de almacenamiento. Actualmente es un problemas abierto para el que se han propuesto distintas tecnologías como sistemas basados en visión artificial o en redes de sensores entre otros. En este proyecto se ha implementado un sistema de posicionamiento en interiores de bajos recursos por medio de secuencias binarias de baja correlación. La investigación se ha centrado en la revisión de las tecnologías existentes en el mercado, la búsqueda de las secuencias binarias más apropiadas y el estudio de sus propiedades. Siguiendo el modelo GPS como sistema de localización en exteriores, se ha construido un propotipo basado en placas Arduino. Nuestra propuesta codifica la información mediante secuencias Pseudo Noise, códigos Gold y Kasami. Posteriormente estas secuencias son transmitidas utilizando señales de ultrasonido. En el receptor, las señales recibidas se pueden procesar para obtener medidas como la distancia entre dispositivos y el ángulo de llegada entre otras.ABSTRACT: The aim of this project is the study of families of binary sequences of low correlation and its application to real-time indoor positioning systems in industrial or warehousing environments. Many different approaches based on different technologies such as artificial vision or sensor networks have been proposed for indoor localization but it still remains an open problem. In this work, we have implemented a low resources indoor positioning system over over a embedded system, that uses binary sequences of low correlation. The research has focused on existent technologies in the market, on the search of the most appropriate family of sequences and the study of their properties. Taking GPS as a reference model for outdoor localization, we have built a prototype based on Arduino boards. Our approach encodes messages with Pseudo Noise sequences, Gold and Kasami Codes. Afterwards, the sequences are transmitted as ultrasonic signals. Then, the receiver processes the incoming signal to obtain measures such as the distances between devices and the angle of arrival of the signal.Máster en Matemáticas y Computació