Sistemas de Comunicaciones

Desarrollo de algoritmos de procesamiento digital de señal y sistemas de comunicaciones para entornos aeronáuticos y UAVs

El Área de Aviónica y Sistemas No Tripulados de CATEC desarrolla sistemas de comunicaciones inalámbricos basados en tecnología SDR (Software Defined Radio) para vehículos no tripulados empleando plataformas de desarrollo comerciales incluyendo la plataforma SFF SDR DP de Lyrtech y la plataforma abierta USRP de National Instruments.

Asimismo, se desarrollan algoritmos de conformación digital de haz para sistemas de array de antenas embarcados que permiten apuntar el haz de la antena sin necesidad de un sistema de apuntamiento mecánico reduciendo tamaño y peso lo cual es crítico en un UAV. Esta tecnología puede emplearse tanto para sistemas de comunicaciones en línea de vista y por satélite como para sistemas de navegación por satélite mejorando sus prestaciones. Asimismo, el procesamiento de las señales recibidas en el array permite la estimación de la dirección de llegada de las señales pudiendo por ejemplo detectar fuentes de señales interferentes y conformar el diagrama de radiación para mitigar su efecto. Los algoritmos de conformado se implementan en plataformas FPGAs las cuales permiten su ejecución a gran velocidad.

El laboratorio de comunicaciones está equipado con instrumentación electrónica para el desarrollo y prueba de dispositivos de RF de hasta 13 GHz, incluyendo analizador de señal, analizador de redes diferencial de 4 puertos, generador vectorial de señales y generador de señales analógicas.

El laboratorio de comunicaciones dispone de un software de simulación y emulación de redes de comunicaciones llamado EXata© el cual permite evaluar las prestaciones de una red o un protocolo de comunicaciones realizando simulaciones bajo distintas condiciones de operación. El código fuente del software está disponible lo que permite el desarrollo e integración de nuevos protocolos de comunicaciones, modelos de tráfico, etc. El simulador también puede ejecutarse en modo emulación con una ejecución en tiempo real que permite realizar pruebas SIL (Software in the Loop) para comprobar el comportamiento de aplicaciones software bajo distintas condiciones de red. El modo emulación también permite realizar pruebas HIL (Hardware in the Loop) para probar dispositivos con conectividad de red bajo distintas condiciones de la misma. Asimismo, EXata© puede conectarse a otros entornos de simulación (como el formado por VR-Forces© y VR-Vantage© con los que trabaja el Área de Simulación y Software de CATEC) dando lugar a un entorno de simulación táctico integrado que incluya las comunicaciones.

En colaboración con el laboratorio de sistemas multivehículo, se desarrollan protocolos de comunicaciones MANET (Mobile Ad Hoc Networks) que permiten la comunicación directa entre vehículos aéreos y terrestres permitiendo el desarrollo de algoritmos verdaderamente distribuidos. Los protocolos de encaminamiento MANET (Mobile Ad Hoc Networks) desarrollados se simulan en el entorno de simulación EXata©.

 

 


Pruebas de una placa de subida en frecuencia en el laboratorio

Simulación de protocolo de comunicaciones MANET con EXata
   

Simulación de algoritmo de conformado de haz en MATLAB
 

 

 

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