Diseño de esquemas de modulación para un sistema de posicionamiento local ultrasónico codificado con secuencias Zadoff-Chu

Abstract

Muchos sistemas de posicionamiento local ultrasónicos (U-LPS), consisten en varios transductores o balizas fijas emitiendo simultáneamente señales acústicas ultrasónicas, cuyo tiempo de llegada o diferencia de tiempos de llegada es estimado en un receptor móvil. El empleo de técnicas de codificación permite que el receptor sea capaz de separar cada una de ellas, identificar los transmisores y mitigar los efectos adversos que afecten a la señal, tales como el multicamino, el efecto cerca-lejos, la interferencia de acceso múltiple o el desplazamiento Doppler. El diseño de la forma de onda (codificación y modulación) desempeña un papel fundamental en la determinación del rendimiento de dicho sistema. En este trabajo se compara el rendimiento de tres técnicas de modulación (QPSK, OFDM y FHSS) para la transmisión de secuencias Zadoff-Chu (ZC) en un U-LPS. Las simulaciones realizadas indican que, en detección no coherente, la modulación QPSK de secuencias ZC ofrece mayor precisión en condiciones realistas que los otros esquemas de modulación.

Many Ultrasonic Local Positioning Systems (U-LPS), consists of multiple fixed beacons that simultaneously emit ultrasonic signals whose times of arrival (ToA) are estimated at a mobile receiver. The ultrasonic signals can be encoded to allow separation of the signals at the receiver, identification of the transmitters, and mitigation of signal impairments such as multipath, the near-far effect, multiple access interference, and Doppler shift. Therefore, waveform design (coding and modulation) constitutes a key factor in determining the performance of such a system. This paper compares by simulation the performance of three modulation techniques (specifically QPSK, OFDM and FHSS) transmitting Zadoff-Chu (ZC) sequences in an U-LPS. Simulation results indicate that ZC coded QPSK modulation with non-coherent detection, offers greater accuracy under realistic conditions than the other modulation schemes.