Herramienta de apoyo para comparación de esquemas de codificación en sistemas de localización basados en señales ultrasónicas

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado (TFG) se ha desarrollado una plataforma interactiva mediante GUIDE, herramienta de Matlab, que permite comparar distintos esquemas de codificación y modulación y analizar su desempeño en sistemas de posicionamiento ultrasónicos. Así, mediante dicha herramienta se pueden realizar pruebas con varios códigos (Kasami, Conjuntos de Secuencias Complementarias, Zadoff-Chu y LS), configurando parámetros como la longitud, número de emisores simultáneos o solapamiento entre emisiones. Además, pueden configurarse diversos parámetros de la modulación y añadir efectos típicos sobre la señal ultrasónica (ancho de banda del transductor, ruido ambiente, multicamino, efecto cerca-lejos y Doppler, entre otros) para su evaluación. La herramienta proporciona gráficas de resultados de correlación, espectro en frecuencia y otros valores de interés como las cotas de correlación o el SMR (Sidelobe to Mainlobe Ratio). Además, permite exportar la configuración del esquema de codificación-modulación elegido para la posterior realización de pruebas reales. La herramienta desarrollada es versátil, permite múltiples configuraciones para la evaluación de distintos efectos típicos sobre la señal ultrasónica, así como el análisis comparativo y elección de la codificación más adecuada según la aplicación final.

In this Final Degree Project an interactive platform has been developed through GUIDE, tool of Matlab, which allows to compare coding and modulation schemes and analyze their performance in ultrasonic positioning systems. Thus, by means of which it is possible to carry out tests with several codes (Kasami, Complementary Sequence Sets, Zadoff-Chu and LS), configuring the parameters such as the length, the number of simultaneous emitters or the overlap between the emissions. In addition, various parameters of the modulation and the typical effects of the ultrasonic signal (width of the transducer band, ambient noise, multipath, near-far effect and Doppler, among others) can be configured for its evaluation. Graphical tools for correlation results, frequency spectrum and other values of interest such as correlation fees in the SMR (Sidelobe to Mainlobe Ratio). In addition, it allows exporting the configuration of the coding-modulation scheme chosen for the realization of real tests. The developed tool is versatile, allows multiple configurations for the evaluation of the typical effects on the ultrasonic signal, as well as the comparative analysis and the choice of the most appropriate coding according to the final application.