Transmisión de señales de nueva generación para gestión de tráfico aéreo (ATM) sobre Radio-sobre-Fibra óptica de plástico de salto de índice (SI-POF) para aviónica.

Jiménez Gascón, Pablo
Carro Ceballos, Pedro Luis (dir.) ; Losada Binué, María Ángeles (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2023
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Teoría de la Señal y Comunicaciones

Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación

Resumen: Debido a la evolución tecnológica en los sistemas aeronáuticos, se ha producido un incremento en el tráfico de datos que ha provocado que los sistemas de tráfico aéreo se hayan tenido que adaptar, incluyendo nuevas tecnologías capaces de soportar esta tendencia. En el presente Trabajo de Final de Grado se estudian los nuevos sistemas de gestión de tráfico aéreo (ATM) que utilizan esquemas de modulación multiportadora OFDM aplicados a un enlace de Radio-sobre- Fibra óptica de plástico (RFoPOF) emplazado en aeronaves. Debido a las características no lineales de los elementos que componen el enlace RFoPOF, uno de los objetivos ha sido hacer un estudio de dichas distorsiones, así como de los métodos de linealización para combatirlas, mediante predistorsión digital. Para este estudio se generan las señales basadas en el sistema ATM del futuro (LDACS) mediante Matlab. Estas señales se validan en el montaje experimental de manera que es posible determinar las distorsiones que introduce la arquitectura RFoPOF. En primer lugar, se aplican técnicas de procesado de señal para reducir los efectos no lineales. Después, tras modelar el sistema mediante modelos matemáticos, se aplican diferentes técnicas de predistorsión digital para tratar de reducir la distorsión dentro y fuera de banda. Además, se incluyen técnicas de reducción de dimensionalidad, buscando la mejora de los modelos en cuanto a coste computacional y complejidad, tratando de mantener sus prestaciones. Los resultados obtenidos se comprueban de nuevo sobre la estructura experimental. Uno de los problemas inherentes de las modulaciones multiportadora OFDM es el denominado factor de cresta, que las hace más sensibles a las respuestas no lineales de los transmisores. Se exploran por ello aquí métodos de procesado de señal tales como el Clipping para la reducción de dicho factor, evitando a priori generar un excesivo recrecimiento espectral. Por otro lado, las técnicas de predistorsión digital se fundamentan en aprendizaje indirecto (ILA), utilizando modelos simplificados de Volterra como el polinomial. Las técnicas de reducción de dimensionalidad empleadas se apoyan en la extracción de características. El rendimiento de los métodos de linealización se evalúa en simulación y experimentalmente, mediante el uso del Error Vector Magnitude (EVM), Peak to Peak Average Ratio (PAPR) y el Adjacent Channel Power (ACPR). También se tendrá en cuenta la carga computacional y la complejidad. Este trabajo y sus objetivos están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas y contribuirán en cierta medida al logro de las metas 7.3, 7b, 8.2, 9.1, 9.5 y 9c de los mismos.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado