| TAZ-TFG-2019-3355 |
Adaptación de un módem PLC para comunicaciones subterráneas
Puente Oliveros, Miguel Ángel
Lera García, Francisco Manuel (dir.) ; Ayuso Escuer, Natalia Carmen (dir.)
Universidad de Zaragoza,
EINA,
2019
Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, Área de Teoría de la Señal y Comunicaciones
Graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación
Resumen: Este Trabajo Fin de Grado (TFG) se ha desarrollado en el Grupo de Tecnologías en Entornos Hostiles de la Universidad de Zaragoza, en el marco de un proyecto más ambicioso orientado a desarrollar una radio subterránea digital con filosofía open hardware para aplicaciones en espeleología y geofísica.
El TFG ha consistido en la adaptación de un módem Power Line Communications (PLC) comercial que opera en la banda Low Frequency (LF), hasta 100 KHz, para su uso en comunicaciones subterráneas. Se ha elegido el modelo SOMPLC-F28PLC83 de Texas Instruments y su entorno de desarrollo, debido a su bajo coste, su diseño Plug&Play; y la disponibilidad de un protocolo de comunicaciones propio del fabricante (PLC Lite) que, a diferencia de otros estándares no requiere la detección del cruce por cero de la tensión alterna para tareas de sincronización y por tanto, se ha podido utilizar de forma asíncrona conectado con picas al suelo.
Tras una fase inicial de familiarización con el dispositivo, se han realizado las adaptaciones necesarias para su uso en comunicaciones subterráneas.
En el ámbito hardware, se ha construido una etapa específica de adaptación a la impedancia del medio subterráneo, picas insertadas en el suelo en lugar de líneas Altenarting Current (AC), mediante transformadores diseñados para los rangos esperados de impedancia del suelo. Todo el sistema se ha montado en placas con alimentación autónoma con baterías para su uso en exterior.
En cuanto al software, ha sido preciso en primer lugar analizar detalladamente el comportamiento en servicio del protocolo PLC Lite, dado que no operaba de acuerdo con las especificaciones publicadas por el fabricante. Tras este paso se han desarrollado en lenguaje de programación C los paquetes necesarios para acceder al módem y modificar los parámetros de configuración del hardware y seleccionar las opciones del protocolo de comunicación más adecuadas para su uso en entorno subterráneo.
También se ha incluido un front-end que permite enviar voz comprimida con el que se ha podido verificar la calidad subjetiva de funcionamiento del sistema en entorno de laboratorio y en entorno real, con resultados prometedores.
El TFG ha consistido en la adaptación de un módem Power Line Communications (PLC) comercial que opera en la banda Low Frequency (LF), hasta 100 KHz, para su uso en comunicaciones subterráneas. Se ha elegido el modelo SOMPLC-F28PLC83 de Texas Instruments y su entorno de desarrollo, debido a su bajo coste, su diseño Plug&Play; y la disponibilidad de un protocolo de comunicaciones propio del fabricante (PLC Lite) que, a diferencia de otros estándares no requiere la detección del cruce por cero de la tensión alterna para tareas de sincronización y por tanto, se ha podido utilizar de forma asíncrona conectado con picas al suelo.
Tras una fase inicial de familiarización con el dispositivo, se han realizado las adaptaciones necesarias para su uso en comunicaciones subterráneas.
En el ámbito hardware, se ha construido una etapa específica de adaptación a la impedancia del medio subterráneo, picas insertadas en el suelo en lugar de líneas Altenarting Current (AC), mediante transformadores diseñados para los rangos esperados de impedancia del suelo. Todo el sistema se ha montado en placas con alimentación autónoma con baterías para su uso en exterior.
En cuanto al software, ha sido preciso en primer lugar analizar detalladamente el comportamiento en servicio del protocolo PLC Lite, dado que no operaba de acuerdo con las especificaciones publicadas por el fabricante. Tras este paso se han desarrollado en lenguaje de programación C los paquetes necesarios para acceder al módem y modificar los parámetros de configuración del hardware y seleccionar las opciones del protocolo de comunicación más adecuadas para su uso en entorno subterráneo.
También se ha incluido un front-end que permite enviar voz comprimida con el que se ha podido verificar la calidad subjetiva de funcionamiento del sistema en entorno de laboratorio y en entorno real, con resultados prometedores.
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado
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