Sistemi di modulazione per monitoraggio ambientale

L’Internet of Things (IoT) è un paradigma in cui gli oggetti vengono impiegati per il monitoraggio ed il controllo di sistemi complessi al fine di raccogliere informazioni utili per prendere decisioni, fare previsioni e stime. L’idea è quella di disporre di oggetti collegati alla rete globale secondo i principi di Internet. Le applicazioni più promettenti dell’IoT, sono smart metering, raccolta dati da reti di sensori per il monitoraggio ambientale [1], domotica, smart cities e monitoraggio e controllo delle fabbriche. Questo sistema, a causa delle sue caratteristiche intrinseche e degli obiettivi che persegue, necessita di dispositivi con energia limitata, ciò significa che non possono incorporare molta potenza di elaborazione, nè possono permettersi trasmissioni ad alta bit-rate. Dunque si utilizzano schemi di trasmissione efficienti dal punto di vista energetico,tra cui quello dello strato fisico di LoRa, una modulazione Chirp-Spread Spectrum (CSS) a lungo raggio e a bassa potenza con ottime prestazioni nei contesti più critici. Il sistema brevettato da Semtech e che ha portato alla formazione di LoRa Alliance è stato oggetto di studio in questi ultimi anni a causa della sua rapida diffusione dovuta a robustezza e basso costo. Dunque, l’intento di questo elaborato `e dapprima riprendere la descrizione analitica dei segnali tempo-continui, tempo-discreti e spettrali (Capitolo 1) facendo riferimento a quella esposta in [1], successivamente valutare le prestazioni della modulazione chirp in presenza di diverse tipologie di interferenza ed in caso di sfasamento temporale ed in frequenza. In particolare nel Capitolo 2 sono stati valutati gli effetti in termini di Symbol Error Rate (SER) del rumore AWG, AWG a banda parziale e interferente a tono singolo, mentre nel Capitolo 3 vengono analizzati gli effetti dello sfasamento temporale ed in frequenza sulle operazioni di decodifica svolte dal ricevitore definendo sperimentalmente dei valori limite per lo sfasamento.