Sviluppo di modelli di canale per joint sensing and communications

La tesi si concentrerà sull’utilizzo di segnali 5G e oltre , ovvero segnali ad alte frequenze con modulazione OFDM, per effettuare sensing in ambito outdoor reale, modellando il canale attraverso tecniche di ray tracing, e di come il sistema a valle delle antenne elabori le informazioni di canale per poter rilevare ostacoli, edifici e oggetti in movimento. Nel Capitolo 1 viene presentato un sistema congiunto di comunicazione e sensing basato sulla tecnica di trasmissione OFDM. In particolare, dopo aver introdotto la relazione ingresso-uscita tipica dell’OFDM, viene svolta un’analisi relativa alla stima dei parametri di sensing, come ad esempio posizione e velocità di un oggetto in movimento (target), considerando il caso di un radar monostatico, ossia con trasmettitore e ricevitore co-locati ed entrambi equipaggiati con antenne a schiera (o array di antenne). Il canale radio è modellato considerando rumore Gaussiano bianco additivo e interferenze dovute agli ostacoli statici presenti nell’ambiente circostante (clutter). Nel Capitolo 2 viene introdotto il modello di propagazione considerato, dove il canale radio è modellato attraverso tecniche di ray tracing, e ne vengono descritte le sue caratteristiche e funzionamento per metodi basati sulle immagini e sul shooting and bouncing. Nel Capitolo 3 infine vengono mostrati i risultati delle simulazioni ottenuti. Vengono descritti e mostrati sia l’ambiente, con i vari cammini multipli ottenuti grazie al ray tracing, sia le tipologie di target considerati. Ci si focalizza poi sulla generazione di mappe range - Doppler, per verificare che effettivamente il target sia rilevato correttamente, e su mappe range - angolo, per mostrare la direzione dalla quale l’array di antenne rileva il target.