Analisi e sviluppo di tecniche di stima dell'effetto Doppler per reti IoT satellitari

Nell'elaborato viene discussa la caratterizzazione dell'effetto Doppler nell'ambito delle comunicazioni satellitari che utilizzano la modulazione LoRa. Viene poi proposto un metodo di stima del Doppler che sfrutta una caratteristica dell'intestazione dei pacchetti LoRa. Questo algoritmo si basa sulla correlazione incrociata fra un segnale di test e la simulazione dell'intestazione di un pacchetto LoRa. I segnali usati come test e le intestazioni sono stati creati a calcolatore simulando il canale di trasmissione; introducendo così altri tipi di disturbi oltre a quello Doppler. Viene poi discussa l'accuratezza delle stime effettuate dall'algoritmo al variare dei parametri di altitudine del satellite, della frequenza portante del segnale e della banda utilizzata dalla comunicazione utilizzando valori tipici della modulazione LoRa. La variazione dei parametri influenza anche l'intensità di altri disturbi quali rumore termico e attenuazione. Viene poi descritto il metodo di stima dal punto di vista statistico soffermandosi in particolare sul Root Mean Square Error che, insieme alla media sperimentale, permette di avere una visione d'insieme dell'accuratezza della stima. Vengono poi confrontate le prestazioni dell'algoritmo con i parametri di un ricevitore LoRa reale. All'interno dell'elaborato vengono anche individuate le condizioni in cui si ottengono le massime prestazioni del metodo di stima.