Sistema SDR para comunicação com UAV

Abstract

Os veículos aéreos não tripulados (UAV) são extremamente versáteis e capazes de desempenhar funções nos mais diversos campos de ação. A sua aplicabilidade tem registado um aumento em inúmeros setores, desde drones militares a agrícolas passando por drones de transporte de mercadorias. Os UAVs são compostos por vários subsistemas dos quais alguns beneficiam da capacidade do mesmo transmitir grande quantidade de informação, por exemplo, para uma estação base. A elevada mobilidade aliada à variabilidade do canal usado para a transmissão de informação requer que sejam adotadas técnicas de modulação adequadas a este cenário. Nesta dissertação é apresentado o desenvolvimento de um transmissor baseado em sistemas SDR. Estes sistemas apresentam as vantagens de serem reconsagráveis e eficientes, sendo esta última característica muito importantes em aparelhos voadores. A cadeia do transmissor desenvolvida é baseada no protocolo IEEE 802.11p, atualmente usado em comunicações veiculares onde os problemas inerentes às comunicações com grande mobilidade e com o ar como canal transmissão são mitigados. Este protocolo e baseado em OFDM que oferece uma imunidade à variabilidade do canal e implementa métodos de correção ativa de erros. O transmissor foi projetado com o intuito de fazer de um transcetor flexível em termos de frequência de operação, largura banda e o tipo de informação que permite enviar, mantendo um tamanho, característica importante para sistemas a implementar em UAVs.

Unmanned aerial vehicles (UAV) are extremely versatile and capable of performing functions in the most diverse elds of action. Its applicability has increased in many sectors, from military drones to agricultural drones all the way to freight drones. UAVs are composed of several subsystems, some of which bene t from the capability of transmitting large amounts of information, for example to a base station. The high mobility coupled with the variability of the channel used in the transmission of information requires the adoption of appropriate modulation techniques. In this dissertation the development of a transmitter based on SDR systems is presented. These systems have the advantages of being recon gurable, small and e cient. These last two characteristics are very important for aerial devices. The developed transceiver chain is adapted from the IEEE 802.11p protocol currently used in vehicular communications where the inherent problems in highly mobile communications and with air as channel transmission are mitigated. This protocol is based on OFDM that provides immunity to channel variability and implements methods of active error correction. The transmitter was designed in order to develop a transceiver exible in terms of operating frequency, bandwidth and the type of information allowed, maintaining a small size, an important feature for systems implemented in UAVs.