Técnica de modulación mediante secuencias complementarias Golayaplicación a los ultrasonidos y las comunicaciones

Resumen

En esta tesis se propone una nueva modulación digital que utiliza secuencias complementarias Golay. Esta modulación ha sido empleada en un sistema sensorial, basado en ultrasonidos, susceptible de ser empleado en cualquier aplicación que requiera una mayor velocidad de adquisición y sensibilidad que los sistemas actuales. La utilización de algoritmos de procesamiento de señal utilizando secuencias complementarias Golay permite la emisión y recepción simultanea o multimodo de ultrasonidos, utilizando varios transductores y secuencias Golay con baja correlación cruzada. Asimismo, dadas las ideales características de estas secuencias y la posibilidad de obtener longitudes superiores a las de las secuencias Barker, se incrementa la sensibilidad del sensor frente a sistemas propuestos hasta el momento. No solo se obtienen mejoras utilizando algoritmos de detección eficientes, además los algoritmos se han optimizado para que puedan utilizarse en aplicaciones de bajo coste. Asimismo, se han realizado simulaciones y pruebas reales que demuestran la validadse de las técnicas desarrolladas. Por otra parte, el estudio de las secuencias Golay y sus propiedades ha permitido desarrollar una técnica de modulación digital denominada GCM (Golay Coding Modulation) o Modulación mediante Secuencias Golay. Posee la capacidad de multiplexar datos en el tiempo mediante secuencias ortogonales, por lo que también ha sido bautizada con el nombre de OTDM (Orthogonal Time Division Multiplexing) o Multiplexacion por División Ortogonal en el Tiempo. Esta técnica de modulación digital es eficiente y simple. Además, aplicando los mismo conceptos, un sistema de comunicación OTDM es capaz de estimar el medio de transmisión o distorsión sufrida en el proceso de transmisión a través del mismo y sincronizarse en fase y símbolo mediante técnicas derivadas, por lo que OTDM constituye una serie de técnicas que se agrupan para formar una nueva tecnología de comunicación eficiente cuya implicación más importante es el incremento de la eficiencia de los sistemas de comunicación actuales. Para verificar los postulados propuestos, se han modelado teóricamente cada una de las técnicas implicadas, se han simulado y se han verificado los resultados teóricos con los resultados de pruebas reales realizadas en laboratorio mediante un hardware diseñado ex profeso. Para finalizar, las técnicas básicas desarrolladas durante los últimos cuatro años han sido patentadas internacionalmente; algunas de ellas ya han sido concedidas recientemente y el resto continua su lento proceso de concesión.