TECNICHE DI MITIGAZIONE DEL MULTIPATH IN SISTEMI DI POSIZIONAMENTO SATELLITARI

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La precisione nel processo di misura della distanza (range) satellite-utente effettuata dal ricevitore di un sistema satellitare di posizionamento è limitata da una serie di fenomeni legati principalmente alla propagazione del segnale di navigazione trasmesso dai satelliti. Gli effetti di alcuni di questi fenomeni sono tenuti in considerazione e corretti dal ricevitore tramite l’utilizzo di modelli standard o di altri metodi. Il fenomeno del multipath si riferisce all’esistenza di ulteriori cammini di propagazione del segnale oltre a quello diretto (line of sight) dovuti principalmente a riflessioni su ostacoli di varia natura; in questo caso al ricevitore sono presenti più repliche sovrapposte del medesimo segnale, caratterizzate da ritardi diversi l’uno dall’altro. Dato che i ricevitori standard sono progettati per sincronizzarsi con una sola replica di segnale, il multipath introduce un errore nelle misure di pseudorange che a seconda degli scenari pu&ograve assumere valori anche dell’ordine delle decine di metri. In questa Tesi viene investigata la potenziale applicazione di alcuni algoritmi di stima dei parametri di canale come tecniche per la mitigazione degli effetti del multipath in un contesto di positioning. Nei capitoli I e II vengono spiegati i principi di funzionamento di un generico sistema di navigazione satellitare e descritte le diverse componenti del GPS e del futuro sistema GALILEO insieme alle loro principali caratteristiche tecniche. Nel capitolo III viene fornita una caratterizzazione del comportamento in ambiente multipath dei ricevitori dotati di circuiti di sincronizzazione convenzionali, ovvero basati sul DLL; a tale scopo vengono ricavate le curve degli errori di pseudorange indotti dal multipath tramite anche l’ausilio di simulazioni di un DDLL per il caso di canale statico a due raggi. Nel capitolo IV vengono presentati due algoritmi iterativi per la stima di canale basati sul principio della stima a massima verosimiglianza e utilizzati originariamente nei campi dell’array processing e dei sistemi di comunicazione radio mobili. In particolare, dopo le adeguate modifiche, verrà studiata la potenziale applicazione di uno dei due in un ricevitore per sistemi di navigazione e i risultati ottenuti dalle simulazioni di laboratorio saranno confrontati con i corrispondenti risultati ottenuti per il DDLL nel capitolo precedente.