Geintra

En esta tesis se presenta la contribución al diseño de un sistema de posicionamiento local
ultrasónico (ULPS) de amplia cobertura que emplea técnicas de codificación. Entre los
principales objetivos de la tesis se encuentra el diseño de una baliza ultrasónica, para ser
ubicada en el techo de un espacio interior, a partir de la elección de un transductor
comercial, que mejore su patrón de radiación con objeto de aumentar la zona de
cobertura sobre el suelo. También el desarrollo de un sistema completo ULPS con
codificación y detección de señal basadas en la técnica de Acceso Múltiple por División
en el Código y Tiempo, que mejore la capacidad de detección de la señal ultrasónica
emitida por las balizas, prescindiendo de un sincronismo externo entre el móvil a
posicionar y las balizas.
Una característica importante en cualquier LPS es su cobertura. La elección del
transductor óptimo no es tarea fácil, cuando además ha de cumplir una serie de
características, como es en este caso un amplio ancho de banda, para poder utilizar
técnicas de espectro ensanchado. A partir de la elección de un transductor comercial, se
plantea un estudio de diseño de un reflector cónico con el objetivo de mejorar su lóbulo
de radiación o patrón de emisión y obtener una mayor área de cobertura con cierta
homogeneidad en el nivel de señal recibida con objeto de poder implementar un sistema
de balizamiento con el menor número de balizas posibles.
Para comprobar el comportamiento del ULPS se realiza un análisis y simulación desde el
punto de vista de detección de las señales emitidas por las balizas en la posición del
móvil, teniendo en cuenta que se utilizan balizas ultrasónicas codificadas que emiten de
forma continua y periódica, considerando los distintos efectos introducidos por el emisor,
canal y receptor, y que puede estar sometido además, a diversos tipos de ruido. Se
proponen diversas técnicas de detección, tanto en el dominio del tiempo como de la
frecuencia, valorando sus características más sobresalientes. Además, se ha hecho un
análisis de las interferencias MAI e ISI que aparecen en los sistemas multiacceso, las
técnicas habituales empleadas en su mitigación, y se ha propuesto una nueva forma de
emisión que mejora el comportamiento del sistema ante este tipo de interferencias.
Con objeto de comparar los resultados obtenidos en la simulación con datos reales, se ha
realizado una propuesta de diseño e implementación de un ULPS real. De las medidas
reales realizas en posiciones fijas del entorno y sobre un robot en movimiento se han
validado dichos resultados tras verificarlos con los obtenidos en simulación.