Μελέτη και προσομοίωση ενός πομποδέκτη για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων

Abstract

Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα πραγματοποιηθεί η μελέτη της τεχνολογίας Διαδικτύου των Πραγμάτων (Internet of Things, ΙοΤ). Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων είναι η διαδικτύωση συσκευών, οχημάτων, κτιρίων, αισθητήρων και άλλων αντικειμένων και λογισμικού. Η συνδεσιμότητα μέσω του διαδικτύου επιτρέπει την ανταλλαγή δεδομένων με στόχο να προσφέρουν περισσότερες υπηρεσίες και πρόσθετη αξία. Συγκεκριμένα, γίνεται μελέτη και προσομοίωση ενός πομποδέκτη βασικής ζώνης βασιζόμενη στο πρότυπο ΙΕΕΕ 802.15.4 για συσκευές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Η σχεδίαση του πομποδέκτη περιλαμβάνει την σύνθεση ενός σήματος QPSK, 16-QAM, την σχεδίαση δύο ψηφιακών φίλτρων και την προσομοίωση του ασύρματου μέσου διάδοσης με λευκό προσθετικό θόρυβο (AWGN) και flat fading. Τα ψηφιακά φίλτρα, ένα για τον πομπό και ένα για τον δέκτη, θα προσεγγίζουν την κρουστική απόκριση ενός φίλτρου τετραγωνικής ρίζας υψωμένου συνημίτονου (Root-Raised Cosine), όπου θα έχει διαφορετικό μήκος κρουστικής απόκρισης η μια από την άλλη. Η προσομοίωση θα γίνει στο προγραμματιστικό περιβάλλον ΜΑΤΙΑΒ. Η επίδοση του δέκτη του συστήματος θα μετρηθεί υπολογίζοντας τον ρυθμό σφάλματος στον δέκτη και το διάγραμμα οφθαλμού.

In this thesis, the study of Internet of Things (loT) will be carried out. The Internet of Things is the networking of devices, vehicles, buildings, sensors and other objects and software. Internet connectivity allows data exchange to provide more services and added value. In particular, a baseband transceiver based on IEEE 802.15.4 is being studied and simulated for devices that can be used on the Internet of Things. The design of the transceiver involves the synthesis of a QPSK, 16-QAM signal, the design of two digital filters, and the simulation of the wireless propagation medium with white addition noise (AWGN) and flat fading. The digital filters, one for the transmitter and one for the receiver, will approach the impulse response of a square Root-Raised Cosine, which will have a different impulse response length for the transmitter and the receiver. The simulation will take place in the MATLAB programming environment. The performance of the system receiver will be measured by calculating the bit error rate in the receiver and the eye diagram.