sistema de comunicación acústica

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µ

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·

µ

·

·

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·

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µ

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µ

k = 1,5

w = 3m/s

s = 0,5

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S 11

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I cc

V CA

P mp

V mp

I mp

∆

∆

∆

∆

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ms

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V binmax

Dmax

P TXmax P RXmax

P inactivo

V binmax

Dmax

P TXmax

P RXmax P inactivo P espera

V binmax

Dmax

f c

V cc

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SINCRONIZACIÓN

SENSORES

INTERFAZ

INALÁMBRICA

GESTIÓNDE

ENERGÍA

SISTEMA

CONTROL(µcontrolador)

- Red Asíncrona

- Red Síncrona

1500 m

s

3 · 108 ms

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σ

α

α = 0,0173

f σ

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V binmax

Dmax

P TXmax

P RXmax

P inactivo

V binmax

P TXmax

P RXmax

P inactivo

Dmax

m2

λ

I

I 0

I (λ) = I 0(λ)e−κ(λ)d

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κ(λ)

α(λ)

ζ (λ)

κ(λ) = α(λ) + ζ (λ)

α(λ)

H 2O

NaCl MgCl2 Na2SO4 CaCl2 KCl

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ms

T

D S

c = 1448,96 + 4,591T − 5,304 × 10−2T 2 + 2,374 × 10−4T 3

+1,340(S − 35) + 1,630 × 10−2D + 1,675 × 10−7D2

−1,025 × 10−2T (S − 35) − 7,139 × 10−13D3

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f

a

10log(a(f )) = 0,11f 2

(1 + f 2) +

44f 2

(4100 + f 2) + 0,000275f 2 + 0,0003

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0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Frecuencia [kHz]

A t e n u a c i ó

n [ d B / m ]

Ondas Acústicas

Ondas de Radiofrecuencia

Comunicaciones Ópticas (independiente de la frecuencia)

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A(l, f ) = lka(f )l

lk l

k

N

N t

N s

N w

N th

10log N t(f ) = 17 − 30logf 10 log N s(f ) = 40 + 20(s − 0,5) + 26 log(f ) − 60 log(f + 0,03)

10log N w(f ) = 50 + 7,5w1/2 + 20 log f − 40 log(f + 0,4)10log N th(f ) = −15 + 20log f

N (f ) = N t(f ) + N s(f ) + N w(f ) + N th(f )

µ f

s

w

m/s

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10−3

10−2

10−1

100

101

102

1030

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Turbulencias

Frecuencia [kHz]

R u i d o [ d B

r e u P

a ]

Térmico

Tráfico Marítimo

Viento

Medio (s=0.5)

Bajo (s=0)

w=10 m/s

w=5 m/s

w=1 m/s

Intenso (s=1)

µ

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A(l, f )

N (f )

SL

BW

SN R(dB) = SL − T L − N L = SL − 10log(A(f )) − 10log(N (f )) · BW

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20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

−160

−140

−120

−100

−80

−60

−40

Frequency [kHz]

T r a n s m i s s i o n L o s s a n d N

o i s e 1 / ( A ( d , f ) N

( f ) ) [ d B ]

d=50km

d=10km

d=5km

d=1km

d=500m

d=100m

d=50m

k = 1,5 w = 3m/s

s = 0,5

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y(t) = A · x(t) · sin(2πf ct)

y(t) = A · sin(2π[f c + B · x(t)]t)

y(t) = A · sin(2πf ct + B · x(t))

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L = W B

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ηespectral

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ηespectral = V binaria(bps)

AnchoBanda(Hz)

µA

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V b i n m a x

D m a x

P TX m a x

P RX m a x

P i n a c t i v o

P e

s p e r a

V b i n m a x

P T X m a x

P RX m a x

P i n a c t i v o

P e s p e r a

D m a x

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P Normalizada

P Normalizada =P nodo(W )

Alcance(m) · Eficienciaespectral(bps/Hz)

P nodo

ATX ARX

Aespera

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ηespectral

P nodo(W ) = ATX · P TX + ARX · P RX + Aespera · P espera(W )ATX + ARX + Aespera = 1

0 ≤ ATX , ARX , Aespera ≤ 1

P espera(sin modulo espera) = 25 % · P RX + 75 % · P inactivo

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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TX RX

Espera

P Normalizada(dB) = 10log10

P Normalizada(W

mHzbps)

1(W m

Hzbps )

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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bpsHz

Aespera ATX ARX

Aespera = 1

ATX = ARX = 0

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−60 −50 −40 −30 −20 −10 0

AQUAModem 1000

AquaComm Marlin

AquaComm Mako

AquaComm Orca

MicronModem

MicroModem (FSK)

MicroModem (PSK)

ATM9XX (PSK)

ATM9XX (MFSK)

ATM88X (PSK)

ATM885 (MFSK)

S2CR 48/78

S2CR 40/80

S2CR 18/34

S2CR 12/24

S2CR 7/17

UWM1000

UWM2000

UWM2000H

UWM2200

UWM3000

UWM3000H

UWM4000

UWM10000

SAM−1

Potencia Normalizada [dB re 1 (W*Hz)/(m*bps)]

Espera

Recepción

Transmisión

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Aespera = 0,98

ATX = ARX = 0,01

Aespera = 0,90

ATX = ARX = 0,05

Aespera = 0,8

ATX = ARX = 0,1

Aespera = 0,6

ATX = ARX = 0,2

Aespera = ATX = ARX = 13

Aespera = 0

ATX = ARX = 1

2

Aespera = ARX = 0 ATX = 1

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Aespera

ATX ARX

ATX ARX

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V b i n m a x

D m a x

D m

a x

V b i n m a x

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T RA N S D U C T

OR

E L E C T R O

-

A C Ú S T I C O

GE S T I Ó N

DE

E NE R GÍ A

A C ONDI C I ONA MI E NT O

DE L A S E Ñ A L

P RE -

A MP L I F I C A D OR

RE C E P C I Ó N

A MP L I F I C A D OR

P OT E N C I A

T RA N S MI S I Ó N

UNI DA D

D

E

P R O C E S A MI E

NT O

Y C ONT R O

L

I NT E RF A C E S DE C OM UNI C A C I Ó N

UNI DA D

E S P E C Í F I C A

P

R O C E S A MI E NT O

N Ú C L E O

N Ú C L E O

N Ú C L E O

T E MP ORI Z A D ORE S

UNI DA D

M UL T I P L I C A C I Ó N

Y

A C UM UL A C I Ó N

C ONV E RT I D ORE S

DI GI T A L / A NA L Ó GI C O

A NA L Ó GI C O / DI GI T A L

UA RT

...

S P I

U S B

E T HRNT

( e t h er n e t )

I 2 C

P R O

GRA MA C I Ó N

DE

P URA C I Ó N

E / S

DI GI T A L

UNI DA D

GE S T I Ó N

E NE R GÍ A

E X P A N S I Ó N

S E N S ORE S

A NA L Ó GI C O S

S E N S ORE S

DI GI T A L E S

...

A C T UA D ORE S

S I N

C R ONI Z A C I Ó N

P C

P UE RT A DE

E NL A C E

I NT E RF A Z C A B L E A D

A

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µ

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3 · 108

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Trazas

Sintéticas

Trazas

Reales

Entorno de computación

numérica (Octave,

MATLAB…)

Núcleo de procesamiento

del módem

Código Fuente de los

Algoritmos de

Comunicaciones

(C/C++, Python…)

Código Fuente de los

Algoritmos de

Comunicaciones

(C/C++, Python…)

Modelos

Simulación Electrónica

SPICE

AMPL

Potencia

CAG

Filtros

MAR

Modelo de rayos del

canal: BELLHOP

Software de

Modelado y

Simulación

Módulos

Físicos

Hardware

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drds = cξ (s) , dξ

ds = − 1c2

dcdr

dzds

= cζ (s) , dζ ds

= − 1c2

dcdz

ξ (s), ζ (s)

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Traducción

Asistida

Traducción

Asistida

PROPUESTA

EXPERIMENTACIÓN

BANCO DEPRUEBAS

MODELO DESIMULACIÓN

TrazasReales

TrazasSintéticas

¿LA PROPUESTAES UN ÉXITO?

Simulación Despliegue

SÍ

COMPARACIÓNSIMULACIÓN/PROTOTIPO

MEJORA DELMODELO DESIMULACIÓN

FIN

ANÁLISIS DERESULTADOS

NO

DETECCIÓN DEERRORES DE

LA PROPUESTA

PROPUESTA DE

MEJORA DE LAPROPUESTA

código CScript

...DiagramaBloques

HWSPICE

...DiagramaBloques

IMPLEMENTACIÓN(* puede ser usada cualquier tipo de descripción)

Descripción SW * Descripción HW *

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µ

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FILTROCAG

Amplificador

Potencia

ADC

Generador

de Onda

Digital

Algoritmos de

Transmisión

Algoritmos

Recepción/

Decodificación

Grabaciones

Externas

Generador Externo

SARAMotor del

SARA

STM32F4X

Bloques del núcleo de procesamiento

C h e a p - D A Q

Compresión/

Almacenamiento de

Ondas

Repr.

Onda

Buffer

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A

0 ≤ A ≤ 1 C

V

f

P = AC V 2f

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P espera

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µ

µ

f c

V cc

f c V cc µ

µ

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µ

µ

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MÓDEM

ACÚSTICO

MÓDEM

ACÚSTICO

DETECTOR

SEÑAL

ACTIVACIÓN

REMOTA

DATOS

SEÑAL DE ACTIVACIÓN

REMOTA

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 99/243

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 100/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 101/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 102/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 103/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 104/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 105/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 106/243

AS3933

PORTADORA

PREÁMBULO

Portadora Detectada

PRIMER PATRÓN

Preámbulo Detectado

PATRÓN MCU

Ausencia dePortadora

Detección de 1r Patrón

Patrón MCU Detectado(ACTIVACIÓN)

Fallo en el Preámbulo

Fallo en Detección 1r Patrón

Fallo en Detección PatrónMCU

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 107/243

µ

µ

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 108/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 109/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 110/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 111/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 112/243

RECEPTOR

DATOS

TRANSMISOR

R

E D

A D A P A

T A C I Ó N

P A S I V A

TANSDUCTOR

ÚNICO

LÓGICA

DE

CONTROL

DATOS

DATOS

O

ACTIVACIÓN

ACTIVACIÓNRECEPTOR

SARA

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 113/243

RED DE ADAPATACIÓN EN RECEPCIÓN

TRANSDUCTOR

ÚNICO

RECEPTOR

DATOS

RECEPTOR

SARA

T R A N S F O R M A D O R

I M P E D A N C I A

T R A N S F O R M .

I M P E D A N C I A

T R A N S F O R M .

I M P E D A N C I A

DIVISOR

POTENCIA

L I M I T A D O R

V O L T A J E

L I M I T A D O R

V O L T A J E

T 1l T 2l

Z entrada = Z salida1 = Z salida2 = Z 0

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 114/243

Z T 1

= Z T 2

= Z 0

√ 2

T 1l = T 2l = λ/4R1 = 2Z 0

λ

C 1 = C 2 = 12πf 0Z T

L1 = Z T 2πf 0

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 115/243

Z 0

Z entrada

Z salida

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 116/243

Z 0

Z salida = Z entrada

1 +

C 2C 1

2

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 117/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 120/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 121/243

S 11

S 11

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 122/243

Z 0

Ω

S 11 = Z − Z 0Z + Z 0

f r f a

π

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 123/243

f a = f r

C 1

C 2 + 1

wr = 2πf r = 1√ L1 · C 1

µ

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 124/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 125/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 127/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 128/243

Ω

Ω

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 129/243

Ω

Ω

Ω

Ω

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 130/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 131/243

•

•

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 132/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 134/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 135/243

µ

µ

µ

µ

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 139/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 140/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 141/243

P TX

P RX

µ

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 144/243

µ

µ

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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µ

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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3 · 108

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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r(t) = s((1 + ∆)t)

f r = (1 + ∆)f s

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‘0'

‘1’

Inicio

Trama

ESTIMADOR

DOPPLER DEMODULADOR

PLL

FILTRO ADAPTATIVO

Estimador

Velocidad

Nodo

Frecuencia

señal

x

Señal entrada

u(n)

h(n): alg. actualización

Tabla de entrenamiento

Sec. entrenamiento v1Sec. entrenamiento v2

...Sec. entrenamiento vn

Filtered

Signal

y(n)

Sincronismo

de Símbolo:

Umbral Decisión

+ Periodo

Frecuencia

señal

h(n)

y(n)

f0

Df

Velocidad

Del

Nodo

filtro

h(n)

(N coef.)

CORRELADOR

y(n)

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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∆ ·f ∆

∆

Delta

∆ = vs,r

c

h(n + 1) = h(n) + µu(n)e

∗

(n)

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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Tabla de entrenamiento

Sec. entrenamiento v1

Sec. entrenamiento v2

...

Sec. entrenamiento vn

filtro

h(n)

(N coefs.)

Señal entrada

u(n)

v(k)

d(n)

-

Ecuaciones

De

Velocidad

y(n)=hH(n)·u(n)

Señal filtrada

Algoritmo de

Mínimos

Cuadrados

e(n)=d(n)-y(n)

h(n)

Velocidad

Nodo

f0, Df

Umbral de decisión y tasa de símbolo

muestrabit muestreo N bpsvtx

f n /

)(

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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Entrenamiento

Doppler +

Multi-camino S I N C R .

B I T

I N I C I O

T R A M A

L O N G I T U D

T R A M A

DATOS

TRAMA C R C

F I N A L

T R A M A

Bits: 31 8 8 8 64 * 8 (MAX) 8(min) 8

n

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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θx(l) =

N,

0,

∈

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perror

vnodo

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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∆E R(t, ∆t) P R(t)∆t = V 2R(t)

R ∆t

I R(t) = V R(t)

R

∆E sumidero(t) V sumidero(t)I sumidero(t)∆t

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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I sumidero(t) = f (Hoja − Especificaciones)

ef DC −DC

E salida

∆E DC −DC (t) = E salida(t)

ef DC −DC

V entrada

V salida

I salida

ef DC −DC

I entrada(t) = V salida(t)

V entrada(t)

I salida(t)

ef DC −DC

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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∆E linear(t) V entrada(t)I salida(t)∆t

I linear

I salida

I linear(t) = I salida(t)

V scond

E scond(t) = 1

2C (V scond(t))2

E scap

∆

E scond(t + ∆t) = E scond(t) − ∆E consumida(t) + ∆E recolectada(t)

I scond

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I consumida

I recolectada

V scond(t) = 1

C

I scond(t)dt

I scond(t) = I consumida(t) − I recolectada(t)

I consumida(t) =

I R(t)+

I sumidero(t)+

I DC −DC (t)+

I linear(t)

∆

∆

V scond(t + ∆t) V scond(t) − 1

C I scond(t)∆t

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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0 = 1

C

i(t)dt + R · i(t)

vc(t + ∆t) = vc(t)∆e−∆tRC

vc(t+∆t) = vc(t)∆e−∆tRC = vc(t)

∞n=0

(−∆tRC )

n

n! = vc(t)(1−

∆tRC

1 +

( ∆tRC )

2

2! −...)

vc(t + ∆t) = vc(t) − vc(t) ∆t

RC + Error(∆t)

Error(∆t) ≤ R2(∆t) = vc(t)( ∆tRC )

2

2

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vc(t + ∆t) = − 1

C

i(t)dt = − 1

C

I salida(t)

V salida(t)

vc(t)

1

ef DC −DC dt

vc(t + ∆t) =

v2c (t) − 2

C I salida(t)

1

ef DC −DC V salida(t)∆t

vc(t + ∆t) = vc(t)∞n=0

(−1)n−

1(2n − 1)!!2nn!

(−2 · I salida(t)C · ef DC −DC

V salida(t)vc(t)

∆t)n

vc(t + ∆t) = vc(t) − 1

C

V salida(t)

vc(t)

I salida(t)

ef DC −DC + Error(∆t)

Error(∆t) ≤ R2(∆t) = vc(t)1

8(− 2

C I salida(t)

1

ef DC −DC

V salida(t)

vc(t) ∆t)2

∆E (∆t) =

t+∆t t

P (t)dt =

t+∆t t

i(t)v(t)dt

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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∆E (∆t) =

t+∆t t

vc(t)vc(t)

R dt

∆E (t + ∆t) = E (t)(1− e−2∆tRC ) = E (t)(1−

∞

n=0

(−2∆tRC )n

n! ) =

vc(t)2

R ∆t + Error(∆t)

Error(∆t) ≤ R2(∆t) = vc(t)2∆t2

R2C

∆E (∆t) =t+∆t t

(vc(t) − I sumidero(t)

C t)I sumidero(t)dt

∆E (∆t) = vc(t)I sumidero(t)∆t − I sumidero(t)2∆t2

2C

Error(∆t) = I sumidero(t)2∆t2

2C

Error(∆t) = I salida(t)2∆t2

2C

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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V R(t)R

V 2R(t)R ∆t

vc(t)

( ∆tRC

)2

2vc(t)

2∆t2

R2C

f (V,...) V sumidero(t)I sumidero(t)∆t

I sumidero(t)2∆t2

2C

V salida(t)V entrada(t)

I salida(t)ef DC−DC

E salida(t)ef DC−DC

12vc

( I salidaV salida∆tCef DC−DC

)2

I salida(t) V entrada(t)I salida(t)∆t

I salida(t)2∆t2

2C

Ω

I sumidero

∆

V scond

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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J m2

W m2

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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I cc

V CA

P mp

V mp

I mp

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 176/243

I cc

P solar

I panel = I panelmax

P solar( W m2 )

1000( W m2 )

P panelmax

P panel(t) = P panelmax

P solar(t)( W m2 )

1000( W m2 )

P solar(t) =E solar(horaria)(t)( J

m2 )

3600(s)

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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ε

ε = −δ Φ

δt

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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kvf

f generador(Hz) = kvf (Hzms

)vcorriente(m

s )

Rg

Rg

Ω

kfe

V CA(V ) = kfe ( V

Hz)f generador(Hz)

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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Rg

V CA(V ) = kfe ( V

Hz)kvf (

Hzms

)vcorriente(m

s ) = K gen(

(V )ms

)vcorriente(m

s )

P max(W ) = V 2CA

4Rg=

K 2genv2corriente4Rg

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 182/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 183/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 184/243

V ca

I cc

P mp

• V mp

•

I mp

µ

µ

V mp

I cc

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 185/243

µ

Ω

I recarga

I recarga(t) =P solar(t)

V scond(t)ef BQ25504

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µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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I recarga

I recarga(t) = V CAgenerador

(t) − V scond(t)

Rg=

K genvcorriente(t) − V scond(t)

Rg

I generador

I recarga(t) = P generador(t)

V scond(t)ef BQ25504=

K 2genv2

corriente

4Rg

V scond(t)ef BQ25504

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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P generada

V scond

I salidascond I bat

I entradascond

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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I recarga

I r

I sumidero I recarga

I entradascond

V bat

I bat

∆

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 190/243

∆

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 191/243

∆

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 192/243

µ

µ

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 193/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 194/243

µ

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 195/243

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

http://slidepdf.com/reader/full/sistema-de-comunicacion-acustica 196/243

∆

7/21/2019 Sistema de Comunicación Acústica

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∆

T espera

T RX T TX

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∆

I nodo = I TXT TX + I RXT RX + I esperaT espera

T TX + T RX + T espera

E recolectada ≥ E consumida

P recolectada ≥ P consumida

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1,8V ≤ V scond ≤ 3,3V

P recolectada = P generada · ef BLOQUEA1

P consumida

P nodoef

P generada · ef BLOQUEA1 ≥V nodo

ef BLOQUEB1

I TXT TX + I RXT RX + I esperaT esperaT TX + T RX + T espera

V scap

ms

T inactmin

T inactmax

ms

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ms

T inactivo/ciclo T inactivo/ciclo M inTeorico

T inactivo/ciclo MinTeorico

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0 5 10 15 204.495

4.5

4.505

4.51

4.515

4.52

4.525

4.53

4.535

4.54

4.545

Tiempo (h)

V s c o n

d

( V )

ms

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I panel

ρ

T inactmin

T inactmax

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ρ

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µ

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S TX

µPaV

S RX

V µPa

f c

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f c

S TX

S RX

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f c

S TX

S RX

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f c

S TX

S RX

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f c

S TX

S RX

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f c

S TX

S RX

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µ

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NODO

INALÁMBRICO

NODO

INALÁMBRICO

DETECTOR

SEÑAL

ACTIVACIÓN

REMOTA

D A T O S S E Ñ A L D

E A C T I V A C I Ó N

R E M O T A

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µ

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µV rms

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INICIO

CONFIGURACIONINTERFAZ DE RADIO

CONFIGURACIONCONTADOR 1(Velocidad de

transmisión del patrón)

POTENCIATRANSMITIDA =

PMAX

POTENCIATRANSMITIDA =

0

DESBORDAMIENTOCONTADOR 2

NO

POTENCIATRANSMITIDA NULA

SI

SI NO

CONFIGURACIONCONTADOR 2(Doble de frecuenciagenerada en OOK)

DESBORDAMIENTOCONTADOR 1

BIT A TRANSMITIR =PRIMER BIT DEL

PATRÓN

BIT A TRANSMITIR =SIGUIENTE BIT DEL

PATRÓN

BIT A TRANSMITIR = 1

PMAX = POTENCIAMAXIMA DE

TRANSMISIONCC1110

PMAX = 0POTENCIAMAXIMA DE

TRANSMISIONCC1110

SI NO

SI

NO

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