Evaluación y aplicación de estrategias para control de errores en canales satelitales mediante codificación algebraica

Abstract

En el contexto de las Ciencias Aeroespaciales, surge la necesidad de disponer al alcance de universidades y otros organismos la posibilidad de realizar investigación en el área sin requerir inversiones costosas y planificaciones de largo plazo. Esta idea se concreta actualmente en el lanzamiento de pequeños satélites agrupados bajo el estándar CubeSat. El proyecto SUCHAI, del Departamento de Ingeniería Eléctrica, busca poner en órbita el primer satélite de este tipo desarrollado por una Universidad chilena. Las severas limitaciones de peso, tamaño y recursos de estos satélites impone varios desafíos para mantenerlos funcionales en su órbita. La comunicación con la estación terrestre, desde donde se envían y reciben señales, es crítica para dicho fin. Varios elementos afectan el enlace, como son la alta velocidad de traslación del satélite y el ruido introducido por fenómenos climáticos y la ionosfera. Esto lleva a la necesidad de evaluar mecanismos para minimizar la corrupción en la información transmitida, entre los cuales son de amplia aplicación los esquemas de codificación. En el contexto del proyecto SUCHAI, este trabajo tiene por objetivos evaluar estrategias de control de errores adecuadas para el entorno descrito, acotando el estudio a los esquemas de codificación algebraica, e implementar aquella que se ajuste mejor a los requisitos impuestos. La evaluación realizada abarca la simulación de algunas estrategias de codificación, bajo esquemas de modulación en frecuencia y en fase binarios cuyos resultados indican que el código convolucional reduce significativamente los errores en la transmisión. Esto motiva la implementación de un esquema convolucional en un módulo FPGA Spartan-3E de Xilinx, la que se realizó parcialmente en el software ISE. Con los logros alcanzados, se presentan desafíos de implementación completa y eficiente del código convolucional, realización de pruebas bajo condiciones más realistas a las simuladas, o la evaluación de otros esquemas de codificación y modulación bajo modelos de canal más representativos.