Comunicazioni Wireless

Gli argomenti storicamente si inquadrano all'interno di attività finalizzate allo studio di problematiche di livello fisico e collegamento in sistemi wireless terrestri (OFDM, MC-CDMA, WiFi, WiMax, etc.)

In passato ci siamo occupati principalmente della caratterizzazione delle prestazioni di sistemi multiportante (OFDM, MC-CDMA, MC-DS-CDMA, etc.) in ambienti lineari e non lineari (amplificatori) soggetti a fading selettivo in frequenza, errata sincronizzazione di frequenza, etc.

- Tecniche di equalizzazione e rivelazione avanzata per sistemi DVB-T / DVB-H in ambiente mobile. L'obiettivo è quello di sviluppare tecniche di stima di canale ed equalizzazione per canali fortemente tempo-varianti che siano compatibili con il formato del segnale OFDM previsto dagli standard DVB-T /DVB-H.

- Tecniche di cancellazione di ICI a bassa complessità per ricevitori DVB-H (collaborazione con Frontier Silicon, Dublino, Irlanda.

- Tecniche di cancellazione d'eco in ripetitori (gap-filler) non rigenerativi per sistemi DVB-T/ DVB-H. L'obiettivo è quello di ridurre od eliminare, nei transponder trasparenti, l'effetto indesiderato  di accoppiamento tra l'antenna di uscita e quella di ingresso ( collaborazione tecnico-scientifica con la società Electrosys (Ex- Itelco) di Orvieto (TR) )

Più recentemente ci siamo occupati di stima, inseguimento ed equalizzazione di canali tempo-varianti in sistemi multiportante (OFDM, MC-CDMA, etc.) anche con l'utilizzo di array di antenne.

Su tali argomenti è attualmente in corso una collaborazione scientifica con il Prof. G Leus, dell'Università di Delft con la quale è anche attivo uno scambio Erasmus (2 borse di studio /anno).

 
          - Tecniche di precodifica, stima di canale ed equalizzazione (turbo) per sistemi OFDM multi-antenna in canali tempo varianti.

- Tecniche di ritrasmissione (relaying) insistemi di telemetria per automobilismo sportivo (F1) (in collaborazione con ART & Digilab2000 - Centro Ricerca Automotive Pischiello )

- Valutazioni di prestazioni di sistemi di comunicazione veicolari, per trasmissioni "vehicol-to-vehicol" (V2V)(es. IEEE 802.11p - Mobile WiFi)  e "vehicol-to-infrastructure" (es. IEEE  802.16e/m - Mobile WiMAX)

- Simulazione e analisi di prestazioni di sistemi di comunicazione wireless indoor (802.11 WiFi, IEEE 802.15.4 ZigBee per applicazioni industriali di robotica mobile (in collaborazione con Gruppo Loccioni.

Sistemi di Telemetria per Automobilismo Sportivo

Le attività di Tesi si inquadrano all'interno di una collaborazione tecnico-scientifica con la Magneti Marelli Motorsport che è leader mondiale nel settore telemetria per automobilismo sportivo (F1, rally, etc.)

- Misure sul campo di sistemi innovativi di telemetria e validazione delle prestazioni ottenute tramite  modelli teorici e simulativi sviluppati dal nostro gruppo di ricerca in precedenti collaborazioni con M.M. Motorsport. La tesi prevede un periodo di 3-6 mesi di stage aziendale presso un' azienda spin-off di M.M. Motorsport.

Comunicazioni Satellitari

Gli argomenti si inquadrano all'interno delle attività della rete di eccellenza europea SatNEx II che si propone di estendere l'utilizzo di DVB-S2/RCS  a comunicazioni in mobilità. La partecipazione come membri del CNIT alle attività della rete di eccellenza permette di collaborare con i partner nazionali ed europei della rete di eccellenza ( in particolare con il centro spaziale tedesco, DLR, Monaco).

- Modelli di canale in banda Ku e Ka  in ambienti mobili, al fine di valutare l'impatto di effetti Doppler nelle comunicazioni satellitari. Possibili scenari includono  mobilità terrestre (veicolare e ferroviaria),  marittima  ed aeronautica (a corto e lungo raggio).

 

- Analisi di prestazioni e ottimizzazione di tecniche di precodifica (es. Tohmlinson-Harashima) per sistemi satellitari multi-beam, che riducano la interferenza sui canali comuni di utenti appartenenti a differenti beams in modo di minimizzare la dimensione del cluster mantenendo adeguate prestazioni in termini di throughput.

- Prestazioni di Packet Error Rate (PER) e Frame Error Rate di tecniche di codifica FEC applicate a livello "data-link" nei collegamenti satellitari di utenti mobili.  La finalità è estendere in ambiente satellitare tecniche analoghe quanto proposto in ambito terrestre nello standard DVB-H.

- Tecniche di equalizzazione per combattere effetti Doppler in comunicazioni satellitari in banda Ka e Ku, introdotte dalla mobilità dell'utente.

- Tecniche di allocazione delle risorse di tipo Cross Layer (Data Link-Physical) per ottimizzazione delle risorse. Si tratta di progettare congiuntamente politiche di scheduling, buffering e protezioni dagli errori ( ARQ) di livello di collegamento con politiche di assegnazione delle risorse a livello fisico (Modulazioni e Codifica Adattiva, Power loading, etc.) tenendo conto congiuntamente sia dello stato del canale che delle caratteristiche del traffico (voce e IP).

Signal Processing e Prototipazione per Sistemi Elettromedicali

- Studio e verifica delle problematiche di sicurezza elettrica e compatibilità elettromagnetica per un prototipo di elettrocardiografo.

- Algoritmi di codifica per sistemi ecografici phased-array.

- Studio ed implementazione di algoritmi per l'elaborazione e la visualizzazione di segnali  ECG (Elettrocardiografici). L'attività è inquadrata all'interno di una collaborazione con un partner industriale. Tale attività è stata finanziata dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Perugia all'interno del Bando 2006

- Sviluppo di un simulatore software/hardware per sistemi ecografici a ultrasuoni. L'attività è inquadrata all'interno di una collaborazione con un partner industriale. Tale attività è stata finanziata dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Perugia all'interno del Bando 2006.

- Studio ed implementazione di algoritmi avanzati per l'elaborazione e la visualizzazione di segnali  ECOGRAFICI. L'attività è inquadrata all'interno di una collaborazione con un partner industriale. Tale attività è stata finanziata dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Perugia all'interno del Bando 2006.

- Algoritmi di individuazione di forme d'onda in tracciati elettrocardiografici (ECG), con particolare attenzione alle cosidette "T-waves alternants!" (TWA) che sono ritenute particolarmente utili nella individuazione di potenziali patologie cardiache (ischemia, etc.), e sulla cui individuazione e quantificazione è stata recentemente svolta una competizione internazionale (Computers in Cardiology Challenge 2008)

- Algoritmi di estrazione di parametri (es. frequenza cardiaca, inizio, fine e durata di complessi QRS, ST, etc.) da tracciati elettrocardiografici (ECG), utili a una loro successiva classificazione.

- Tecniche di classificazione per tracciati elettrocardiografici, su cui basare sistemi automatici di diagnosi di potenziali patologie cardiache (aritmie, ischemie, etc.).

- Sistema di telemedicina per monitoraggio, esame clinico, e refertazione a distanza, integrato su un elettrocardiografo portatile sviluppato presso il nostro laboratorio. Le tesi possono riguardare sia lo sviluppo di particolari interfacce utente per la gestione dei diversi applicativi (acquisizione, visualizzazione, interpretazione, stampa, archiviazione, etc. di tracciati ECG) sia lo sviluppo di opportuno software e firmware per gestione dei protocolli di comunicazione remota tra elettrocardiografo e PC/Notebook/Palmare/cellulare su sistemi wireless (WiFi, UMTS, bluetooth) e cablati (ADSL, Ethernet, etc.) attraverso protocolli TCP/IP convenzionali o proprietari.

- Algoritmi di Coded Excitation per sistemi medicali a ultrasuoni.

- Test e validazione di algoritmi di signal processing su piattaforma ecografica da laboratorio. Tale piattaforma ecografica è stata progettata nel nostro laboratorio ed è composta sia di schede di generazione/acquisizione dedicate che di un sistema di controllo "general purpose" della National Instruments (competenze acquisibili: programmazione C, programmazione LabView, misure di laboratorio, test hardware).