Trasmissione dell'informazione
Focus
Le linee di ricerca del gruppo di Trasmissione dell’Informazione del Politecnico di Milano concernono gli aspetti principali, sia teorici sia sperimentali, dei sistemi di trasmissione dell’informazione. La ricerca si focalizza sulla teoria dell’informazione, la teoria dei codici, la modulazione e l’elaborazione dei segnali, la comunicazione sui canali radio, la comunicazione ottica, le tecnologie in fibra ottica e affini, la comunicazione satellitare e nello spazio profondo.
I campi di applicazione della ricerca sono molto ampi, ma è dedicata particolare attenzione alle problematiche inerenti lo sviluppo di sistemi di comunicazioni ottiche ad alta capacità e di nuovi sistemi di accesso a larga banda.
I campi di applicazione della ricerca sono molto ampi, ma è dedicata particolare attenzione alle problematiche inerenti lo sviluppo di sistemi di comunicazioni ottiche ad alta capacità e di nuovi sistemi di accesso a larga banda.
Risultati principali della ricerca
Sistemi di trasmissione coerenti ad alta capacità
Sono stati considerati la generazione e la ricezione coerente di segnali PDM a 112 Gb/s, con modulazione 16-QAM ed efficienza spettrale di oltre 4 b/s/Hz, ottenendo una distanza di trasmissione di 1000 km. E’ stata considerata l’applicazione del metodo di Wiener nella progettazione di un filtro ottimale, sia in schemi di recupero di portante con PLL sia in sistemi di trasmissione coerente a singola portante, con sincronizzazione basata su simboli pilota.
Controllo della polarizzazione nelle comunicazioni ottiche
Nello sviluppo di sistemi di trasmissione multilivello ad alta capacità è stata ideata e sperimentata una nuova strategia per la multiplazione a divisione di polarizzazione, ottenendo la trasmissione di 100 Gb/s basata su PDM-DQPSK con demodulazione diretta. Nello stesso contesto è stata proposta una soluzione avanzata per la stabilizzazione ottica dello stato di polarizzazione basata sull’effetto Raman non lineare in fibra.
Reti ottiche passive (WDM-PON) per l'accesso
E’ stata proposta, in collaborazione con Alcatel-Lucent, ed è divenuta oggetto di due brevetti una nuova soluzione per un sistema WDM-PON, basata su una cavità auto-sintonizzante per trasmissione simmetrica fino a 10 Gb/s. L'attività ha dato origine ad un nuovo progetto finanziato dall'Unione Europea nel 7 ° Programma Quadro (Progetto ERMES con finanziamento n. 288542), in cui il nostro Gruppo ha il ruolo di Coordinatore del Progetto.
Recentemente il Gruppo è stato coinvolto nel Progetto Nazionale PRIN ROAD-NGN per lo sviluppo di soluzioni ottiche per la rete di accesso.
Ricevitori MIMO e decodifica a bassa complessità di codici Reed-Solomon
E’ stata proposta una nuova famiglia di ricevitori SISO per ricevitori MIMO iterativi. In questi ricevitori la ricerca della sequenza trasmessa è limitata a piccoli sottoinsiemi della costellazione di ipersimboli QAM, attraverso criteri semplici, che trasferiscono quasi tutta l’informazione prevista dalle EXIT chart del rivelatore MAP e che quindi forniscono le stesse prestazioni. E’ stato sviluppata una tecnica ciclotomica per la valutazione della trasformata di Fourier nei campi finiti, con applicazioni alla decodifica algebrica di codici Reed-Solomon. Il numero di addizioni è notevolmente ridotto rispetto allo stato dell’arte, anche utilizzando semplici algoritmi per la riduzione del numero di somme.
Reti di sensori wireless
E’ stato studiato il problema della localizzazione in reti di sensori wireless con un approccio cross layer. Si è estesa l'interfaccia tra l'algoritmo di localizzazione dello strato fisico e l’algoritmo di posizionamento del livello superiore, proponendo uno stimatore di distanza soft, per migliorare la localizzazione e l’inseguimento del target.
Comunicazioni via satellite e nello spazio profondo
L'attività di ricerca nel campo delle comunicazioni via satellite e nello spazio profondo ha portato ad un nuovo design di un collegamento downlink a doppio salto dallo spazio profondo, per conseguire una elevata disponibilità dei collegamenti, e ad un metodo per migliorare la localizzazione di satelliti e veicoli spaziali durante eventi di pioggia.
Sono stati considerati la generazione e la ricezione coerente di segnali PDM a 112 Gb/s, con modulazione 16-QAM ed efficienza spettrale di oltre 4 b/s/Hz, ottenendo una distanza di trasmissione di 1000 km. E’ stata considerata l’applicazione del metodo di Wiener nella progettazione di un filtro ottimale, sia in schemi di recupero di portante con PLL sia in sistemi di trasmissione coerente a singola portante, con sincronizzazione basata su simboli pilota.
Controllo della polarizzazione nelle comunicazioni ottiche
Nello sviluppo di sistemi di trasmissione multilivello ad alta capacità è stata ideata e sperimentata una nuova strategia per la multiplazione a divisione di polarizzazione, ottenendo la trasmissione di 100 Gb/s basata su PDM-DQPSK con demodulazione diretta. Nello stesso contesto è stata proposta una soluzione avanzata per la stabilizzazione ottica dello stato di polarizzazione basata sull’effetto Raman non lineare in fibra.
Reti ottiche passive (WDM-PON) per l'accesso
E’ stata proposta, in collaborazione con Alcatel-Lucent, ed è divenuta oggetto di due brevetti una nuova soluzione per un sistema WDM-PON, basata su una cavità auto-sintonizzante per trasmissione simmetrica fino a 10 Gb/s. L'attività ha dato origine ad un nuovo progetto finanziato dall'Unione Europea nel 7 ° Programma Quadro (Progetto ERMES con finanziamento n. 288542), in cui il nostro Gruppo ha il ruolo di Coordinatore del Progetto.
Recentemente il Gruppo è stato coinvolto nel Progetto Nazionale PRIN ROAD-NGN per lo sviluppo di soluzioni ottiche per la rete di accesso.
Ricevitori MIMO e decodifica a bassa complessità di codici Reed-Solomon
E’ stata proposta una nuova famiglia di ricevitori SISO per ricevitori MIMO iterativi. In questi ricevitori la ricerca della sequenza trasmessa è limitata a piccoli sottoinsiemi della costellazione di ipersimboli QAM, attraverso criteri semplici, che trasferiscono quasi tutta l’informazione prevista dalle EXIT chart del rivelatore MAP e che quindi forniscono le stesse prestazioni. E’ stato sviluppata una tecnica ciclotomica per la valutazione della trasformata di Fourier nei campi finiti, con applicazioni alla decodifica algebrica di codici Reed-Solomon. Il numero di addizioni è notevolmente ridotto rispetto allo stato dell’arte, anche utilizzando semplici algoritmi per la riduzione del numero di somme.
Reti di sensori wireless
E’ stato studiato il problema della localizzazione in reti di sensori wireless con un approccio cross layer. Si è estesa l'interfaccia tra l'algoritmo di localizzazione dello strato fisico e l’algoritmo di posizionamento del livello superiore, proponendo uno stimatore di distanza soft, per migliorare la localizzazione e l’inseguimento del target.
Comunicazioni via satellite e nello spazio profondo
L'attività di ricerca nel campo delle comunicazioni via satellite e nello spazio profondo ha portato ad un nuovo design di un collegamento downlink a doppio salto dallo spazio profondo, per conseguire una elevata disponibilità dei collegamenti, e ad un metodo per migliorare la localizzazione di satelliti e veicoli spaziali durante eventi di pioggia.
