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Projecte llegit

Títol: Reducción de la interferencia entre canales WiFi en un sistema embarcado en un dron

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: GONZÁLEZ ARBESU, JOSÉ MARIA

Departament: TSC

Títol: Reducción de la interferencia entre canales WiFi en un sistema embarcado en un dron

Data inici oferta: 31-01-2023     Data finalització oferta: 05-02-2023


Estudis d'assignació del projecte:
    DG ENG AERO/SIS TEL
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Segon director/a (UPC): ROYO CHIC, PABLO
 
Paraules clau:
dron, interferencia, wifi, filtro
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
La comunicación entre un UAS y una estación base es esencial
tanto para el pilotaje como para la transferencia de
datos/información entre ambos. Aunque suelen emplearse diversas
bandas de frecuencia para estas comunicaciones, el de la banda de
2.4 GHz es cada vez más habitual para estos servicios al estar
reservados internacionalmente para utilizaciones industriales,
científicas y médicas. Como consecuencia de esta reserva
internacional, existe una plétora de sistemas inalámbricos la
utilizan y a pesar de que se dispone de 14 canales es muy
habitual que la interferencia entre servicios que se encuentran
en canales adyacentes sea tan perjudicial que afecte gravemente,
o impida, el uso de los sistemas embarcados en un UAS.

El presente proyecto tiene por objeto el diseño de un filtro
conmutado que permita la selección del canal más bajo o el más
alto de la banda ISM de 2.4GHz e introduzca una fuerte atenuación
en el otro extremo de la banda. Puesto que el diseño habrá de ir
embarcado en un dron se incorporan como restricciones adicionales
el tamaño y el peso de dicho filtro.

Durante el desarrollo del proyecto se explorará dos diseños: el
primero utilizará componentes BAW y conmutadores de RF, mientras
que el segundo empleará conmutadores y elementos concentrados SMD
sobre un diseño en tecnología microtira. Ambos diseños serán
fabricados y caracterizados experimentalmente para su comparación
con el diseño teórico. Se procurará la verificación experimental
de los diseños en un sistema embarcado.
 
Overview (resum en anglès):

This project focuses on two issues in the UPC drone laboratory. The first objective is to design a WiFi channel selector using microstrip technology to eliminate unwanted interference in drones. A solution is proposed using a structure with STDP switches that alternate between low-pass and high-pass filters, enabling efficient band selection.

Designs and evaluations have been conducted using ADS software. Different options have been evaluated, and the integration of BAW filters and RF switches has been selected. The components have been evaluated to determine the most suitable ones in terms of integration and manufacturing at EETAC. The performance of each component has been evaluated once implemented on the board, and a comprehensive solution has been designed to assess its behavior.

The second issue relates to guiding a drone towards a specific Bluetooth device. A system of antennas has been designed with a configuration of multiple antennas selectable by an electronic switch. A system with four antennas with suitable radiation patterns and characteristics has been chosen. The structure has been designed in Solidworks and 3D printed. The system will incorporate a Raspberry Pi 3 to measure the antenna power and determine the direction of the target.

In summary, the aim is to design a WiFi band selector and an antenna system to guide drones towards specific Bluetooth devices. Designs, evaluations, and the selection of suitable components have been carried out for implementation.

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