Spectrally efficient systems for satellite communications

In questa Tesi verranno proposte tre diverse soluzioni il cui scopo àƒ¨ l'incremento dell'efficienza spettrale nei sistemi satellitari. Per prima cosa, considereremo uno scenario multi-utente a multiplazione di frequenza, che àƒ¨ uno degli scenari inclusi nello standard DVB-RCS. Useremo modulazioni a fase continua (CPM) concatenate serialmente ad un codificatore tramite un interleaver. La giàƒÂ  elevata efficienza spettrale delle CPM puàƒ² essere ulteriormente aumentata sfruttando la tecnica del "frequency packing". Un tale incremento peràƒ² rende necessaria un'accurata sincronizzazione affinchàƒ© il ricevitore funzioni correttamente. Pertanto verranno progettati e testati degli stimatori iterativi di fase e frequenza. In seguito, ci concentreremo su sistemi a divisione di codice basati sulle CPM. VerràƒÂ  quindi proposta una nuova tecnica di espansione spettrale, progettata ad hoc per le CPM. Mostreremo come ottenere facilmente delle densitàƒÂ  spettrali di potenza larghe, piatte e lisce, senza ricorrere a sequenze di spreading, e senza tutte le problematiche di progettazione a queste collegate. Inoltre, ricaveremo degli algoritmi di rivelazione multi-utente subottimi che saranno impiegati per mostrare come il sistema proposto possa superare le prestazioni di tutti gli altri sistemi in letteratura, sia in termini di probabilitàƒÂ  d'errore che di efficienza spettrale. Infine, considerando lo scenario previsto dallo standard DVB-S2, proporremo di incrementarne l'efficienza spettrale attraverso la tecnica del "time and frequency packing". Questa tecnica causa l'insorgenza di interferenza intersimbolica e intercanale, che a loro volta provocano l'aumento del numero di simboli pilota necessari per una corretta sincronizzazione di fase e frequenza. SaràƒÂ  pertanto introdotto un nuovo design dei piloti, e saranno derivati opportuni algoritmi di rivelazione ottimi e subottimi a ridotta complessitàƒÂ . Mostreremo come il sistema proposto possa superare le prestazioni dello standard DVB-S2 sia in termini di probabilitàƒÂ  d'errore che di efficienza spettrale.