APPARATO MODULATORE DI LARGHEZZA DI SEGNALI ANALOGICI CON CONFIGURAZIONE AD ANELLO CHIUSO

Data di pubblicazione

13-07-2016

Codice

DEIB.16.005.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

11-02-2016

Fase

Brevetto concesso in Italia; Domanda di brevetto in US ed Europa

Titolare

Politecnico di Milano

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI ELETTRONICA, INFORMAZIONE E BIOINGEGNERIA

Autori

Umberto Spagnolini; Lorenzo Combi

Descrizione

L’eccessiva espansione in banda legata alla digitalizzazione dei segnali è uno dei principali ostacoli allo sviluppo delle reti d’accesso centralizzate (Cloud-RAN), un nuovo paradigma che rende possibile lo sviluppo di reti cellulari ad alta velocità (>20Mbps), e l’utilizzo di un grande numero di antenne (∼32 per sito) per l’implementazione di tecniche MIMO. Un’accurata modulazione analogica a larghezza d’impulso (PWM) è adatta per la trasmissione a basso costo su fibra ottica, contemporaneamente evitando l’espansione in banda tipica delle trasmissioni digitali (di un fattore 32x circa) e riducendo le imprecisioni normalmente introdotte da modulatori PWM convenzionali. Inoltre, la modulazione PWM è efficiente dal punto di vista energetico. La presente invenzione riguarda un apparecchio e un metodo per modulazione PWM precisa che consente l’utilizzo di componenti a basso costo e poco precisi senza che questo intacchi le prestazioni complessive del sistema. In particolare, la modulazione Sigma-Delta PWM (ΣΔ-PWM) prevede l’utilizzo di un sistema in anello chiuso che comprende un filtraggio, un modulatore interno a bassa precisione e un demodulatore nel ramo di feedback. Il segnale in ingresso è analogico, l’uscita è un segnale a due livelli in cui l’informazione sull’ampiezza dei campioni dell’ingresso è mappata nella larghezza di impulsi di forma prefissata. Il segnale di clock che controlla il modulatore può essere generato da un oscillatore locale o ricostruito a partire da un segnale esterno. La modulazione ΣΔ-PWM è valida per qualsiasi trasmissione analogica dove è vantaggioso che il contenuto di informazione sia codificato della durata di una forma d’onda prefissata.

Campo di applicazione

Modulazione PWM precisa e a basso costo. Reti d’accesso centralizzate (C-RAN) per le future reti mobili (5G).

Vantaggi

L'invenzione risolve il problema di ridurre il rumore nei modulatori PW (Pulse Width) dal momento che l’anello chiuso ha capacità di reiezione rispetto a errori introdotti al modulatore interno all’anello chiuso. La trasmissione analogica permette di evitare la digitalizzazione del segnale, che porta ad una occupazione di banda più elevata. L' eccessiva larghezza di banda è attualmente uno dei maggiori vincoli allo sviluppo delle cosiddette reti di accesso centralizzate (C-RAN). Di conseguenza, questa tecnologia permette da un lato di evitare l’espansione in banda legata alla digitalizzazione, e dall’altro di sviluppare dispositivi a basso costo al posto di costosi modulatori ad alte prestazioni.

Stadio di sviluppo

Stadio concettuale

Contatto

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