L’utlilizzo delle powerline per la fornitura di servizi a valore aggiunto, ha concentrato l’attenzione su tutte le tecniche di modulazione in grado di permettere lo sviluppo di sistemi di trasmissione robusti, con buone prestazioni e in grado di sfruttare in modo efficiente il canale. Il seguente rapporto descrive in modo completo i sistemi di trasmissione dati di tipo OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation). Illustra inoltre il funzionamento del simulatore che è stato realizzato sulla base delle specifiche previste dalla norma IEC 61334. Il primo capitolo di questo rapporto è dedicato allo studio del canale, dei fenomeni che ne provocano una degradazione e alla descrizione dettagliata dei diversi sistemi OFDM (CP-OFDM e ZP-OFDM). Lo studio del canale permette di capire quali sono i punti di forza della tecnica OFDM, e fornisce nello stesso tempo i primi strumenti utili per il dimensionamento e la progettazione di un sistema basato su tale tecnica di modulazione. E’ stata inoltre effettuata una classificazione dei canali sulla base della loro selettività in frequenza: viene descritto un canale a partire dalla sua risposta all’impulso e si mostra il vantaggio dell’utilizzo di una tecnica multiportante rispetto ad un sistema monofrequenziale. Ci si sofferma poi sugli effetti che un canale a echi multipli può avere sulla trasmissione di dati, e si mostra come l’OFDM possa facilmente eliminare parte delle interferenze. Viene inoltre fornita una precisa formulazione matriciale del sistema, fondamentale per la definizione delle operazioni svolte dal modulatore, dal demodulatore e dall’eventuale equalizzatore. Il secondo capitolo è dedicato allo studio dello standard CENELEC per l’utilizzo della banda sotto i 148.5 kHz e alla descrizione delle specifiche proposte dalla norma IEC 61334 per la creazione di un protocollo per sistemi OFDM. Il terzo capitolo descrive le caratteristiche del simulatore che è stato realizzato sulla base delle specifiche tecniche della norma IEC 61334. Le funzionalità del simulatore sviluppate fino ad ora sono: la possibilità di configurare le portanti da utilizzare, il tipo di canale e il rapporto segnale-rumore. Il simulatore fornisce inoltre un interessante strumento per la visualizzazione dello spettro del segnale trasmesso. Il simulatore è stato utilizzato per il calcolo delle prestazioni di un semplice canale AWGN di cui si riportano i risultati ottenuti. La buona aderenza delle prestazioni ottenute dal simulatore con quelle teoriche è indice del buon funzionamento del sistema; il simulatore è pronto ad essere impiegato per descrivere il comportamento di canali più complessi e scenari di rumori più vicini alla realtà degli impianti.

Gli ulteriori sviluppi consisteranno nella messa a punto di funzioni per lo studio della dipendenza delle prestazioni dal tipo di canale, dai rumori presenti sulle linee e dalla variabilità della topologia della rete elettrica avendo come obiettivo la messa a punto di uno strumento a supporto di chi, in fase di progettazione, debba decidere se orientarsi o meno su un sistema di modulazione di questo tipo. Per fare ciò ci si concentrerà sullo studio del canale powerline sulla bassa e media tensione con l’obiettivo di integrare nel simulatore un modello di canale rappresentabile mediante un filtro a risposta impulsiva finita. Il simulatore verrà inoltre esteso in modo da consentire la generazione di rumori tipici delle linee elettriche (rumore bianco, impulsivo periodico…) con i quali testare le prestazioni della trasmissione. Verrà anche analizzata la possibilità di impiegare una tecnica di equalizzazione del segnale, per migliorare le prestazioni, basato sulla stima del canale e su algoritmi di tipi zero forcing e MMSE.