Orthogonal space-time block codes for free-space IM/DD optical links

Use of orthogonal space-time block codes (STBCs) with multiple transmitters and receivers can improve signal quality. However, in optical intensity modulated signals, output of the transmitter is non-negative and hence standard orthogonal STBC schemes need to be modified. A generalised framework for applying orthogonal STBCs for free-space IM/DD optical links is presented.

Orthogonal space–time block codes for free-space IM/DD optical links

Use of orthogonal space-time block codes (STBCs) with multiple transmitters and receivers can improve signal quality. However, in optical intensity modulated signals, output of the transmitter is non-negative and hence standard orthogonal STBC schemes need to be modified. A generalised framework for applying orthogonal STBCs for free-space IM/DD optical links is presented.

A scale-space aproach to nonlocal optical flow calculations

[EN] This paper presents an interpretation of a classic optical flow method by Nagel and Enkelmann as a tensor-driven anisotropic diffusion approach in digital image analysis. We introduce an improvement into the model formulation, and we establish well-posedness results for the resulting system of parabolic partial differential equations. Our method avoids linearizations in the optical flow constraint, and it can recover displacement fields which are far beyond the typical one-pixel limits that are characteristic for many differential methods for optical flow recovery. A robust numerical scheme is presented in detail. We avoid convergence to irrelevant local minima by embedding our method into a linear scale-space framework and using a focusing strategy from coarse to fine scales. The high accuracy of the proposed method is demonstrated by means of a synthetic and a real-world image sequence.

Near-Optimum Coding for q-ary Symmetric Channel with Application to Space Communications

Questa Tesi aspira a mostrare un codice a livello di pacchetto, che abbia performance molto vicine a quello ottimo, per progetti di comunicazioni Satellitari. L’altro scopo di questa Tesi è quello di capire se rimane ancora molto più difficile maneggiare direttamente gli errori piuttosto che le erasures. Le applicazioni per comunicazioni satellitari ora come ora usano tutte packet erasure coding per codificare e decodificare l’informazione. La struttura dell’erasure decoding è molto semplice, perché abbiamo solamente bisogno di un Cyclic Redundancy Check (CRC) per realizzarla. Il problema nasce quando abbiamo pacchetti di dimensioni medie o piccole (per esempio più piccole di 100 bits) perché in queste situazioni il costo del CRC risulta essere troppo dispendioso. La soluzione la possiamo trovare utilizzando il Vector Symbol Decoding (VSD) per raggiungere le stesse performance degli erasure codes, ma senza la necessità di usare il CRC. Per prima cosa viene fatta una breve introduzione su come è nata e su come si è evoluta la codifica a livello di pacchetto. In seguito è stato introdotto il canale q-ary Symmetric Channel (qSC), con sia la derivazione della sua capacità che quella del suo Random Coding Bound (RCB). VSD è stato poi proposto con la speranza di superare in prestazioni il Verification Based Decoding (VBD) su il canale qSC. Infine, le effettive performance del VSD sono state stimate via simulazioni numeriche. I possibili miglioramenti delle performance, per quanto riguarda il VBD sono state discusse, come anche le possibili applicazioni future. Inoltre abbiamo anche risposto alla domande se è ancora così tanto più difficile maneggiare gli errori piuttosto che le erasure.

Space-based optical observation system suitable for micro satellite

The PhD research activity has taken place in the space debris field. In detail, it is focused on the possibility of detecting space debris from the space based platform. The research is focused at the same time on the software and the hardware of this detection system. For the software, a program has been developed for being able to detect an object in space and locate it in the sky solving the star field. For the hardware, the possibility of adapting a ground telescope for space activity has been considered and it has been tested on a possible electronic board.