Progettazione ed implementazione di un sistema SDR per la lettura di un sensore SAW

This thesis presents the design and development of a software-defined radio (SDR) system tailored to interrogate a passive temperature surface acoustic wave (SAW) sensor, motivated by the rapid expansion of the IoT market where low-power sensors are increasingly deployed in residential, agricultural, military, medical, and aerospace applications. After a comprehensive evaluation of various hardware platforms, the ADALM Pluto SDR was selected for its excellent balance of performance, cost, and seamless Matlab integration. Its wide operating frequency range (325 MHz to 3.8 GHz) and high ADC sampling rate (61.44 MS/s) enable the precise capture of rapid signal fluctuations associated with temperature variations. Matlab functions as the control and signal processing environment, facilitating the real-time generation of RF interrogation signals and the efficient processing of the sensor responses. Experimental validation conducted within a temperature chamber confirmed that the system can reliably characterizes sensor behavior under controlled thermal conditions.

Questa tesi presenta la progettazione e lo sviluppo di un sistema software-defined radio (SDR), adattato all’interrogazione di un sensore passivo di temperatura a onde acustiche superficiali (surface acoustic wave, SAW), motivato dalla rapida espansione del mercato IoT, dove i sensori a basso consumo sono sempre piu utilizzati in applicazioni ` residenziali, agricole, militari, mediche e aerospaziali. Dopo una valutazione completa di varie piattaforme hardware, e stato scelto l’ADALM Pluto SDR per il suo eccellente ` equilibrio tra prestazioni, costi e perfetta integrazione con Matlab. L’ampia gamma di frequenze operative (da 325 MHz a 3,8 GHz) e l’elevata frequenza di campionamento ADC (61,44 MS/s) consentono di catturare con precisione le rapide fluttuazioni del segnale associate alle variazioni di temperatura. Matlab funge da ambiente di controllo ed elaborazione del segnale, facilitando la generazione in tempo reale dei segnali di interrogazione RF e l’elaborazione efficiente delle risposte del sensore. La convalida sperimentale condotta all’interno di una camera termica ha confermato che il sistema puo caratterizzare in modo affidabile il comportamento del sensore in condizioni ter- ` miche controllate.