Filtros digitais para a separação de subbandas em sistemas PLC baseados em clustered-OFDM

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Schettino, Hugo Viveiros
• Orientador(a): Ribeiro, Moisés Vidal
• Banca de defesa: Lima Netto, Sergio , Andrade Filho, Luciano Manhães de , Campos, Fabrício Pablo Virgínio de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Power line communication; Sistemas elétricos de potência; Clustered orthogonal frequency division multiplexing; Filtro digital; Análise de desempenho; Electric power systems; Digital filter; Performance analysis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/1768

Este trabalho investiga o uso de filtros digitais de resposta ao impulso finita (finite impulse response - FIR) e de resposta ao impulso infinita (infinite impulse response - IIR) para separar os sinais dos clusters de esquemas de multiplexação por divisão de frequência ortogonal clusterizado (clustered orthogonal frequency division multiplexing - clustered-OFDM), aplicado à sistema de comunicação via rede elétrica (power line communication - PLC). Nesse contexto, introduz-se uma formulação para explicitar a influência do filtro digital no esquema clustered- OFDM. A partir dessa formulação, uma equação que quantifica a vazão em função do uso dos filtros digitais, a qual leva em consideração a relação sinal ruído multicanal, a especificação do filtro e, principalmente, o comprimento dele, é apresentada. Através de simulações computacionais, analisa-se o desempenho do esquema sujeito a um conjunto de filtros digitais previamente selecionados, considerando três cenários: canal corrompido pelo ruído aditivo, gaussiano e branco (additive white Gaussian noise - AWGN), canal PLC indoor corrompido ruído (medido numa residência localizada na cidade de Juiz de Fora, MG) e canal PLC outdoor corrompido pelo ruído (medido numa rede de distribuição de energia elétrica de baixa tensão na cidade de Juiz de Fora, MG). De acordo com os resultados computacionais, dentre os filtros digitais analisados, os filtros digitais Chebychev tipo II, FIR interpolado (interpolated FIR - IFIR) e FIR de fase mínima e equiripple são, de maneira geral, os filtros digitais que proporcionam os melhores benefícios (maior vazão e menor complexidade computacional). Considerando-se a influência da precisão finita nesses três filtros digitais, conclui-se que o filtro digital IIR Chebychev tipo II quantizado proporciona a menor perda de vazão e, portanto, é um filtro bastante adequado para esquemas clustered-OFDM.