Técnicas de detecção e implementação em FPGA de modulações QAM de ordem elevada

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Lemos, Gléverson Fabner Condé
• Orientador(a): Ribeiro, Moisés Vidal
• Banca de defesa: Cerqueira, Augusto Santiago , Andrade Filho, Luciano Manhães de , Rêgo, Cássio Gonçalves do
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Modulação QAM; Modulação adaptativa; QAM quadrada; QAM cruzada; Detecção de símbolos; FPGA; QAM modulation; Adaptive modulation; Square QAM; Cross QAM; Symbol detection
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4724

A presente dissertação versa sobre técnicas de baixo custo para detecção, modulação e demodulação de constelações M-QAM (quadrature amplitude modulation) de ordem elevada, ou seja, M = 2n, n = {2,3, · · · ,16}. Al´em disso, s˜ao propostas constelações alternativas para M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, que buscam minimizar a PAPR (peak to average power ratio) quando um sistema OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) ´e utilizado para a transmissão de dados. Uma implementação, de baixo custo e em dispositivo FPGA (field programmable gate array), de um esquema de modulação constante e adaptativa para sistemas OFDM, quando a modulação é MQAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, é descrita e analisada. O desempenho das técnicas de detecção propostas é avaliado através de simulações computacionais quando o ruído é AWGN (additive white Gaussian noise) e AIGN (additive impulsive Gaussian noise). Os resultados em termos de BER × Eb/N0 indicam que as perdas de desempenho geradas com as técnicas propostas não são significativas e, portanto, tais técnicas são candidatas adequadas para a implementação de um sistema OFDM com elevada eficiência espectral. Os resultados computacionais revelam ainda que as propostas alternativas para constelações M-QAM reduzem a PAPR, mas, em contrapartida, degradam consideravelmente a BER. Finalmente, a análise da complexidade computacional das técnicas de detecção e demodulação, as quais foram implementadas em dispositivo FPGA, indica que há uma redução do custo computacional, ou seja, redução do uso de recursos de hardware do dispositivo FPGA quando tais técnicas são implementadas para a demodulação e detecção de símbolos M-QAM de ordem elevada.