Contribuições à análise espectral de sinais caóticos com aplicações em comunicações.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Costa, Rafael Alves da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Caos (Sistemas dinâmicos); Chaos-based digital modulations; Chaotic signals; Linear representation of chaos; Piecewise linear maps; Power spectral density; Processamento digital de sianis; Telecomunicações
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-18042024-092640/

Desde o início da década de 1990, diversos trabalhos foram publicados propondo a codificação de mensagens em sinais caóticos. Entretanto, os sistemas de comunicação baseados em caos ainda necessitam de mais estudos para que sua aplicação em sistemas comerciais viabilize-se. Nesse contexto, a caracterização espectral desses sinais passa a ser um problema fundamental. Como todo canal físico possui banda limitada, é relevante determinar e, preferencialmente, controlar a faixa de frequência ocupada pelos sinais caóticos envolvidos. Nessa tese, investigam-se as características da sequência de autocorrelação e da Densidade Espectral de Potência (DEP) de sinais caóticos gerados por mapas unidimensionais lineares por partes com um número arbitrário de segmentos, generalizando-se resultados anteriores da literatura. Propõem-se também um método alternativo para obtenção da DEP explorando uma representação linear de sinais caóticos. A partir destes resultados, obteve-se fórmulas fechadas para DEP da modulação Chaos Shift Keying (CSK). Estes resultados analíticos foram validados por meio de simulações computacionais e de implementações em hardware, incluindo a experimentacao em um canal de comunicação real. Do ponto de vista da Engenharia de Telecomunicações, os resultados obtidos são relevantes, pois possibilitam o surgimento de novas ideias de aplicações de sinais caóticos em sistemas de comunicação digital.