Programación de un módem OFDM para comunicación inalámbrica en una plataforma Software-Defined Radio

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Profesores: Dr. Gerardo Abel Laguna Sánchez y Dr. Enrique Rodríguez de la Colina

Resumen: En las comunicaciones inalámbricas modernas, se emplean esquemas digitales y, para minimizar los efectos de la atenuación, el ruido y, al mismo tiempo, maximizar el aprovechamiento del canal, se emplean avanzadas técnicas de procesamiento de señales y comunicaciones digitales, tales como la el multiplexado por repartición en frecuencias ortogonales (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM), que ha sido adoptada como técnica de señalización básica para tecnologías como Wi-MAX. El esquema OFDM es de amplia aplicación en las comunicaciones digitales modernas, tanto en esquemas alambrados (por ejemplo, en sistemas ADLS) como en esquemas inalámbricos (por ejemplo, en sistemas de telefonía celular), ya que ofrece ventajas como:

  • Adaptabilidad de la velocidad de transmisión en función de la SNR.
  • Eficiencia espectral.
  • Robustez ante interferencia entre símbolos (ISI).
  • Inherente inmunidad al ruido impulsivo.

Así, el trabajo presentado aquí permite un acercamiento práctico, por medio de la plataforma SDR, al diseño de sistemas de comunicaciones digital para canales selectivos en frecuencia y variantes en el tiempo, lo cual es de gran utilidad en aplicaciones reales, pues es el caso de los canales inalámbricos, especialmente en las comunicaciones con dispositivos móviles, cuyo comportamiento es precisamente selectivo en frecuencia debido al efecto de las múltiples trayectorias. En esencia, un esquema OFDM es una forma de modulación multi-portadora que divide eficientemente un flujo entrante de datos seriales (de alta velocidad) en un gran número de flujos paralelos (a menor velocidad) de datos y los asigna a un conjunto de subportadoras (subcanales) ortogonales. Una de las ventajas más prometedora de esta técnica incluyen la posibilidad de tener esquemas de modulación adaptivos donde, por ejemplo, se ajusta la velocidad de datos en función de la relación señal a ruido (SNR). Básicamente, para la determinación del esquema de modulación y la asignación de bits en cada subcanal OFDM, se puede estiman la SNR de cada subcanal de tal manera que un subcanal con mejor SNR conducirá más bits que uno con mala SNR. Así, cada subcanal lleva tantos bits en cada símbolo OFDM como lo requiere el nivel de atenuación y el ruido observado en la frecuencia de su subcanal.

Objetivo general

  • Diseñar y programar en una plataforma ‘Software Defined Radio’ (SDR) los algoritmos de la capa física de un MODEM OFDM para un enlace inalámbrico.

Objetivos específicos

  • Diseñar y programar en un SDR los módulos de modulación y demodulación OFDM.
  • Diseñar y programar en un SDR el modulo de sincronización.
  • Diseñar y programar en un SDR los módulos de estimación de canal y estimación de ruido.
  • Diseñar y programar en un SDR el modulo de igualamiento (Equalizer).
  • Evaluar el desempeño de los algoritmos seleccionados en el SDR.

Última actualización: June 1, 2016 at 23:55 pm

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