Análise Experimental de Técnicas de Modulação
E-OFDM na Comunicação Via Luz Visível

Nome: Felipe Teixeira Monteiro
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 17/12/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Evandro Ottoni Teatini Salles Co-orientador
Jair Adriano Lima Silva Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Carlos Eduardo Schmidt Castellani Examinador Interno
Evandro Ottoni Teatini Salles Coorientador
Jair Adriano Lima Silva Orientador
Reginaldo Barbosa Nunes Examinador Externo

Resumo: Uma comparação de desempenho entre formatos de modulação multiportadoras candidatos à quinta geração de telefonia móvel (5G), aplicada a sistemas de comunicação via luz visível (VLC - Visible Light Communications), é apresentada neste trabalho. A tecnologia VLC é considerada promissora devido a vantagens que incluem a utilização de diodos emissores de luz (LED: Light-Emitting Diode) para transmissão de dados em espectro não licenciado, além da inexistência de interferência eletromagnética com sistemas de comunicação sem fio convencionais. A sua integração da tecnologia VLC no contexto 5G pressupõe uma avaliação de desempenho entre as técnicas de modulação recomendadas para 5G, bem como a comparação com a modulação designada para quarta geração de telefonia móvel (4G).
Assim sendo, o desempenho de sistemas VLC com multiplexação por divisão de frequências ortogonais (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing), modulação usada em sistemas 4G, é comparado com dois novos formatos de modulação candidatos para a padronização do 5G, quais sejam, a multiplexação por banco de filtros (FBMC - Filter Bank Multicarrier) e a uma versão generalizada da multiplexação de subportadoras não ortogonais (GFDM - Generalized Frequency Division Multiplexing).
Resultados obtidos após simulações numéricas em canais que adicionam ruído Gaussiano branco mostraram que a técnica de modulação FBMC supera as multiplexações OFDM e GFDM. Um aparato experimental de um enlace VLC contendo um LED transmissor e um foto-receptor foi preparado e explorado para a comprovação dos princípios abordados. Os resultados experimentais mostraram que, em um enlace VLC de 1 m de comprimento e para diferentes valores da relação entre a potência de sinal e a potência de ruído (SNR - Signal-to-Noise Ratio), a multiplexação GFDM apresentou melhor desempenho quando comparado ao OFDM, embora para valores de SNR < 8 dB a FBMC obteve melhor desempenho entre as demais. Isso também é verdade quando o comprimento do enlace alcança valores próximos de 2,5 m, para altos valores de SNR. No entanto, o ganho de aproximadamente 5 dB na métrica de magnitude do vetor de erro obtido em d = 2,5 m, reforça a ideia de que tanto a FBMC quanto a GFDM podem ser adotados para comunicação VLC em ambientes internos, empregada como sistema complementar de aplicações em 5G. Além disso, também conjecturamos que, para comprimentos de enlace d>2.5 m, a multiplexação FBMC pode ser o esquema de modulação favorito, considerando a rápida degradação do desempenho dos sistemas VLC baseados em GFDM.
Palavras-Chave: Comunicação por luz Visível VLC, 5G, OFDM, FBMC, GFDM

Acesso ao documento

Acesso à informação
Transparência Pública

© 2013 Universidade Federal do Espírito Santo. Todos os direitos reservados.
Av. Fernando Ferrari, 514 - Goiabeiras, Vitória - ES | CEP 29075-910