Diseño e implementación de un sistema MIMO Fast OFDM en módulos NI-USRP

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Title: Diseño e implementación de un sistema MIMO Fast OFDM en módulos NI-USRP
Authors: Gamboa Córdova, Richard Gerardo
Advisor: Oñate Cadena, Luis Germán
Abstract: El desarrollo de nuevas aplicaciones requiere tecnologías de transmisión inalámbrica que brinden una gran densidad de datos a altas velocidades, para ser aplicadas en telefonía móvil, televisión digital, entre otras. En un ambiente inalámbrico real el medio de propagación es hostil, es decir, la señal es afectada por el desvanecimiento y la interferencia de otros usuarios, además, el espectro electromagnético debe ser usado eficientemente ya que es un recurso limitado y controlado. Debido a esto se ha propuesto el sistema múltiples entradas múltiples salidas (MIMO, Multiple Input Multiple Output) 2x2 Fast-OFDM (FOFDM, Fast Orthogonal Frequency Division Multiplexing) el cual logra usar el espectro electromagnético de forma más eficiente aumentando la capacidad de transmisión de datos brindando un mejor desempeño en contra de los problemas del canal inalámbrico. Por medio del software MatLab se desarrolló la programación del transmisor y receptor del sistema MIMO 2x2 Fast-OFDM en los módulos USRP (Universal Software Radio Peripherals”) usando Labview. Mediante la técnica MIMO de forzado a cero y la estimación de canal el cual se logra mediante la utilización del método de mínimos cuadrados, además, se utiliza la transformada coseno discreta (DCT, Discrete Cosine Transform) para obtener la señal Fast-OFDM de doble banda lateral y así realizar las respectivas pruebas de funcionamiento para diferentes modulaciones digitales en un ambiente real de transmisión inalámbrica. Se analizó el comportamiento de la tasa de error de bits (BER, Bit Error Rate) con respecto a la distancia, en el cual se observó que el sistema llega a su mejor funcionamiento con una razón señal a ruido (SNR, Signal to Noise Ratio) de 21 [dB], siendo BPSK las modulación digital de mejor rendimiento con un BER = 6.5x10−5.
Translated abstract: The development of new applications requires wireless transmission technologies that provide high data density at high speeds, to be applied in mobile telephony, digital television, and others. In a real wireless environment the medium of propagation is hostile, it means, the signal is affected by the fading and interference of other users, in addition, the electromagnetic spectrum must be used efficiently as it is a limited and controlled resource. Due to this, the MIMO 2x2-Fast-OFDM system has been proposed, which manages to use the electromagnetic spectrum more efficiently, increasing the data transmission capacity, providing a better performance against the problems of the wireless channel. Through the MatLab software, the programming of the transmitter and receiver of the MIMO 2x2 Fast-OFDM system was developed in the USRP modules using Labview. Through the MIMO zero-force technique and the channel estimation which is achieved by the least squares method, the DCT discrete cosine transform is used to obtain the Fast-OFDM double-sideband signal and thus perform the respective performance tests for different digital modulations in a real wireless transmission environment. The behavior of BER with respect to distance was analyzed, in which it was observed that the system reaches its best performance with a SNR of 25.53 [dB], with BPSK being the best-performing digital modulation with a BER = 6.5x10−5.
Keywords: PROGRAMAS PARA COMPUTADOR
TELECOMUNICACIONES
Issue Date: Feb-2017
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/14024
Language: spa
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