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

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.