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Título: Adequação ao requisito cintilação em sistemas de comunicação via luz visível mediante uso de sinais OFDM com envoltória constante
Autor(es): Neves, José Luís Costa
Orientador: Silva, Jair Adriano Lima
Coorientador: Segatto, Marcelo Eduardo Vieira
Data do documento: 21-Set-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A escassez de espectro eletromagnético tem sido um problema no desenvolvimento de novas aplicações sem os. Para a resolução deste problema, a comunicação por luz visível tem emergido como uma tecnologia promissora e complementar à radiofrequência, devido às suas vantagens como tecnologia verde, espectro não licenciado, baixo consumo de energia, alta proteção da privacidade e resistência a interferência eletromagnética. Aliado a isso, por ser uma tecnologia que utiliza diodo emissor de luz para a transmissão de dados, garantindo também a função de iluminação, propicia a sua utilização em diversos tipos de ambientes. A utilização da multiplexação por divisão de frequências ortogonais (OFDM) em sistemas de comunicação por luz visível tem sido atrativo devido a sua capacidade em combater a interferência intersimbólica e por garantir altas taxas de dados. No entanto, sinais OFDM possuem grandes flutuações de amplitude, resultando em um alto valor da rellação entre a potência máxima e a potência média (PAPR) e, portanto, podem degradar a qualidade da iluminação devido a cintilação da luz. A cintilação é prejudicial à visão e causa fadiga ocular, convulsões epiléticas, dor de cabeça, mal-estar, entre outros problemas. O presente trabalho apresenta um estudo de simulação e experimental, que avalia o desempenho da técnica de transmissão OFDM que transmite sinais com envoltória constante (CE-OFDM) em um sistema de comunicação via luz visível, por meio da adequação dos requisitos da cintilação. O sistema CE-OFDM é baseado na modulação de fase de uma portadora elétrica e reduz o parâmetro PAPR para 3 dB. Os resultados obtidos em canal óptico com linha visada utilizando uma largura de banda de 5 MHz mostraram que, mediante adequação dos requisitos da cintilação e considerando os níveis de mapeamento 4, 16 e 64-QAM, o sistema CE-OFDM apresenta um desempenho superior aos apresentados pelos sistemas OFDM convencional e ACO-OFDM. Os resultados também mostraram que, em presença de não-linearidades introduzidas pelo LED, o sistema CE-OFDM apresenta maior robustez.
The scarcity of electromagnetic spectrum has been a problem in the development of new wireless applications. To solve this problem, visible light communication has emerged as a promising and complementary technology to radiofrequency due to its advantages such as green technology, unlicensed spectrum, low power consumption, high privacy protection and resistance to electromagnetic interference . Allied to this, because it is a technology that uses light emitting diodes for data transmission, also guaranteeing the lighting function, it allows its use in di erent types of environments. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in visible light communication systems has been attractive because of its ability to combat intersymbol interference and ensuring high data rates. However, OFDM signals have large amplitude uctuations, resulting in high peak-to-average power ratio (PAPR) and therefore can degrade the quality of the illumination due to Flicker light. Flickering light is harmful to vision and causes eye fatigue, seizures, headache, malaise, and other problems. The present work presents a simulation and experimental study that evaluates the performance of the OFDM transmission technique that transmits signals with constant envelope (CE-OFDM) in a communication system via visible light, by means of the adequacy of the Flickering requirements. The CE-OFDM system is based on the phase modulation of an electric carrier and reduces the PAPR parameter to 3 dB. The results obtained in the line-of-sight channel using a bandwidth of 5 MHz showed that, by adapting the icker requirements and considering the mapping levels 4, 16 and 64-QAM, the CE-OFDM system presents a upper performance than those presented by the conventional OFDM and ACO-OFDM systems. The results also showed that, in the presence of non-linearities introduced by the LED, the CE-OFDM system presents greater robustness.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10709
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