Programación y evaluación en un DSP del nivel físico de un módem OFDM para comunicación por la red eléctrica doméstica Public Deposited
Las nuevas tecnologías de comunicación son constantemente estudiadas con el fin de mejorar aquellos puntos que contribuyan a maximizar las tasas de transferencia, ancho de banda, velocidad y, al mismo tiempo, se minimice el costo en infraestructura, perdida de información o errores en los datos y, quizá el más relevante para nuestros tiempos, el consumo de energía. A partir del año 1980, la red eléctrica dejó de ser sólo un medio de distribución de energía y comenzó a ser usada como un medio de transmisión de datos. La información que se envió inicialmente por el cableado eléctrico fue de lecturas remotas. No fue hasta el año de 1997, cuando la red eléctrica fue presentada al mercado como una nueva tecnología de comunicación que llevaría el nombre de Power Line Communication (PLC)1. Desde entonces la inversión privada, instituciones de gobierno y de educación, han iniciado la explotación de los beneficios de este medio altamente viable y económico para el trayecto de la denominada última milla. En el presente documento se presenta la comunicación idónea de resultados logrados en la investigación, diseño y evaluación en un procesador digital de señales de los bloques funcionales de un modem para la transmisión de datos por la red eléctrica doméstica. Los algoritmos propuestos en el presente trabajo de investigación, son inspirados en los modelos formales propuestos por Matthieu Crussiére en [1]. En la investigación realizada, sobre los algoritmos necesarios para una transmisión bajo el esquema OFDM, se encontró la necesidad de poner en práctica algoritmos como: modulación OFDM (sigla del ingl. Orthogonal Frequency Division Multiplexing, multiplexado por división de frecuencias ortogonales’), sincronización, técnicas de estimación de canal, por mencionar algunos. Los algoritmos seleccionados después de la revisión bibliográfica, fueron programados y evaluados en un procesador digital de señales (de DSP, sigla del ingl. Digital Signal Processing ) de la familia TMS032C6416T. La puesta en práctica de los algoritmos en el DSP, se llevó a cabo siguiendo las recomendaciones del fabricante para lograr el máximo desempeño. Durante la puesta en práctica se evaluaron algunas propuestas de mejora sobre el proceso de sincronización, tales propuestas como el diseño de una trama de calibración para la puesta a punta del sistema y una modificación en la estimación del inicio de los símbolos OFDM con base a la moda estadística. La implementación de ambas propuestas mostró resultados satisfactorios, logrando disminuir el número de símbolos OFDM empleados en el proceso de sincronización. Los algoritmos implementados en el proceso de sincronización sólo permiten la puesta a punto a partir de 8 dB de valor de relación señal a ruido. A lo largo del presente documento el lector podrá apreciar una revisión del estado del conocimiento sobre de la evolución y desarrollo de la tecnología PLC, así como la del estándar consolidado hasta el año 2012 sobre esta tecnología. La investigación realizada sobre el estándar obligó a la investigación y estudio de modelos formales de la capa física usados para la transmisión de datos con la tecnología PLC. Otra parte importante del documento es el reporte sobre el desarrollo realizado a lo largo de la investigación, donde se presenta la programación y diseño de los algoritmos evaluados en el DSP. También se presenta el análisis y discusión de resultados obtenidos, los que son presentados principalmente mediante gráficas BER vs. SNR como medida de desempeño apropiada en los sistemas de comunicación digital. Finalmente se presentan las conclusiones obtenidas a lo largo del presente trabajo de investigación de acuerdo con los objetivos marcados.
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