Tesis:
Long polyphase sequences for adaptive mmse detector in asynchronous CDMA PLC network with impulsive noise.
- Autor: VAL BEITIA, Iñaky
- Título: Long polyphase sequences for adaptive mmse detector in asynchronous CDMA PLC network with impulsive noise.
- Fecha: 2011
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: SEÑALES, SISTEMAS Y RADIOCOMUNICACIONES
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/8481/
- Director/a 1º: CASAJUS QUIROS, Francisco Javier
- Resumen: Esta tesis analiza el diseño e implementación de un dispositivo PLC Smart Grid para un entorno de una red de area de hogar, donde la robustez y fiabilidad del enlace de comunicacion son un requisito. La red powerline es un medio de transmision compartido usado por todos los nodos de forma independiente. Por lo tanto, se deben emplear tecnicas de acceso multiple para dividir las senales de transmision, las cuales deben ser ortogonales entre si. Ademas de esto, la complejidad computacional del sistema, coste y consumo energetico deben tenerse en cuenta durante la fase de diseno. De modo que es necesario implementar sistemas simples, de manera que todos los usuarios accedan asincronamente al medio de transmision sin la necesidad de ningun nodo central. Para entender las dificultades de las comunicaciones powerline, y diseñar sistemas de transmision robustos, se debe tener una buena comprension de las caracteristicas del canal de comunicaciones. En particular, el rango de la respuesta frecuencial y las propiedades del ruido del canal. En esta tesis se propone un modelo de simulacion del canal powerline que tiene en cuenta el ruido generado en la red asi como los perfiles de atenuacion frecuencial de una red desadaptada. El modelo propuesto esta basado en los resultados de una campana de medidas y las propuestas de otros trabajos. Un analisis del efecto del ruido impulsional sobre las señales transmitidas revela un umbral en el rendimiento del receptor, que depende de las propiedades estadisticas del ruido impulsional. Los sistemas multiportadora de alta velocidad han mostrado un excelente rendimiento en canales con efecto multitrayecto, mientras que las extensiones MC-CDMA y OFDMA han investigado los buenos resultados en entornos sincronos de comunicaciones powerline. Esta tesis examina el rendimiento de algunas de estas tecnicas de acceso multiple en entornos asincronos powerline, usando secuencias de ensanchamiento largas binarias y complejas, en lugar de las tradicionales ortogonales cortas debido a sus malas propiedades de correlacion cruzada en entornos asincronos. Con el objetivo centrado en dispositivos Smart Grid, esta tesis evita el uso de tecnicas complejas de deteccion multiusuario (MUD) en el receptor como por ejemplo canceladores de interferencia en paralelo, para centrarse en tecnicas mas simples de un unico usuario (SUD). Con respecto a sistemas CDMA monoportadora, se selecciona un receptor MMSE debido a la facilidad de adaptacion usando algoritmos adaptativos. El rendimiento de un receptor MMSE a nivel de simbolo en sistemas asincronos DS-CDMA con secuencias largas es analizado y comparado con sistemas MC-CDMA empleando intervalo de guarda en forma de Resumen ii prefijo ciclico. Los analisis de rendimiento se basan en el metodo SGA y son verificados con simulaciones Monte Carlo para un numero alto de usuarios simultaneos con ruido impulsional, y usando diferentes tipos de secuencias. De los resultados del analisis se muestra un superior rendimiento desechando la interferencia de acceso multiple de los sistemas CDMA monoportadora en entornos asincronos. Las simulaciones Monte Carlo tambien confirman el umbral de la tasa de error debido al ruido impulsional. Se propone una estructura adaptativa para la implementacion del receptor MMSE, que requiere diferentes parametros dificiles de estimar desde el receptor. El receptor adaptativo esta basado en un filtro cuyos coeficientes son actualizados por un algoritmo, teniendo la capacidad de suprimir la interferencia de ruido y acceso multiple haciendo uso de las propiedades cicloestacionarias de las senales transmitidas. Las simulaciones Monte Carlo muestran un buen rendimiento en sistemas DS-CDMA asincronos comparado con los sistemas multiportadora MC-CDMA y MC-DS-CDMA en las mismas condiciones, especialmente usando secuencias polifasicas. Se examinan los algoritmos NLMS y RLS, y se propone una version mejorada de este ultimo que resulta menos vulnerable al ruido impulsional. Para SNR altas la interferencia de acceso multiple degrada el rendimiento del receptor adaptativo usando secuencias binarias largas, mientras que el ruido impulsional prevalece sobre la interferencia en caso de usar secuencias polifasicas, las cuales obtienen el mejor rendimiento en combinacion de un receptor RLS mejorado. Para finalizar, se muestra como los algoritmos adaptativos muestran mejores capacidades de seguimiento y mejor rechazo de interferencia cerca-lejano con secuencias largas polifasicas.