Sistema de rádio digital para White Spaces UHF

• Autor(a) principal: Prata, André Isidoro
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/11732
• topic: Engenharia electrónica; Sistemas de comunicação digitais; Agregados de células lógicas; Tecnologia digital - Rádio móvel

Nos últimos anos tem-se assistido a uma impressionante disseminação das comunicações móveis assim como ao surgimento de novos protocolos de comunicação. Este facto traduz-se numa utilização intensiva de certas bandas do espectro eletromagnético, enquanto a utilização de outras é por vezes mínima ou inexistente. Consequentemente surgiu o conceito de white spaces, que representa as porções do espectro não utilizadas. Atualmente, o espectro eletromagnético é alocado de forma estática, associando cada tecnologia a uma determinada banda de frequências, o que leva a um uso ineficiente do mesmo. Deste modo seria vantajoso alterar a forma como o espectro eletromagnético é acedido, adotando um paradigma de acesso dinâmico – Dynamic Spectrum Access. No entanto, para que tal seja possível, além de alterações regulamentares, é necessário que a camada física dos rádios se torne flexível e adaptável, possibilitando uma configuração eficiente de diversos parâmetros tais como frequência de transmissão, modulação, potência do sinal a transmitir, largura de banda, entre outros. Os conceitos ou paradigmas de Rádio Definido por Software (Software Defined Radio) e Rádio Cognitivo (Cognitive Radio) visam precisamente dar resposta a estes requisitos. Este trabalho de Mestrado enquadra-se precisamente na área dos rádios definidos por software. O objetivo principal consiste no projeto e implementação de um sistema de rádio digital para white spaces UHF baseado em FPGA (Field Programmable Gate Array). Pretende-se que este sistema seja flexível relativamente à frequência da portadora e largura de banda do sinal transmitido. A componente de transmissão do sistema é composta por um all-digital transmitter, cujo conceito, é essencialmente um transmissor onde o caminho do sinal desde a banda base até ao andar de rádio-frequência seja integralmente digital. O recetor é baseado em bandpass sampling, que consiste na amostragem direta do sinal de rádio, utilizando uma frequência inferior. Ambas arquiteturas representam abordagens bastante próximas do conceito de Software Defined Radio ideal. Nesta dissertação são apresentadas as arquiteturas e os aspetos de implementação do sistema e discutidos os resultados obtidos através de parâmetros como a taxa de erros da transmissão, a potência dissipada, entre outros. O sistema de rádio desenvolvido no contexto desta dissertação foi distinguido com o primeiro lugar no concurso internacional “IEEE International Microwave Symposium 2013 Software Defined Radio and Digital Signal Processing Student Design Competition”.