Análise e simulação de sistemas multiportadora do tipo Coded-GFDM (CGFDM) para mitigação de interferência interportadora sem aumento da potência de ruído

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Ananda Ellen Rodrigues
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/28547
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.
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spelling Oliveira, Ananda Ellen RodriguesLeite, João PauloOLIVEIRA, Ananda Ellen Rodrigues. Análise e simulação de sistemas multiportadora do tipo Coded-GFDM (CGFDM) para mitigação de interferência interportadora sem aumento da potência de ruído. 2019. xi, 73 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/28547Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2019.Sistemas multiportadora surgiram como uma alternativa de contornar a complexidade da recepção nos sistemas monoportadora. Nesse contexto, surge o OFDM (orthogonal frequency division multiplexing, do inglês, multiplexação ortogonal por divisão na frequência), uma técnica de transmissão por multiplexação que se utiliza do envio de subportadoras ortogonais, permitindo uma implementação mais fácil do sistema. Além disso, o OFDM é atrativo por alcançar detecção menos complexa, eficiência do uso de banda e eliminar as interferências interportadora e intersimbólica. Características essas que tornaram o sistema atrativo para a escolha de compor o conjunto de soluções do padrão LTE (Long Term Evolution). Entretanto, em um contexto de evolução das tecnologias para o 5G (Fifth-Generation, do inglês, Quinta Geração), o OFDM mostrou limitações em atender vários dos requisitos exigidos por essas tecnologias. Dessa forma surgiu o GFDM (generalized frequency Division multiplexing, do inglês, multiplexação generalizada por divisão na frequência), um esquema de multiplexação que usa conceitos semelhantes aos do OFDM. O GFDM, entretanto, abre mão da ortogonalidade do OFDM, permitindo que se tenha interferência interportadora e usa filtros de transmissão para modular o sinal. O uso desses filtros permite a redução da emissão fora da banda, mas ao permitir que ocorra interferência, acaba exigindo técnicas mais sofisticadas de detecção e equalização do sinal. Ainda assim, os receptores MF (Matched Filter), ZF (Zero Forcing) e MMSE (Minimum Mean Square Error), disponíveis para o GFDM, não se mostram capazes de eliminar completamente a auto-interferência causada pelo transmissor do GFDM, sem que com isso permita o aumento a potência do ruído. Fazendo com que o GFDM apresente um desempenho inferior se comparado ao OFDM. Diante disso, o trabalho apresenta uma técnica de processamento que visa eliminar essa interferência causada pela presença do filtro no sistema GFDM, utilizando-se um esquema de transmissão do sinal de forma codificada, chamado CGFDM (coded generalized frequency division multiplexing, do inglês, multiplexação generalizada por divisão na frequência codificada). O sistema surge por causa da necessidade de mitigar completamente a interferência sem aumento da potência do ruído, degradando o sinal. A técnica ainda permite que o uso de um receptor MF seja capaz eliminar a interferência, isso por causa da característica unitária da matriz de auto-interferência total do sistema. Os resultados das simulações mostram que o desempenho do GFDM frente ao uso dos receptores ZF e MF sofre degradação, relacionando com a presença de interferência ICI no sistema. Por fim, comparando os resultados encontrados com o desempenho do CGFDM, mostrando que a interferência pode ser completamente mitigada com o uso dessa técnica de processamento, conforme esperado, garantindo que o nível de ruído não aumente.Submitted by Thayse Cantanhede (thaysesantos@bce.unb.br) on 2021-09-12T06:26:48Z No. of bitstreams: 1 2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdf: 4175209 bytes, checksum: 1c78aebe962acfec5260fcbcd16961d1 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia (luanna@bce.unb.br) on 2021-09-14T11:53:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdf: 4175209 bytes, checksum: 1c78aebe962acfec5260fcbcd16961d1 (MD5)Made available in DSpace on 2021-09-14T11:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdf: 4175209 bytes, checksum: 1c78aebe962acfec5260fcbcd16961d1 (MD5)Multi-carrier systems came up as an alternative to outline the complexity of reception in mono-carrier systems. In that context, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) is a multiplexing transmission technique that uses the delivery of orthogonal subcarriers, allowing easier implementation of the system. In addition, OFDM is attractive for achieving a less complex detection, bandwidth efficiency and eliminating interchannel and intersymbol interference. These characteristics have made the system attractive to its choice to be part of the set of LTE (Long Term Evolution) standard solutions. However, in a context of technology’s evolution for 5G, OFDM showed limitations in reaching several requirements demanded by these technologies. Thus, GFDM (generalized frequency division multiplexing), has emerged as a multiplexing scheme that uses similar concepts to those of OFDM. The GFDM, however, gives up the OFDM orthogonality, and it allows inter-carrier interference and uses transmission filters to modulate the signal. The use of these filters allows the reduction of out-of-band emission, but by allowing interference to occur, it requires more demanding techniques for signal detection and equalization. However, the available receivers for the GFDM like MF (Matched Filter), ZF (Zero Forcing) and MMSE (Minimum Mean Square Error), are not able to completely eliminate self-interference caused by the GFDM transmitter, without this increasing the noise enhancement. This makes GFDM have worse performance compared to OFDM. Therefore, the work’s objective to present a processing tecnique that objective is to eliminate this interference caused by the presence of the filter in the GFDM system, using a transmission scheme in a signal coded form, called CGFDM (coded generalized frequency division multiplexing). The system emerges from the need to completely mitigate interference without noise enhancement, which degrades the signal. The technique still allows the use of an MF receiver to be able to eliminate the interference, this is due to the unitary character of the system’s total self-interference matrix. Simulations results shows that the GFDM’s performance within the use of ZF and MF receptors undergoes degradation, relating to the presence of ICI interference in the system. Finally, comparing the results with CGFDM’s performance, showing that the interference can be completely mitigated with the use of this processing technique, as expected, ensuring that there is not noise enhacement.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessSistemas de comunicação sem fioSistemas de transmissão de dadosProcessamento de sinais - técnicas digitaisAnálise e simulação de sistemas multiportadora do tipo Coded-GFDM (CGFDM) para mitigação de interferência interportadora sem aumento da potência de ruídoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2021-09-14T11:53:37Z2021-09-14T11:53:37Z2019-03-22porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/28547/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdf2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdfapplication/pdf4175209http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/28547/1/2019_AnandaEllenRodriguesOliveira_tcc.pdf1c78aebe962acfec5260fcbcd16961d1MD5110483/285472021-09-14 08:53:37.713oai:bdm.unb.br:10483/28547w4kgbmVjZXNzw6FyaW8gY29uY29yZGFyIGNvbSBhIGxpY2Vuw6dhIGRlIGRpc3RyaWJ1acOnw6NvIG7Do28tZXhjbHVzaXZhLAphbnRlcyBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gcG9zc2EgYXBhcmVjZXIgbmEgQmlibGlvdGVjYSBEaWdpdGFsIGRhIFByb2R1w6fDo28gCkRpc2NlbnRlIGRhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEuIFBvciBmYXZvciwgbGVpYSBhCmxpY2Vuw6dhIGF0ZW50YW1lbnRlLiBDYXNvIG5lY2Vzc2l0ZSBkZSBhbGd1bSBlc2NsYXJlY2ltZW50byBlbnRyZSBlbQpjb250YXRvIGF0cmF2w6lzIGRlOiBiZG1AYmNlLnVuYi5iciBvdSAzMTA3LTI2ODcuCgpMSUNFTsOHQSBERSBESVNUUklCVUnDh8ODTyBOw4NPLUVYQ0xVU0lWQQoKQW8gYXNzaW5hciBlIGVudHJlZ2FyIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIG8vYSBTci4vU3JhLiAoYXV0b3Igb3UgZGV0ZW50b3IgZG9zCmRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yKToKCmEpIENvbmNlZGUgw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIGRlIEJyYXPDrWxpYSBvIGRpcmVpdG8gbsOjby1leGNsdXNpdm8gZGUKcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGNvbXVuaWNhciBlL291CmRpc3RyaWJ1aXIgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgKGluY2x1aW5kbyBvIHJlc3Vtby9hYnN0cmFjdCkgZW0KZm9ybWF0byBkaWdpdGFsIG91IGltcHJlc3NvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpby4KCmIpIERlY2xhcmEgcXVlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIMOpIHNldSB0cmFiYWxobyBvcmlnaW5hbCwgZSBxdWUKZGV0w6ltIG8gZGlyZWl0byBkZSBjb25jZWRlciBvcyBkaXJlaXRvcyBjb250aWRvcyBuZXN0YSBsaWNlbsOnYS4gRGVjbGFyYQp0YW1iw6ltIHF1ZSBhIGVudHJlZ2EgZG8gZG9jdW1lbnRvIG7Do28gaW5mcmluZ2UsIHRhbnRvIHF1YW50byBsaGUgw6kKcG9zc8OtdmVsIHNhYmVyLCBvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBxdWFscXVlciBvdXRyYSBwZXNzb2Egb3UgZW50aWRhZGUuCgpjKSBTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSBjb250w6ltIG1hdGVyaWFsIGRvIHF1YWwgbsOjbyBkZXTDqW0gb3MKZGlyZWl0b3MgZGUgYXV0b3IsIGRlY2xhcmEgcXVlIG9idGV2ZSBhdXRvcml6YcOnw6NvIGRvIGRldGVudG9yIGRvcwpkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciBwYXJhIGNvbmNlZGVyIMOgIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEgb3MgZGlyZWl0b3MKcmVxdWVyaWRvcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYSwgZSBxdWUgZXNzZSBtYXRlcmlhbCBjdWpvcyBkaXJlaXRvcyBzw6NvIGRlCnRlcmNlaXJvcyBlc3TDoSBjbGFyYW1lbnRlIGlkZW50aWZpY2FkbyBlIHJlY29uaGVjaWRvIG5vIHRleHRvIG91CmNvbnRlw7pkbyBkbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUuCgpTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSDDqSBiYXNlYWRvIGVtIHRyYWJhbGhvIGZpbmFuY2lhZG8gb3UgYXBvaWFkbwpwb3Igb3V0cmEgaW5zdGl0dWnDp8OjbyBxdWUgbsOjbyBhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBkZSBCcmFzw61saWEsIGRlY2xhcmEgcXVlCmN1bXByaXUgcXVhaXNxdWVyIG9icmlnYcOnw7VlcyBleGlnaWRhcyBwZWxvIHJlc3BlY3Rpdm8gY29udHJhdG8gb3UKYWNvcmRvLgoKQSBVbml2ZXJzaWRhZGUgZGUgQnJhc8OtbGlhIGlkZW50aWZpY2Fyw6EgY2xhcmFtZW50ZSBvKHMpIHNldSAocykgbm9tZSAocykKY29tbyBvIChzKSBhdXRvciAoZXMpIG91IGRldGVudG9yIChlcykgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRvIGRvY3VtZW50bwplbnRyZWd1ZSwgZSBuw6NvIGZhcsOhIHF1YWxxdWVyIGFsdGVyYcOnw6NvLCBwYXJhIGFsw6ltIGRhcyBwZXJtaXRpZGFzIHBvcgplc3RhIGxpY2Vuw6dhLgo=Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-09-14T11:53:37Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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