Projeto e análise de desempenho de um sistema de comunicação por luz visível

• Autor(a) principal: Guillen, David Esteban Farfan
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26142
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Lâmpadas de LED; Sistemas de comunicação sem fio; Fotodiodos; Luz - Sistemas de comunicação; Modulação (Eletrônica); Detectores ópticos; Métodos de Simulação; LED lamps; Wireless communication system; Photodiodes; Light - Communication systems; Modulation (Electronics); Optical detectors; Simulation methods; Engenharia Elétrica

Este trabalho apresenta a implementação de um sistema de comunicação sem fio em luz visível (VLC) utilizando uma lâmpada comercial composta por 7 LEDs brancos. O sistema inclui simulação, projeto e montagem dos circuitos eletrônicos do sistema de transmissão (Tx) e recepção (Rx), para os quais foram utilizados os softwares TINA-TI e EAGLE. Diferentes simulações realizadas para um ambiente interno mostram que os sistemas VLC podem transmitir dados enquanto mantêm a iluminação recomendada pelo padrão (≥ 500 lux). Medidas fotorradiométricas são realizadas para caracterizar as condições de iluminação. Para o sistema de comunicação, diferentes códigos são implementados no software MATLAB: OOK NRZ, OOK RZ, VPPM (rc = 30%, 50%, 70%, 90%), OFDM com modulação 4-QAM e equalização. Os experimentos são realizados em ambiente interno (laboratório) e com linha de visada (LoS). Diferentes configura- ções são propostas nas quais a localização do transceptor e do receptor são variadas e diferentes potências elétricas são utilizadas para encontrar o melhor ponto de desempenho. O desempenho do sistema de comunicação Tx-Rx é verificado pela relação entre o BER vs distância, obtendo um BER ≤ 10−3 para distâncias de até 2 m. O desempenho da luminária LED é analisado pelos níveis de iluminância, obtendo-se uma iluminação adequada até 1,6 m.