Estudo de técnicas de estimação de canal para sistemas OFDM

Resumo

A comunicação móvel revolucionou o transporte de informação no mundo. Nos últimos anos novos serviços por parte de sistemas sem fio estão surgindo devido ao grande crescimento por aplicações mais robustas, com melhor qualidade e maiores taxas de transmissão de maneira a facilitar a vida do homem. A busca para um melhor uso do canal móvel para mitigar os efeitos do desvanecimento e a necessidade de maiores taxas de transmissão são constantes assuntos de pesquisa em grandes instituições.

Uma solução é o uso do OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) que consiste em uma técnica de modulação que utiliza multi portadoras onde a banda é dividida em varias subportadoras ortogonais tendo maior robustez ao combate dos efeitos do desvanecimento seletivo e uma melhor eficiência espectral. A ideia é ao invéz de transmitir um fluxo de dados seriais de elevada taxa de transmissão transmiti-lo em vários fluxos paralelos de menor velocidade. Subportadoras ortogonais se diz respeito que não possuem sobreposição de frequência, assim não introduzindo interferências entre símbolos e economizando espectro de frequência. Para que essa ortogonalidade seja bem sucedida e necessário minimizar os efeitos da interferência intersimbólica (ISI, “intersymbol interference”) com o uso de prefixo cíclico como intervalo de guarda onde conhecemos a resposta ao impulso do canal para saber a parte do sinal que sera afetado por essas interferências e assim determinar o tamanho desse intervalo para que essas distorções fiquem contidas nela.

As técnicas OFDM particularmente estão sendo implementadas em muitos sistemas de comunicação nos dias atuais como ADSL, Wireless LAN (IEEE 802.11a/g), Tecnologias 4G (Quarta Geração de Telefonia Móvel), Televisão e rádio digital, entre outros. São constantes a perda de sincronismo em sistemas OFDM, causando problemas na recepção do sinal sendo essencial o uso de técnicas de estimação de canal para minimizar esse efeito.

Objetivo

O trabalho consiste em estudar técnicas de estimação de canal para sistemas OFDM através do desenvolvimento de algoritmos no software Matlab. O objetivo da estimação de canal seguido pela equalização é corrigir as distorções e atenuações introduzidas ao sinal na transmissão por um canal de comunicação móvel. Na estimação o receptor reconstrói o canal com as informações enviadas pelo transmissor. Uma forma de estimação é a transmissão de informação conhecida no receptor através das chamadas subportadoras pilotos (SP) e assim junto com técnicas de interpolação obtém a função transferência do canal que é o que a estimação determina.

As técnicas de estimação a serem estudadas nesse trabalho são baseadas a dois métodos de subportadoras pilotos. O primeiro é conhecido como Block Type onde são inseridos símbolos OFDM inteiros com subportadoras treinadas e transmitidas periodicamente entre os símbolos de informação útil, muito apropriado a canais com grande desvanecimento seletivo junto com variações lentas. No segundo método, chamado de Comb Type, as subportadoras pilotos são transmitidas em todos os símbolos e separadas uma das outras em uma determinada frequência , bastante apropriada a canais com variações rápidas. Serão estudadas diferentes técnicas de interpolação como linear, 1D, 2D, por Filtragem Passa-baixas entre outras e através de simulações avaliar seus desempenhos e resultados relacionado com o estimador de canal empregado.

Cronograma

Etapas/Mês	Setembro	Outubro	Novembro	Dezembro
Pesquisa Bibliográfica	x	x
Elaboração do Documento de Avaliação Final		x	x
Desenvolvimento de Projeto				x

Referências

ARNDT, D. M. Analise Comparativa entre os sistemas OFDM e FBMC na transmissão de TV Digital. Universidade Federal de Santa Catarina - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrica,2012.

ALBUQUERQUE, C. P; PINTO, E. L. A Técnica de Transmissão OFDM. Revista Científica Periódica - Telecomunicações, 2002.

ISHINI, A. K; AKAMINE, A. Técnicas de Estimação de Canal para o Sistema ISDB-Tb. Revista de Radiodifusão - Volume 03, N° 03, 2009.

SHEN, Y; MARTINEZ, E. Channel Estimation in OFDM Systems - Rev. 0,1/2006