Implementación de un sistema de transmisión multiportadora sobre una plataforma FPGA

dc.contributor.advisorPalacio Baus, Kenneth Samuel
dc.contributor.authorCastro Mendoza, Henry Mauricio
dc.contributor.authorCambisaca Sánchez, Jhonatan Paúl
dc.contributor.tutorSolano Quinde, Lizandro Damián
dc.date.accessioned2024-09-20T20:07:21Z
dc.date.available2024-09-20T20:07:21Z
dc.date.issued2024-09-13
dc.descriptionLos sistemas de modulación multiportadora aumentan la tasa de bits en comunicaciones digitales y optimizan el uso del ancho de banda, en comparación con los sistemas de modulación de portadora única. En este trabajo, se implementan los sistemas OFDM y GFDM en una FPGA STEMLab 125-14 de Red Pitaya. La implementación de un sistema de transmisión multiportadora en una FPGA implica trasladar conceptos matemáticos complejos a nivel de hardware. Por tanto, es esencial dominar el entorno de descripción de hardware para abordar problemas de síntesis y retardos. Esto para formar un sistema de transmisión autónomo, sin necesidad de hardware externo. La implementación de OFDM y GFDM se basa en la representación vectorial de los sistemas multiportadora, cuyas características dependen del filtro formador de pulsos. En OFDM se emplea un pulso rectangular, mientras que en GFDM se usa un filtro de coseno elevado. Ambos sistemas utilizan símbolos 4-QAM y tramas de sincronización para facilitar la recepción. Para evaluar el sistema, se utiliza el dispositivo HackRF One junto con el software GNU Radio. La señal recibida se compara con la teórica mediante una correlación cruzada y se mide la tasa de error de bits (BER) en función de la distancia. Los resultados demuestran que la señal recibida coincide con la simulada y se observa que GFDM requiere un 7% más de SNR que OFDM para lograr una tasa de error similar. Estos resultados confirman la correcta implementación y establecen las bases para el desarrollo de nuevas tecnologías en sistemas de comunicación multiportadora.en_US
dc.description.abstractMulticarrier modulation systems increase the bit rate in digital communications and optimize bandwidth usage compared to single carrier modulation systems. In this work, we implement OFDM and GFDM systems on a Red Pitaya FPGA STEMLab 125-14 platform. Implementing a multicarrier transmission system on an FPGA involves translating complex mathematical concepts into hardware-level operations. Mastery of the hardware description environment is crucial for addressing synthesis and delay issues, enabling the creation of a standalone transmission system without external hardware. The implementation of OFDM and GFDM is based on the vector representation of multicarrier systems, where the characteristics depend on the pulse-shaping filter used. OFDM employs a rectangular pulse, while GFDM uses a raised cosine filter. Both systems utilize 4-QAM symbols and synchronization frames to facilitate signal reception. To evaluate the system, we use the HackRF One device in conjunction with GNU Radio software. The received signal is compared with the theoretical signal using crosscorrelation, and the bit error rate (BER) is measured as a function of distance. The results show that the received signal closely matches the simulated signal and it was observed that GFDM requires 7% more SNR than OFDM to achieve a similar error rate. These findings validate the implementation and lay the groundwork for developing new technologies in multicarrier communication systems.en_US
dc.description.uri0000-0002-7318-8062en_US
dc.description.uri0000-0001-7427-4889en_US
dc.formatapplication/pdfen_US
dc.format.extent112 páginasen_US
dc.identifier.urihttps://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/45435
dc.language.isospaen_US
dc.publisherUniversidad de Cuencaen_US
dc.relation.ispartofTET;163
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional*
dc.rights.accessRightsopenAccessen_US
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectElectrónicaen_US
dc.subjectProgramación paralelaen_US
dc.subjectSistema de transmisiónen_US
dc.subjectSistemas de comunicaciónen_US
dc.subject.otherClasificación de la Investigación::Ingeniería de Telecomunicaciones::Redes de comunicacionesen_US
dc.titleImplementación de un sistema de transmisión multiportadora sobre una plataforma FPGAen_US
dc.typesubmittedVersionen_US
dcterms.descriptionIngeniero en Telecomunicacionesen_US
dcterms.spatialCuenca, Ecuadoren_US

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