Engenharia Elétrica - TCC – EE Higienópolis

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Implementação de um demodulador 4-QAM em FPGA
Silva, João Gabriel dos Santos (2020-12-14)
Escola de Engenharia (EE)
O objetivo deste trabalho é apresentar os fundamentos da implementação em matriz de portas programáveis em campo, do inglês Field-programmable gate array (FPGA), um demodulador de um sinal modulado em amplitude e quadratura, do inglês Quadrature Amplitude Modulation (QAM) utilizando a técnica de a razão logarítmica da verossimilhança, do inglês Log-likelihood Ratio (LLR), para determinar a probabilidade da cada bit do símbolo recebido ser 0 ou 1. O cálculo do LLR foi baseado método Max-Log-Map, no qual elimina os exponenciais e os logaritmos, considerando apenas as distâncias Euclidianas. A implementação foi realizada em circuitos integrados de altíssima velocidade, do inglês Very High Speed Integrated Circuit (VHDL)e testada através do próprio testbench do software Vivado 2020.1. Foram comparados os resultados de precisão e tempo de cálculo do processo de modulação utilizando o LLR e da modulação usando software. Pode-se concluir que embora a alta complexidade de implementação de um demodulador M-QAM LLR em FPGA, o seu uso para está aplicação é viável, visto que o erro máximo foi de 0,001 em comparação com a implementação do software, além do tempo de execução ser menor no FPGA. Isso se deve pela possibilidade de execução de cálculo em paralelo.