Contribuições para a camada física de TV digital

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dc.contributor.advisorLopes, Paulo Batista
dc.contributor.authorAlmeida, Jefferson Jesus Hengles
dc.date.accessioned2022-05-23T13:17:21Z
dc.date.available2022-05-23T13:17:21Z
dc.date.issued2021-08-05
dc.description.abstractEste trabalho apresenta contribuições para a camada física de um Sistema de Televisão (TV) digital, a partir da implementação completa de um modelo de sistema baseado em Filter Bank Multi Carrier (FBMC) com estágios de estimação de canal e sincronismo em frequência. Embora o Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) seja a modulação mais utilizada nos sistemas de comunicação digital atuais, a técnica FBMC oferece vantagens quanto à robustez e eficiência espectral. Isto porque o FBMC realiza o uso de filtros de faixa estreita associados à modulação Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM), descartando a necessidade do Cyclic Prefix (CP) e minimizando os efeitos da interferência entre subportadoras. Ainda que exista maior grau de dificuldade no processo de estimação de canal nos sistemas FBMC, devido ao modelo de transmissão, a utilização de uma estrutura de quadro que contenha pilotos espalhadas associada a estimadores de canal baseados em interpolação e Discrete Fourier Transform (DFT) e com equalização por etapas, pode manter os ganhos observados mesmo em canais mais agressivos. Além disso, uma estrutura de preâmbulo associada a algoritmos de detecção e sincronização pode ser aplicada ao sistema, de forma a corrigir desvios de frequência causados, por exemplo, pelo efeito Doppler. O modelo computacional completo para o FBMC foi desenvolvido no ambiente GNU Radio Companion (GRC) tendo como base as deduções teóricas realizadas e seu desempenho foi comparado com o modelo do OFDM utilizado para TV digital. Assim, houve a análise das curvas de erro de bit, em diversos cenários com ruído e multipercurso, observações do espectro e cálculo da capacidade de transmissão. Os resultados obtidos revelam que o sistema proposto apresenta vantagens em relação ao paradigma OFDM analisado e demonstram que a estrutura de pilotos construída, atrelada aos estimadores e equalizadores desenvolvidos, possibilita a estimação de canal adequada, enquanto o emprego do preâmbulo somado aos algoritmos para sincronismo permitem a minimização de interferências causadas devido aos desvios de frequência.pt_BR
dc.description.sponsorshipOutrospt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/29274
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFBMCpt_BR
dc.subjectTV digitalpt_BR
dc.subjectestimação de canalpt_BR
dc.subjectmodulaçãopt_BR
dc.titleContribuições para a camada física de TV digitalpt_BR
dc.typeTesept_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1678715490240349pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-8070-1688pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2338238864298330pt_BR
local.contributor.board1Santos, Edson Tafeli Carneiro dos
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0161192178607515pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2571-0776pt_BR
local.contributor.board2Vieira, Marcos Stefanelli
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7586109476484841pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7358-5447pt_BR
local.contributor.board3Casella, Ivan Roberto Santana
local.contributor.board3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3350119903495479pt_BR
local.contributor.board3Orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4770-2758pt_BR
local.contributor.board4Meloni, Luis Geraldo Pedroso
local.contributor.board4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7327253649822493pt_BR
local.contributor.coadvisorAkamine, Cristiano
local.contributor.coadvisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0394598624993168pt_BR
local.contributor.coadvisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-3161-4668pt_BR
local.description.abstractenThis work presents contributions to the physical layer of digital TV systems based on a complete implementation of a FBMC model with stages of channel estimation and frequency synchronism. Even the OFDM method is the most used modulation in current digital communication systems, the FBMC technique offers advantages in terms of robustness and spectral efficiency. This is because FBMC employs the use of narrowband filters combined with the OQAM modulation method, discarding the use of CP and minimizing the effects of interference between subcarriers. Although the level of difficulty is greater in the process of channel estimation in FBMC systems, due to the transmission model, the use of a frame that contains pilots coupled to channel estimation methods based on interpolation and DFT, and equalizers by stages can maintain the gains observed even in the most aggressive channels. Furthermore, a preamble structure associated to detection and synchonization algorithms can be applied to the system to reduce the effects of frequency shifts due Doppler effect, for example. The complete computational model for the FBMC was developed in the GRC environment based on the theoretical deductions made and its performance was compared with the OFDM model used in digital TV. Thus, there was the analysis of the error curves of bit, in scenarios with noise and multpath, spectrum observations and transmission capacity calculation. The results obtained show that the proposed system presents advantages in relation to the OFDM paradigm analyzed and demonstrate that the pilot structure built linked to the developed estimators and equalizers allows the adequate channel estimation, while the use of the preamble added to the algorithms for synchronism allows for the minimization of interferences related to frequency deviations.pt_BR
local.description.sponsorshipOtherLaboratório de TV Digitalpt_BR
local.keywordsFBMCpt_BR
local.keywordsdigital TVpt_BR
local.keywordschannel estimationpt_BR
local.keywordsmodulationpt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia Elétrica e Computaçãopt_BR
local.subject.cnpqEngenharia de Telecomunicaçõespt_BR
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