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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Esquema de codificação para sistemas M-PAM VLC com escurecimento
Title Alternative: M-PAM VLC coding scheme with dimming
Author: Belli, Roberto Roschel, 1974-
Advisor: Roosen Runge, Cristhof Johann, 1971-
Abstract: Resumo: A utilização de LEDs na iluminação esta abrindo espaço para a comunicação devido à grande velocidade de chaveamento possível nestes dispositivos e com isso tivemos o surgimento de um novo campo de estudos chamado de Comunicação com Luz Visível (VLC). O canal VLC possui restrições que afetam sua capacidade como a necessidade de uma intensidade média constante e também uma possibilidade de ajuste nesta intensidade chamado de escurecimento ("dimming"). Neste trabalho investigamos inicialmente a capacidade de transmissão de dados no canal VLC, com especial atenção a modulação M-PAM. Fizemos uma otimização dos parâmetros da modulação M-PAM de modo a maximizar a taxa, com esta busca encontramos os níveis e probabilidades de envio de cada um dos símbolos M-PAM para diversas condições de ruído e escurecimento. Numa segunda etapa desenvolvemos um codificador e decodificador LDPC em que os símbolos M-PAM são gerados com as probabilidades calculadas na otimização de modo a conseguir um sistema funcional que trabalhe próximo da capacidade do canal. O codificador utiliza um mapeamento entre os bits do codificador LDPC e os símbolos M-PAM, percebemos no desenvolvimento uma grande influência deste mapeamento na convergência do decodificador. De modo a acelerar a busca pelos melhores mapeamentos desenvolvemos um método EXIT para o decodificador desenvolvido. Com este método EXIT conseguimos testar os diversos mapeamentos utilizados de forma mais rápida do que a simulação do sistema completo

Abstract: The increasing use of LEDs in lighting is making room for communication due to the high switching speed on these devices and with that we had the emergence of a new field of study called Visible Light Communication (VLC). VLC channel has restrictions that affect its capacity like the need for a constant average intensity and also a possibility of adjustment in this intensity called dimming. In this work we initially investigated the data transmission capacity on the VLC channel, with special attention to M-PAM modulation. We did an optimization of the M-PAM modulation parameters in order to maximize the transmission rate, and we find the levels and probabilities of sending each of the M-PAM symbols to various noise and dimming conditions. After we developed an LDPC encoder and decoder where M-PAM symbols are generated with the probabilities calculated in previous optimization in order to get a system that works close to the channel capacity. The encoder uses a mapping between encoder LDPC output bits and the M-PAM symbols to generate then with the desired probabilities. We realize a major influence of this mapping on the convergence of the decoder. In order to speed up the search for the best mappings we developed an EXIT method for the decoder. With this EXIT method we were able to test several mappings used in a faster way than the complete system simulation
Subject: Comunicação com luz visível
Comunicações óticas
Capacidade de canal
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BELLI, Roberto Roschel. Esquema de codificação para sistemas M-PAM VLC com escurecimento. 2019. 1 recurso online (89 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia, Limeira, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FT - Tese e Dissertação

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