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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: On the performance improvements of digital satellite receivers in the presence of non-linear distortion and multipath channel using decision feedback : Sobre melhorias de desempenho em receptores de satélite digitais na presença de distorção não linear e canal de múltiplos caminhos usando um equalizador de decisão retroalimentado
Title Alternative: Sobre melhorias de desempenho em receptores de satélite digitais na presença de distorção não linear e canal de múltiplos caminhos usando um equalizador de decisão retroalimentado
Author: Perez, Tiago Diadami, 1990-
Advisor: Meloni, Luís Geraldo Pedroso, 1958-
Abstract: Resumo: Atualmente, a demanda por altas taxa de transferência de dados em transmissões digitais via meios dispersivos cresce continuamente. Isto leva ao interesse no desenvolvimento de receptores capazes de mitigar os efeitos do meio sobre o signal transmitido, que inevitavelmente é acompanhado junto com o crescimento das taxas de dados. Filtros, chamados filtros equalizadores, or somente equalizadores, são desenvolvidos para compersar parcialmente as características dispersivas dos canais de comunicação. A estrutura do equalizador de decisão retroalimentado foi idealizada para usar decisões passadas, isto é, estimação do dado recebido para reduzir a interferência inter-simbólica em transmissões de dado de alta velocidade por canais dispersivos, mostrando um desempenho de taxa de erro de bit promissor. Portanto, o objetivo deste trabalho é a implementação de um DFE em um receptor para aplicação em comunicação satelital terrestre móvel. Transmissores satelitais terrestre móvel precisam de uma estrutura confiação de communicação, para manter um desempenho aceitável quando os dispositivos estão se movendo. Aproveintando a atual tecnologia disponível, é de grande interesse o estudo da viabilidade da adoção do padrão DVB-S2 para aplicação em comunicação satelital terrestre móvel. DVB-S2 é a segunda geração da especificação para aplicações satelitais de radio-difusão, desenvolvido pelo projeto Digital Video Broadcasting em 2003. O sistema é estruturado como um toolkit, permitindo a implementação das seguintes aplicações satelitais: radio-difusão de TV e música, interatividade e serviços profissionais, como contribuíção de canais de TV e notícias. Um estrutura do DFE para trabalhar com o padrão DVB-S2 aqui é proposta, mostrado seu modelamento e sua implementação em Application Specifica Integrated Circuits. O desempenho do sistema é avaliado por termos da taxa de erro de bit em diversos cenários vistos em comunicação satelital terrestre móvel, comprometidos por canais de múltiplos caminhos e distorção não linear. Modelos SUI são usados para os canais de múltiplos caminhos, e o modelo de Saleh para a distorção não linear. Como esperado da estrutura do DFE, o efeito do canal de múltiplos caminhos é mitigado com performance promissora. A distorção não linear é mitigada com bom desempenho, o que não é esperado de uma estrutura IIR de baixa complexidade. Portanto, para demonstrar o quão bom esse desempenho é, o DFE é aqui comparado com um filtro mais complexo, o filtro de Volterra, mostrando um desempenho quase identico entre os dois. O trabalho é concluído com sua implementação em ASIC, mostrando os passos principais para traduzir seu modelo em register transfer level, escrito usando uma linguagem de descrição de hardware. O RTL do DFE é avaliado usando a mesma abordagem usada no modelo, para que no final a comparação entre modelo e RTL seja possível e assim validar sua implementação

Abstract: In now days, the demand for higher data rates in the transmission of digital information over dispersive media are continually increasing. This has led to an interest in the development of receivers capable of mitigating the effects of the medium over the signal transmitted, which inevitably accompany such increased data rates. Filters, called equalization filters, or just equalizers, are designed to partially compensate the dispersive characteristics of the communication channels. Decision feedback equalizer structure was realized to use previous decisions, i.e., estimated data received to reduce inter-symbol interference (ISI) in high-speed data transmission over dispersive channels, showing promising Bit-Error-Rate (BER) performance. Thus, the objective of this work is to implement a DFE in a receiver for land mobile satellite (LMST) application. LMST transceiver system need to have a reliable framework communication standard, maintaining an acceptable performance when the devices are moving. To take advantage of the current technology, it is of great interest to study the viability of adopting the DVB-S2 standard in a LMST application. DVB-S2 is the second-generation specification for satellite broad-band applications, developed by the Digital Video Broadcasting (DVB) Project in 2003. The system is structured as a toolkit to allow the implementation of the following satellite applications: TV and sound Broadcasting, interactivity and professional services, such as TV contribution links and digital satellite news gathering. A DFE structure working under the DVB-S2 is proposed, showing it modeling and implementation in Application Specific Integrated Circuits (ASIC). System performance is evaluated in terms of BER in several scenarios seen in LMST, including multi-path channel and non-linear distortion (NLD) impairments. SUI model is used for multi-path channel, and Saleh's model is used for NLD. As expected for the DFE structure, it can mitigate the multi-path effect with promising performance. NLD mitigation is also achieved with good performance, which is not expected for such low-complexity IIR structure. Thus, to demonstrate how good this performance is, the DFE is compared with a high-order and more complex filter, the Volterra's Filter, showing a performance almost identical between the two filters. The work is concluded with the ASIC implementation, showing the main steps to translate the model into a register transfer level (RTL) written using a hardware description language (HDL). DFE RTL is evaluated following the same approach used for its model, that way making possible the comparison between model and RTL, to validate it implementation
Subject: Equalizadores (Eletrônica)
Equações de Volterra
Processamento de sinal adaptativo
Filtros adaptativos
Processo estocástico - Simulação por computador
Sistema de telecomunicações
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: PEREZ, Tiago Diadami. On the performance improvements of digital satellite receivers in the presence of non-linear distortion and multipath channel using decision feedback: Sobre melhorias de desempenho em receptores de satélite digitais na presença de distorção não linear e canal de múltiplos caminhos usando um equalizador de decisão retroalimentado. 2019. 1 recurso online (106 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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