Módulo transmissor e receptor OFDM sintetizado em hardware FPGA

Abstract

As dificuldades existentes no sistema de comunicação de única portadora, como por exemplo, condições ruins do meio, atenuação de altas frequências, interferência inter-símbolo, interferência causada por múltiplos caminhos, despertam estudos e análises sobre essas dificuldades. Uma maneira para analisar esse problema é o desenvolvimento, implementação e análise de um transmissor e receptor OFDM na linguagem de descrição de Hardware VHDL. O principal objetivo desse trabalho é implementar um modulador e um receptor OFDM em descrição de Hardware e utilizar um osciloscópio para a análise do sinal modulado. Para o presente projeto, foi necessário um estudo minucioso do sincronismo e a realização de um método, que contribuiu para uma eficiente implementação e visualização dos blocos no osciloscópio. A maioria dos estudos na área de codificação do sistema OFDM não apresenta de forma detalhada a implementação do sistema em linguagem de hardware, o que não demonstra a correta elaboração do sincronismo dos subsistemas da OFDM. Os subsistemas IFFT e FFT foram implementadas de forma eficiente, as quais apresentaram uma taxa de erro de apenas 3.2% e apresentaram rapidez nas realizações dos cálculos, embora sejam limitadas ao lidar com quantidades de bits muito elevadas, ou seja, problemas de overflow e limitadas quando realizam cálculos em ponto flutuante. Os subsistemas IFFT e FFT foram comparados com os valores adquiridos do software Matlab. Foi possível também, observar o sinal do transmissor no osciloscópio e utilizou a validação por escrita em arquivo na linguagem VHDL para verificação dos resultados do transmissor e receptor. A taxa de erro para o transmissor e o receptor é inferior a 8%. Os resultados obtidos por meio do trabalho realizado contribuirão para aprofundar estudos posteriores nessa área, ampliar a complexidade do subsistema da IFFT e também do transmissor OFDM.