Dissertação

{en_GB=Study and Implementation of a VLC-OFDM System} {} EVALUATED

{pt=Comunicação por luz visível (VLC) é uma nova e promissora tecnologia derivada da área da comunicação ótica sem fios (OWC) explorando o espetro visível para a transmissão de dados que emergiu como uma solução para as comunicações via rádio devido a uma maior largura de banda, um espectro visível não regulado e à inexistência de interferência eletromagnética. Paralelamente, multiplexagem por divisão ortogonal na frequência (OFDM) é utilizada em sistemas VLC pela sua capacidade de transmissão com débitos binários elevados e uma elevada eficiência espectral, para além de reduzir interferência intersimbólica (ISI) e interferência interportadora (ICI). O objetivo desta dissertação é o estudo e implementação de um sistema VLC-OFDM cuja taxa de bits errados (BER) seja no minímo de 3,8 x 10^-3 onde uma detecção e correção de erros (FEC) possa ser aplicada de forma a reduzir o BER. O sistema utiliza modulação por intensidade e deteção direta (IM/DD) onde a corrente do LED é modulada pelo sinal OFDM e detetada por um fotodetetor. Na transmissão de quatro comprimentos de onda referentes à cor branca, verde, azul e vermelha do LED, utilizando uma modulação 4-QAM um BER de 2,6 x 10^-5 a uma potência recebida de -16.9 dBm é atingido. Em 16-QAM o BER mínimo obtido é de 1,88 x 10^-4 a -18,9 dBm através do LED azul. Para 64-QAM o LED vermelho conduz a um BER mínimo de 1,67 x 10^-4 a -17 dBm. Estes resultados demostram que LEDs de iluminação podem ser usados para a transmissão fiável de dados. , en=Visible light communication (VLC) is a new and promising technology from the field of optical wireless communication (OWC) exploiting the visible spectrum for data transmission, that emerged as a solution for radio frequencies (RF) communication systems due to a higher available bandwidth, unregulated visible spectrum and nonexistent electromagnetic interference. Alongside, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is used as a modulation technique for VLC since is capable of transmitting at high data rates and high spectral efficiency as well as reducing the effects of inter-symbol interference (ISI) and inter-carrier interference (ICI). In this dissertation the aim is to study and implement a VLC-OFDM system that can achieve at most a bit error ratio (BER) of 3.8 x 10^-3 so forward error correction (FEC) techniques may be further employed to reduce the BER. The system was implemented using intensity-modulation/direct-detection (IM/DD) where the OFDM signal modulates the current of the LED and a photodetector is used for detection. Three modulation schemes: 4-QAM, 16-QAM and 64-QAM were tested with four different transmission wavelengths using white, green, blue and red-colored LEDs. Concerning 4-QAM the lowest BER of 2.6 x 10^-5 was achieved at a Pr of -16.9 dBm using a white LED. As for 16-QAM the best BER obtained was 1.88 x 10^-4 at -18.9 dBm using a blue LED, and finally for 64-QAM a red LED achieved a BER of 1.67 x 10^-4 at a received power of -17 dBm. These results demonstrate that is possible to employ illumination LEDs for reliable data transmission. }
{pt=VLC, OWC, OFDM, VLC-OFDM, IM/DD, LED., en=VLC, OWC, OFDM, VLC-OFDM, IM/DD, LED.}

Novembro 29, 2018, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

Paulo Sérgio De Brito André

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado