Desamo, Maia (2023) Sincronismo en sistemas de modulación multiportadora que emplean OFDM / Synchronism in modulation systems usign OFDM. Maestría en Ingeniería, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Los dispositivos Wi-Fi que cumplen con la norma 802.11a y los radares meteorol´ogicos de la banda C transmiten en el mismo rango de frecuencia, generando efectos degradantes no deseados en el procesamiento de datos meteorol´ogicos. Esta situaci´on motiva el an´alisis de m´etodos de sincronizaci´on y detecci´on que permitan identificar estas tramas de OFDM. El fin ´ultimo seria poder mejorar el procesamiento de las se˜nales del radar meteorol´ogicos en base a las se˜nales OFDM detectadas. En una primera instancia, se examinan las penalidades al intentar recuperar las coordenadas de uno de los campos de la trama OFDM en presencia de errores de sincronizaci´on en la frecuencia de portadora y temporal. Los resultados indican la necesidad imperante de implementar m´etodos de sincronizaci´on para identificar con precisi´on la fuente de transmisi´on Wi-Fi. En una segunda etapa, se comparan dos m´etodos de sincronizaci´on, utilizando se˜nales sint´eticas y diversos modelos de canal RF. Por un lado, se eval´ua la utilizaci´on de un banco de correladores, y por el otro, se considera la implementaci´on del algoritmo Delay and Correlate. Se concluye que, aunque el banco de correladores muestra un rendimiento superior a igual nivel de SNR, su costo computacional es significativamente mayor. Finalmente, se replica el an´alisis y la comparaci´on utilizando se˜nales obtenidas de mediciones reales. Los resultados confirman la hip´otesis de que el banco de correladores exhibe un mejor rendimiento para este tipo de estimaciones.
Resumen en inglés
802.11a compliant Wi-Fi devices and C-band weather radars transmit in the same frequency range, generating unwanted degrading effects on weather data processing. This situation motivates the analysis of synchronisation and detection methods to identify these OFDM frames. In the first instance, the penalties of attempting to recover SIGNAL field coordinates in the presence of carrier and temporal frequency synchronisation errors are examined. The results indicate the imperative need to implement synchronisation methods to accurately identify the Wi-Fi transmission source. In a second step, two synchronisation methods are compared, using synthetic signals and various RF channel models. On the one hand, the use of a correlator bank is evaluated, and on the other hand, the implementation of the delay and correlate algorithm is considered. It is concluded that, although the correlator bank shows superior performance at the same SNR level, its computational cost is significantly higher. Finally, the analysis and comparison is replicated using signals obtained from real measurements. The results confirm the hypothesis that the correlator bank exhibits better performance for this type of estimation.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ingeniería) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Acoustic radar; Radar acústico; Interference; Interferencia; [Wireless Local Area Network; Red de Área Local Inalámbrica; Meteorological radar; Radar meteorológico; Orthogonal frequency-division multiplexing; Multiplexación por División en Frecuencia Ortogonal; Degradation; Degradación; Correlation; Correlación] |
| Referencias: | [1] ITU-R. Use of the frequency bands 5 150-5 250 MHz, 5 250-5 350 MHz and 5 470-5 725 MHz by the mobile service for the implementation of wireless access systems including radio local area networks. Resolution 229 [com5/16], oct. 2003. 1 [2] Saltikoff, E., Cho, J., Tristant, P., Huuskonen, A., Allmon, L., Cook, R., et al. The threat to weather radars by wireless technology. Bulletin of the American Meteorological Society, 97 (7), 1159–1167, ago. 2016. 1 [3] Rodr´ıguez, A., Lacunza, C., Serra, J., Saulo, C., Ciappesoni, H., Caranti, G., et al. SiNaRaMe: Integraci´on de una red de radares hidro-meteorol´ogicos en latinoam´erica. Rev. Fac. Ciencias Exac., F´ıs. y Nat., 4 (1), 41–48, mar. 2017. 2 [4] Yin, J., Hoogeboom, P., Unal, C., Russchenberg, H. Radio frequency interference characterization and mitigation for polarimetric weather radar: A study case. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 60, 1–16, 2022. 2 [5] Barba Leal, O., Rinalde, F., Cogo, J., Pascual, J. WLAN signal detection in weather radar data. En: XIX Reuni´on de Trabajo Procesamiento de la Informaci´on y Control (RPIC’21). San Juan, Argentina, 2021. 2 [6] Benoit, D., Cogo, J., Pascual, J. An´alisis del efecto de la interferencia wifi sobre la velocidad Doppler en radar meteorol´ogico. En: ARGENCON 2022, Reuni´on Bianual de la Secci´on Argentina del IEEE. San Juan, Argentina, 2022. [7] Correa, E., Cogo, J., Pascual, J. Degradaci´on de los observables de radar meteorol ´ogico debido a la interferencia Wi-Fi. En: ARGENCON 2022, Reuni´on Bianual de la Secci´on Argentina del IEEE. San Juan, Argentina, 2022. 2 [8] Milan´es Chau, D. Demodulaci´on y s´ıntesis de se˜nales OFDM, IEEE 802.11. Tesis de finalizaci´on de la carrera Ingenier´ıa en Telecomunicaciones, Instituto Balseiro, UNCUYO-CNEA, Centro ´Atomico Bariloche, Argentina, 2021. 3 [9] Huang, D., Letaief, K. Enhanced carrier frequency offset estimation for OFDM using channel side information. IEEE Trans. Wireless Commun., 5 (10), 2784– 2793, Oct 2006. 4 [10] L. Hanzo, T. K. OFDM and MC-CDMA A Primer. Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England: John Wiley and Sons Ltd, 2006. 4 [11] Gonz´alez, G. Aspectos de sincronizaci´on en frecuencia para sistemas multiportadora. Tesis de Doctorado en Ingenier´ıa, UNS, Bah´ıa Blanca, Argentina, 2011. 4 [12] Sandell, M., van de Beek, J., B¨orjesson, P. Timing and frequency synchronization in OFDM systems using the cyclic prefix. En: International Symmposium on Synchronization, p´ags. 16–19. Essen, Germany, 1995. 4 [13] Schmidl, T. M., Cox, D. C. Robust frequency and timing synchronization for ofdm. IEEE Trans. Commun., 45 (12), 1613–1621, Dec 1997. 4 [14] Morelli, M., Mengali, U. An improved frequency offset estimator for ofdm applications. IEEE Commun. Lett., 3 (3), 75–77, Mar 1999. 4 [15] Minn, H., Bhargava, V., Letaief, K. A robust timing and frequency synchronization for ofdm systems. IEEE Trans. Wireless Commun., 2 (4), 822–839, Jul 2003. 4 [16] Keller, T., Hanzo, L. Orthogonal frequency division multiplex synchronization techniques for wirelss local area networks. En: IEEE Int. Symp. on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications, p´ag. 963–967. Taipei, Taiwan, 1996. 5 [17] LAN/MAN Standards Committee, I. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications . Standard, Institute of Electrical and Electronics Engineers Standar Association, New York, USA, dic. 2016. 7, 36 [18] Proakis, J., Salehi, M. Communication Systems Engineering. 2a ed´on. New Jersey: Pearson Prentice Hall, 2002. 15, 64 [19] Gallager, R. Stochastic Processes Theory for Applications. Cambridge CB2 8BS: Cambridge University Press, 2013. 17 [20] Papoulis, A. Probability, Random Variables, and Stochastic Processes. 3a ed´on. New York: McGraw-Hill, 1991. 18 [21] Porat, B. A Course in Digital Signal Processing. New York: John Wiley & Sons, 1997. 19 [22] Tse, D., Viswanath, P. Fundamentals of Wireless Communication. New York: Cambridge University Press, 2005. 22 [23] Oppenheim, A. V., Willsky, A. S., Nawad, S. H. Signals and Systems. 2a ed´on. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1997. 22, 25 [24] Chiueh, T., Tsai, P. OFDM Baseband Receiver Design for Wireless Communications. Clementi Loop, Singapore: John Wiley and Sons Ltd, 2007. 23, 25, 48 [25] Kay, S. M. Fundamentals of Statistical Signal Processing, Detection Theory. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1998. 30 [26] Morelli, M., Mengali, U. Carrier-frequency estimation for transmissions over selective channels. IEEE Commun. Lett., 48 (9), 1580–1589, Sep 2000. 42, 49 [27] Barba Leal, O. Caracterizaci´on y detecci´on de interferencias WLAN/RLAN en radares metereol´ogicos. Tesis de finalizaci´on de la carrera Ingenier´ıa en Telecomunicaciones, Instituto Balseiro, UNCUYO-CNEA, Centro ´Atomico Bariloche, Argentina, 2019. 61 [28] Mallerman, S. Estudio y simulaci´on de interferencia Wi-Fi en radares meteorol´ogicos. Tesis de finalizaci´on de la carrera Ingenier´ıa en Telecomunicaciones, UNRN, San Carlos de Bariloche, Argentina, 2022. 61 |
| Materias: | Ingeniería en telecomunicaciones > Comunicaciones inalámbricas |
| Divisiones: | Gcia. de área de Investigación y aplicaciones no nucleares > Departamento Ingeniería en Telecomunicaciones |
| Código ID: | 1222 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 06 Mar 2024 16:08 |
| Última Modificación: | 06 Mar 2024 16:08 |
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