Algoritmos turbo para estimación del retardo en comunicaciones digitales

Abstract

En este proyecto se estudia el problema de la sincronización generalizada haciendo hincapié en los algoritmos empleados para la estimación del retardo en comunicaciones digitales. Una vez estudiados y evaluados los algoritmos de recuperación de la temporización más comunes se eligen aquellos que por sus prestaciones y su mayor rango en los parámetros de entrada son susceptibles de ser modi cados para obtener otros algoritmos con rendimientos superiores. A los algoritmos implementados a partir de los habituales se les ha llamado algoritmos turbo, ya que todos ellos implementan versiones bloque en alguna de sus etapas. El objetivo de este diseño es obtener información adicional de la señal procesada en el receptor para hacer el muestreo más e ciente. Esta memoria comienza con una breve reseña sobre el problema de sincronizaci ón que justi ca la aparición de estos algoritmos en escenarios donde se utilizan códigos turbo. Después de poner en contexto el trabajo realizado se hace una evaluación de las técnicas encontradas para la recuperación de la temporización en comunicaciones digitales. Todas estas técnicas se basan en el algoritmo de detección de temporización (TED) y en función de cómo calculan el error de retardo en cada iteración vamos a distinguir distintas familias de algoritmos. En todos los casos se explica el criterio empleado para obtener ese error y se muestran los resultados de las simulaciones realizadas. El objetivo de esta parte del proyecto es hacer una introducción a los algoritmos de estimación del retardo y mostrar su funcionamiento. A partir de los resultados obtenidos se seleccionan los algoritmos que se emplearán en los apartados siguientes del proyecto. Una vez caracterizados los algoritmos de partida hacemos modi caciones sobre ellos añadiendo bloques que realimentan información, de ahí su denominación de algoritmos turbo. Se proponen varias versiones de estos algoritmos con diferentes rendimientos según el esquema empleado para la realimentación. En general se obtienen algoritmos con rendimientos superiores en cuanto a velocidad de convergencia y a tasa de error de símbolo (SER). Una de las mejoras más evidentes se obtiene gracias al aumento de la velocidad de convergencia, haciendo que estos algoritmos se comporten mejor frente al jitter y permitiendo prescindir de la secuencia piloto que se usa en estos escenarios de comunicación. Para nalizar, se proponen una serie de casos prácticos en los que se prueban estos algoritmos. El objetivo de esta parte del proyecto es mostrar las características de los algoritmos y compararlos con los originales empleando métricas más intuitivas. Se simula el envío de una imagen y se implementa un interferómetro láser en el que los algoritmos de estimación del retardo se emplean para calcular el tiempo de vuelo de una señal. Esta memoria también incluye un capítulo nal de conclusiones y varios apéndices que complementan el contenido.