Evaluacion del desempeño de un sistema de comunicacion

Evaluación del Desempeño de un Sistema de Comunicación Vía Radio que Utiliza Codificación Convolucional

Introducción

La necesidad de transmitir información, ideas y emociones, a través de símbolos e imágenes, siempre ha acompañado el constante desarrollo de la humanidad. Dichas necesidades han motivado la creciente evolución tecnológica proporcionando solución a los problemas decomunicación por medio de la perfección de los métodos o tecnologías de transmisión, haciendo que la comunicación sea más eficiente y con la mínima cantidad de errores.

En los últimos años el desarrollo de diferentes tecnologías ha facilitado la transmisión y recepción de información gracias al uso de la radiofrecuencia (RF). La necesidad de movilidad del usuario convirtió a la tecnología inalámbricaen una de las formas de comunicación más investigadas y en una de las más prometedoras a futuro, por su flexibilidad y sencillez. Uno de los principales inconvenientes que se presentan en este tipo de comunicaciones es la baja protección contra factores externos que afectan los sistemas de comunicación como son el ruido y la interferencia. Por esta razón se han estudiado y analizado diferentesmétodos que permiten mejorar la calidad de la comunicación inalámbrica. Entre ellos, uno de los campos de gran interés es la investigación y aplicación de técnicas eficaces y eficientes para la detección y corrección de errores. Para ello, se han desarrollado diferentes tipos de códigos, entre los que se encuentran los códigos convolucionales. Estos códigos se caracterizan por su alto desempeño,eficiencia en el uso de los recursos del sistema y sobre todo por su alta capacidad para la detección y corrección de errores, lo que permite obtener del canal una mayor capacidad aproximándose al límite teórico de Shannon. Así, la integración de los Circuitos Integrados de Radio Frecuencia (RFIC, Radio Frequency Integrated Circuit) con técnicas y algoritmos de detección y corrección de errores, sehace necesaria para permitir una comunicación de datos más confiable y eficiente en el uso de los limitados y escasos recursos de los sistemas inalámbricos y de esta forma contrarrestar los efectos adversos propios de los canales inalámbricos.

En la actualidad, la codificación convolucional es uno de los métodos de detección y corrección de errores más utilizados debido a su alto desempeño,estando presentes en diferentes tecnologías y estándares de comunicaciones móviles celulares, Redes de Área Local Inalámbrica (WLAN, Wireless Local Area Networks), comunicaciones satelitales, sistemas digitales de difusión de radio y televisión, así como también en sistemas de almacenamiento de información de datos.


Metodología

Para el desarrollo general del proyecto y de la aplicaciónsoftware se tomó como referencia el Modelo lineal secuencial.

Especificación del Sistema

El sistema de comunicación está conformado por dos computadores y dos transceptores de RF como se observa en la figura 1. Un equipo opera como fuente y transmisor de datos, genera los datos, los codifica por medio de la codificación convolucional de acuerdo a las características a evaluar y genera lastramas, procesos implementados en el computador a través de una aplicación software desarrollada en Matlab®. Las tramas son enviadas por medio del puerto serial al transceptor RF, cuya información modula la señal portadora con el esquema de modulación GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) y los transmiten a través del canal de comunicaciones. La frecuencia utilizada por el sistema de comunicacionesse encuentra en la banda de 433 MHz la cual es una banda libre para aplicaciones Industriales, Científicas y Medicas (ISM, Industrial, Scientific and Medical). En el receptor el transceptor RF demodula la señal de radiofrecuencia, entregando las tramas, las cuales son enviadas a través del puerto serial al computador, el cual decodifica los datos y obtiene la tasa de error de bit (BER) por...