Apresentacao-OFDM-TCC

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OFDM em Rádio Definido por 
Software
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Aluno: Luan de Santana Pena
Orientador: Vicente Angelo de Sousa Junior
Co-orientador: Danilo de Santana Pena
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Sumário
• Objeto de estudo
• Sistema OFDM
▫ MultiCarrier vs SingleCarrier
▫ FDM vs OFDM
▫ Ortogonalidade
▫ Interferência Intersimbólica, Prefixo Cíclico e Intervalo de 
Guarda
• Prototipagem e análise de desempenho por simulação
▫ Comparação dos resultados
• OFDM em Gnu Radio
▫ Experimento Loopback
▫ Experimento USRP
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Objeto de estudo - Introdução
• Apresentar conceitos do OFDM.
• Apresentar resultados e comparações de 
desempenho entre diferentes propriedade da 
multiplexação OFDM.
• Apresentar protótipo em SDR usando GNU 
Radio na plataforma USRP.
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Single Carrier vs Multi Carrier
Fonte: http://www.magnadesignnet.com/en/booth/technote/ofdm/page2.php
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Single Carrier vs Multi Carrier
• MultiCarrier é menos suscetível à ruídos e 
interferência ISI.
Fonte(Modificada): https://www.slideshare.net/jpvedder/wibro-experience-mobile-uhm
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FDM vs OFDM
• FDM (Frequency Division Multiplexing)
▫ Rádios e comunicações por satélite
▫ espaço considerável entre as faixas
▫ filtro passa-faixa
• OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing)
▫ Wi-Fi e WiMAX
▫ Ortogonalidade
▫ Processamento Digitais de Sinais
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FDM vs OFDM
• Eficiência na Banda
Fonte: LaSorte N., Barnes W. J., Refai H. H., The History Of Orthogonal Frequency 
Division Multiplexing. IEEE, December – 2008
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Ortogonalidade
• As subportadoras posicionadas de tal forma que 
fiquem alocadas na posição do valor nulo 
espectral das demais.
Fonte(modificado): http://tvdi.blogspot.com.br/
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Ortogonalidade
• Detecção não-coerente:
• 0׬
𝑇
cos 2𝜋𝑓1𝑡 + 𝜃 cos 2𝜋𝑓2𝑡 𝑑𝑡 ≈ 0 (1)
• cos ∅
sin(2𝜋(𝑓1+𝑓2)𝑇)
2𝜋(𝑓1+𝑓2)
+
sin(2𝜋(𝑓1+𝑓2)𝑇)
2𝜋(𝑓1−𝑓2)
+
sin(∅)
cos 2𝜋 𝑓1+𝑓2 𝑇 −1
2𝜋(𝑓1+𝑓2)
+
cos 2𝜋 𝑓1−𝑓2 𝑇 −1
2𝜋(𝑓1−𝑓2)
(2)
• 𝑓1 − 𝑓2 =
𝑛
𝑇
(3) 𝑓1 − 𝑓2 =
1
𝑇
(4)
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Ortogonalidade
• Comportamento no domínio da frequência e 
domínio do tempo.
Fonte: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/10166/10166_3.PDF
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Interferência Intersimbólica (ISI)
• Distorção do sinal na qual um símbolo interfere 
o símbolo seguinte.
• Ocasionado pelo desvanecimento 
por multipercurso.
• Espaços entre os símbolos transmitidos.
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Intervalo de Guarda
• Intervalo de guarda(Zero Padding) ou Prefixo 
Cíclico.
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Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• comparar as curvas da probabilidade de erro 
teórica com a taxa de erro (BER) obtida da 
simulação da transmissão de vários bits.
• Disponibilizado no site: https://github.com/luanspl/OFDM.git
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https://github.com/luanspl/OFDM.git
Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• Fluxograma do sistema OFDM
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Parâmetros de simulações
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• baseadas nas especificações do sistema IEEE 
802.11a.
Parâmetros Especificações
Tamanho da FFT
Subportadoras usadas
Prefixo Cíclico / Intervalo de Guarda
Modulação
Quant. de Símbolos OFDM 
transmitidos
64
52
16
BPSK / 16-QAM
10.000
Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• Modulação Digital: BPSK e 16-QAM
▫ a) 16-QAM b)BPSK
16
Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• Intervalo de Guarda: Prefixo cíclico
▫ a) 16-QAM b)BPSK
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Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• Intervalo de Guarda: Zero Padding
▫ a) 16-QAM b)BPSK
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Prototipagem e análise de 
desempenho por simulação
• Canal: AWGN e Devanecimento pleno Rayleigh
▫ a) 16-QAM b)BPSK
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OFDM em Gnu Radio
• GNU Radio é uma ferramenta SDR gratuita e 
Open Source.
• desenvolvido em C++ e gera códigos editáveis e 
executáveis em Python.
• Disponibilizado no site: 
▫ https://github.com/luanspl/OFDM_GNURadio_USRP.git
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https://github.com/luanspl/OFDM_GNURadio_USRP.git
OFDM em GNU Radio - Loopback
• Experimento em Loopback
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OFDM em GNU Radio - Loopback
• Formatos dos espectros da transmissão.
▫ a) 64 subportadoras b)512 subportadoras.
Tempo de Execução: a) 15,623 s , b) 3,498 s
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OFDM em GNU Radio - Loopback
▫ a) BPSK b) 16-QAM
Na utilização da modulação 16-QAM, além da fase, as amplitudes das 
subportadoras precisam também serem corrigidas.
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OFDM em GNU Radio - USRP
• Experimento OFDM usando USRP
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OFDM em GNU Radio - USRP
• Transmissão
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OFDM em GNU Radio - USRP
• Recepção
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OFDM em GNU Radio - USRP
▫ a) Transmissão b) Recepção
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Considerações Finais
• O sistema OFDM como método de 
multiplexação é indispensável nos dias atuais.
• Resultados.
• Trabalhos futuros: equalização, sincronização de 
fase, sincronização temporal e em frequência 
precisam.
• Agradecimentos.
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