Canal PLC com OFDM

8/17/2019 Canal PLC com OFDM

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Projeto IndividualUtilização de OFDM em Comunicação Via Rede

Elétrica

Heitor Arns1 Taufik Abrão1

1Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Estadual de Londrina.

09 de Março de 2015

Heitor Arns (UEL) Téc., Mét. e Análise de Sist. de Telecom. 09 de Maŗco de 2015 1 / 19

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Modelo do Canal

A Figura 1 mostra uma topologia comum para a rede elétrica doméstica,ou até mesmo em uma linha de transmissão. No envio da energia elétricaencontram-se N pontos durante o percurso, em que aparelhos ouresidências, no caso de média tensão, são conectados. Cada um destestaps representa uma carga na rede, com determinada impedância Z N .

Figura: Topologia de uma rede de energia elétrica.


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Modelo do Canal

Figura: Topologia Genérica Canal

Figura: Diagrama de Percurso Canal


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Resposta Impulsiva

h(t ) =N

i =1

c i .δ (t − τ i ) (1)

Função de Transfer̂encia

H (f ) =N

i =1

c i .e − j 2πf τ i

H (f ) =N

i =1

g i .A(f , d i ).e − j 2πfd i /V p

H (f ) =N

i =1

g i .e −(a0+a1.f k ).d i .e − j 2πfd i /V p (2)

[Zimmermann e Dostert 2002]


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Canal Zimmermann

Fi ura: Módulo da Funcão de Transferência do CanalHeitor Arns (UEL) Téc., Mét. e Análise de Sist. de Telecom. 09 de Maŗco de 2015 5 / 19

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Canal Zimmermann

ˆHeitor Arns (UEL) Téc., Mét. e Análise de Sist. de Telecom. 09 de Maŗco de 2015 6 / 19

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Canal Zimmermann

τ m = max (τ )−min(τ )

∆B c = 1

τ m

τ m = (7, 795− 0, 561)µs = 7, 234µs

∆B c = 1

7, 234µs = 138, 23kHz


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Canal Mathias

Figura: Módulo da Função de Transferência do Canal.


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Canal Mathias

τ m = max (τ )−min(τ )

∆B c = 1

τ m

τ m = (0, 2204− 0, 1099)µs = 0, 1105µs

∆B c = 1

0, 1105µs = 9, 05MHz


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OFDM

Figura: Divisão do Espectro em OFDM afim de tornar plano o canal.

Heitor Arns (UEL) Téc., Mét. e Análise de Sist. de Telecom. 09 de Março de 2015 10 / 19

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OFDM

Figura: Topologia de envio para sinal OFDM.

Figura: Caracteŕıstica espectral do sinal OFDM.


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OFDM

Extensão Ćıclica: faz-se uma cópia de parte final do sinal modulado

em OFDM e emprega-a no ińıcio do peŕıodo de śımbolo, como édemonstrado na Figura 10.

Figura: Ilustração de adição do prefixo ćıclico a um śımbolo OFDM.


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Projeto

Parâmetro ValorNúmero de Subportadoras 64

Número de Subportadoras Utilizadas 52Largura de Banda 5 MHz

Espaçamento Subportadoras 78,125 kHzµsPeŕıodo do Prefixo Ćıclico 0,8µs

Peŕıodo de Śımbolo 3,2µsDuração total do śımbolo 4µs

Tabela: Parâmetros do sistema OFDM.


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Projeto

Figura: Diagrama de Blocos do Código para simulação OFDM.


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Projeto: Bloco Transmissão

Figura: Bloco Transmissor do Diagrama de Blocos.


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Projeto: Bloco Recepção

Figura: Bloco Receptor do Diagrama de Blocos.


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Projeto - Resultados

Figura: Comparação Transmissão OFDM em Canal Abrupto, Canal Suave e semCanal (somente AWGN).


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Referências I

ZIMMERMANN, M.; DOSTERT, K. A multipath model for the powerline

channel. Communications, IEEE Transactions on, v. 50, n. 4, p. 553–559,Apr 2002. ISSN 0090-6778.

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