Orientador: Renato da Rocha Lopes

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: Este trabalho está dividido em duas partes. Na primeira, propomos um método para melhorar a estimação de informações sobre descasamentos de impedância em redes de cabos coaxiais. Esses descasamentos geram micro-reflexões, que por sua vez geram distorções na rede. Informações sobre a...

Resumo: Este trabalho está dividido em duas partes. Na primeira, propomos um método para melhorar a estimação de informações sobre descasamentos de impedância em redes de cabos coaxiais. Esses descasamentos geram micro-reflexões, que por sua vez geram distorções na rede. Informações sobre a localização dos descasamentos podem ajudar as equipes de manutenção a localizá-los e repará-los. Atualmente a informação é estimada no padrão DOCSIS de manutenção preventiva, e baseia-se apenas nos coeficientes do equalizador que já são conhecidos pelo sistema. Assim, o método não exige qualquer alteração ao sistema. Iremos demonstrar que, em contraste com a abordagem atual DOCSIS, o nosso método fornece uma estimativa mais fina, e permite a estimativa de informação mesmo quando mais de uma micro-reflexão está presente. Na segunda parte propomos soluções para dois problemas relacionados ao canal gaussiano. No primeiro momento estamos interessados no problema do ponto de vista do primeiro usuário de um canal de múltiplo acesso (MAC, do inglês Multiple Access Channel), onde vamos tratar o sinal do segundo usuário como ruído na detecção. Esta estratégia é conhecida como cancelamento de interferência (SIC, do inglês Successive Interference Cancellation). O primeiro usuário utiliza um código Low Density Parity Check (LDPC). Na detecção, o LDPC assume que o ruído é gaussiano (AWGN, do inglês additive white Gaussian noise). Com isso, vamos propor duas estratégias (shaping e transformada de Fourier) para modificar a distribuição do segundo usuário, de forma que esta se aproxime de uma distribuição gaussiana. Vamos comprovar que as duas estratégias têm melhor desempenho comparadas à estratégia envolvendo modulação com distribuição discreta uniforme. Em um segundo momento propomos um sistema simples que se aproxima da capacidade do AWGN. Para isso, vamos explorar um paralelo entre o AWGN e o MAC. Em nossa proposta, o que no MAC eram usuários agora são níveis paralelos e independentes de um código multinível, onde cada nível usa uma entrada binária e um código que se aproxima da capacidade, resultando em um sistema com codificação simples que opera perto de capacidade. Na decodificação novamente vamos usar SIC. Como resultado, o receptor é constituído por uma série de receptores binários simples. Vamos mostrar que o sistema proposto funciona a uma pequena distância em relação à capacidade do AWGN, e que esta distância pode ser atribuída apenas à distância do próprio código

Abstract: This work is divided into two parts. At first, we propose a method for improving the estimation of impedance mismatch information in coaxial cable networks. These impedance mismatch generate micro-reflections, which distorts the network. Information about the location of mismatches can...

Abstract: This work is divided into two parts. At first, we propose a method for improving the estimation of impedance mismatch information in coaxial cable networks. These impedance mismatch generate micro-reflections, which distorts the network. Information about the location of mismatches can help maintenance team to locate to them and repair them. Currently, the information is estimated in the DOCSIS preventive maintenance, and is based only on the coefficients of the equalizer are already known by the system. Thus, the method does not require any change into the system. We will show that, in contrast with the current DOCSIS approach, our method provides a finer estimate, and allows the estimation of information even when more than one micro-reflection is present. In the second part we propose solutions to two problems related to the Gaussian channel. At first we are interested in the problem from the point of view of the first user of a multiple access channel (MAC), where we treat the user as the second signal in noise in the detection. This strategy is known as successive interference cancellation (SIC). The first user uses a Low Density Parity Check code (LDPC). In detection , the LDPC assumes that the noise is Gaussian (AWGN). With this, we propose two strategies (shaping and Fourier transform) to modify the distribution of the second user, so that it approaches a Gaussian distribution. We will show that both strategies outperform the strategy involving modulation compared with discrete uniform distribution. In second user, we propose a simple system that approaches the capacity of the AWGN. For this, we explore a parallel between the AWGN and MAC. In our proposal, which were in the MAC users, now are parallel and independent levels of a multilevel code, where each level uses a binary input and a code approaches the capacity, resulting in a simple coding system that operates close to capacity. We will use SIC for decoding again. As a result, the receiver is constituted by a simple binary receivers series. We will show that the proposed system works at a small distance from the capacity of AWGN, and this distance can be assigned only the gap of the code