Proyecto fin de carrera Simulador de un sistema

Proyecto fin de carrera Simulador de un sistema de comunicaciones W-CDMA de UMTS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Área de Teoría de la Señal y Comunicaciones AUTOR: José Luis Benítez Jiménez TUTOR: Carlos Crespo Cadenas Diciembre de 2004

Índice Alcance del proyecto n Sistemas W-CDMA n Simulador en Matlab n Casos prácticos n Conclusiones y líneas futuras n

Alcance del proyecto n Diseño de plataforma para simular sistema genérico de comunicaciones UMTS – Modelar: Transmisión, Recepción y Canal – Visualizar, comparar y analizar resultados § Entorno visual sencillo - Interfaz Gráfica de Usuario de Matlab

Sistemas W-CDMA n Acceso Múltiple por División de Código

Sistemas W-CDMA n Espectro ensanchado Tc = Tb / SF W = SF ∙ Rb n Wideband ≡ Banda Ancha (5 MHz)

Sistemas W-CDMA n Códigos de expansión n Walsh (OVSF) Secuencias mutuamente ortogonales n Códigos de scrambling Gold n Familia de secuencias PN Suma de secuencias preferidas de periodo p n n Matrices de Walsh-Hadamard n SF códigos de longitud SF n Existen p+2 secuencias Gold n Malas propiedades espectrales n Buenas correlaciones * Idealmente ortogonales para anular MAI * Pseudoaleatorios para mejorar características espectrales

Sistemas W-CDMA n Canal de comunicaciones móviles Multitrayecto 1. Dispersión temporal (ISI) 2. Variabilidad del canal n Receptor Rake • Se adapta al canal combatiendo multitrayecto • L ramas que multiplican la señal por réplica local desplazada • Se compensan desfasajes y atenuaciones y se integran

Sistemas W-CDMA n Características UMTS/3 G Modulación Pulso Código QPSK en DL BPSK en UL Raíz de coseno alzado con α=0, 22 Walsh, ensanchado Gold, scrambling Factor de ensanchado SF = 4 - 512 Tasa de chip 3, 84 Mcps

Simulador en Matlab n Menú principal

Simulador en Matlab n Transmisor

Simulador en Matlab n Canal

Simulador en Matlab n Receptor

Casos prácticos I Mala autocorrelación de código walsh AWGN Walsh Poca dispersión debido a alta SNR Probabilidad de error similar a la teórica Filtro Adaptado

Casos prácticos II Lóbulos secundarios inferiores Multitrayecto Gold Alta dispersión de constelación Errores aumentan con multitrayecto Filtro Adaptado

Casos prácticos III Multitrayecto Aleatorio Rake

Conclusiones § Técnica de acceso W-CDMA § Receptor óptimo VS según canal AWGN § Utilidad del simulador diseñado Multitrayecto

Líneas futuras de investigación n Varios usuarios transmisores • Códigos ortogonales para reducir MAI • Códigos scrambling para espectro • Error con rake n Canal más complejo n Herramientas de laboratorio • Efecto doppler • Generador de onda • Estimación de retrasos en el canal • Controlar medidas desde simulador • Estimación de la atenuación del canal • Hallar probabilidad de error real

Fin Agradecimientos: A mi familia, A mi novia, A mis amigos, A mi tutor José Luis Benítez Jiménez Diciembre 2004