Pré-ênfase utilizando modulação por largura de pulso aplicada a sistemas de comunicação por luz visível ; Pulse-width modulation pre-emphasis applied to visible light communication systems

Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia de Telecomunicações, RS, 2021. ; In this work we adress the bandwidth limitation presented in phospor-layered LEDs, which use this layer to generate the white color and are preferred by the industry due to the low cost of production. It is noteworthy that the frequency response of this semiconductor device is between 2 and 3 MHz, limiting the transmission data rate when used in visible light communication systems. From an On-Off signal, a pre-emphasis technique is proposed using pulse-width modulation (PWM), considering a fixed signal-to-noise ratio, to reduce the inter-symbolic interference when transmitting at frequencies above the cut-off frequency of the LED. A measure of the Q factor of the signal using eye diagram was employed, which allows the assessment of the system error rate. Finally, a bit error rate below 10−6 was achieved at a data rate of 36 Mbps, which is considerably higher than the data rate achieved by original system under identical signal quality conditions. ; Neste trabalho, aborda-se como problemática a limitação de largura de banda apresentada nos LEDs dopados com fósforo, os quais usam essa camada para gerar a cor branca e atualmente são preferidos pela indústria devido ao baixo custo de produção. Nota-se que a resposta em frequência deste dispositivo semicondutor esteja entre 2 e 3 MHz, limitando a taxa de transmissão de dados quando usada em sistemas de comunicação de luz visível. A partir de um sinal On-Off, uma técnica de pré-ênfase é proposta através de uma modulação por largura de pulso (PWM), considerando uma relação sinal-ruído fixa, para reduzir a interferência inter-simbólica ao transmitir em frequências acima da frequência de corte do LED e, consequentemente, aumentar de forma considerável a taxa de dados do sistema. Para isso, foi empregada uma medida do Fator Q do sinal através do diagrama de olho, que permite a avaliação da taxa de erro do sistema. ...