Sistema de comunicación de espectro esparcido con secuencia directa en FPGA

Abstract

En este trabajo se diseño e implemento en FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) mediante el lenguaje de descripción de hardware VHDL (very high-level design language), un sistema de comunicaciones que emplea la técnica de Espectro Esparcido mediante Secuencia Directa (DSSS). El objetivo del proyecto es desarrollar un banco de prueba de sistemas DSSS que permita realizar mediciones para diferentes configuraciones de esta técnica. En este trabajo, la plataforma de prueba fue utilizada para testear principalmente diferentes secuencias PN, en donde interesa el reemplazo de las secuencias clásicas por caóticas. Las mediciones realizadas siguen el análisis analítico de un trabajo anterior donde un estudio analítico predijo que las secuencias PN generadas con mapas caóticos presentan una performance comparable a las secuencias clásicas. El diseño consiste en un sistema de comunicaciones totalmente parametrizables y que tiene arquitectura de IP Core. El sistema admite distintas variaciones en cuanto a velocidad, tipo y longitud de secuencia PN a emplear, ganancia, entre otras. Ademas, al tener arquitectura de IP Core puede ser empleado como bloque cerrado dentro de otros diseños. El sistema transmisor recibe los datos a transmitir a través de una comunicación infrarroja, y les aplica la técnica DSSS. Por su parte, el sistema receptor envía la información recibida a una PC mediante una comunicación RS232 en la que se observan los datos en una interfaz grafica. Esta aplicación, que fue realizada mediante el programa Matlab haciendo uso de su herramienta GUIDE, permite al usuario visualizar los datos recibidos y guardarlos en un archivo de extensión tex, xls o mat. En este trabajo se realizo un análisis experimental, se realizaron transmisiones utilizando distintas secuencias y se evaluó la performance por medio del calculo de la tasa de error binario. Para esto se implemento también el generador de ruido gaussiano para simular la transmisión por el canal.