Diseño de un sistema de trasmisión digital en banda base

Abstract

Se presenta en este trabajo el estudio, el desarrollo y la implementación de un sistema transmisor - receptor digital en banda base, con codificación y formato variable. La implementación se llevó a cabo en una FPGA programada con lenguaje de alto nivel VHDL. Una de las principales características que posee el sistema es la capacidad de trabajar con dos formatos distintos, Manchester y Bipolar con retorno a cero. La trama transmitida se compone de un encabezado, con fines de sincronismo, y un bloque de datos codificados utilizando códigos cíclicos. En primer lugar se realizó un estudio de distintos métodos de sincronismo para el sistema. El mecanismo que fue implementado se basa en el algoritmo llamado Early Late, que resultó ser el más conveniente. La primera etapa de diseño se llevó a cabo utilizando Matlab; por medio de diferentes simulaciones se fueron adaptando los distintos parámetros del algoritmo hasta obtener el diseño más conveniente para su implementación en VHDL. La siguiente etapa consistió en llevar a VHDL el diseño obtenido primeramente en Matlab. La programación se hizo por medio del programa Max+Plus II de Altera. Tanto el transmisor como el receptor fueron divididos en distintos bloques funcionales para simplificar las etapas de diseño. En los bloques principales del transmisor se implementaron funciones como por ejemplo la codificación, la conformación de la trama y el formato, mientras que en el receptor las funciones principales son la detección de trama, el algoritmo de sincronismo y el bloque decodificador. Como última etapa se armó un banco de prueba en el cual se implementó en forma experimental el sistema completo en dos FPGA FLEX10k20, utilizando un CDA y un CAD ambos de 8 bits. El sistema se probó en distintas condiciones, demostrando un funcionamiento satisfactorio para ambos tipos de formato y variando la frecuencia de transmisión en un 10%.