Modulación Directa M-Ary Espectro Expandido por Chirp para Comunicaciones Espectrales Eficientes
Autores: Zacko Gbadoubissa, Jocelyn Edinio; Abba Ari, Ado Adamou; Radoi, Emanuel; Gueroui, Abdelhak Mourad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modulación Directa M-Ary Espectro Expandido por Chirp para Comunicaciones Espectrales Eficientes
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Técnicas de espectro expandido
Espectro expandido por chirp
Tecnología LoRa
Comunicación máquina a máquina
Eficiencia espectral
Interferencia entre símbolos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las técnicas de espectro expandido, como el Chirp Spread Spectrum (CSS) utilizado por la tecnología LoRa, son importantes para la comunicación máquina a máquina en el contexto del Internet de las Cosas. Ofrecen una alta ganancia de procesamiento, comunicación fiable a largas distancias, robustez frente a interferencias y ruido en entornos difíciles, etc. Sin embargo, estas características se ven comprometidas por su baja eficiencia espectral, lo que resulta en una tasa de transmisión de datos muy baja. Este documento trata sobre una variante espectralmente eficiente del CSS. El sistema utiliza modulación por clave de fase M-aria para modular los datos y explota las propiedades del CSS para transmitir los símbolos modulados como chirps superpuestos. La superposición de señales de chirp puede afectar el rendimiento del sistema debido a la interferencia entre símbolos. Por lo tanto, analizamos la relación entre el número de superposiciones y el efecto de la interferencia entre símbolos (ISI), y también determinamos la expresión de BER como función del número de superposiciones. Finalmente, derivamos el número óptimo de símbolos superpuestos que corresponde a la mínima probabilidad de error.
Descripción
Las técnicas de espectro expandido, como el Chirp Spread Spectrum (CSS) utilizado por la tecnología LoRa, son importantes para la comunicación máquina a máquina en el contexto del Internet de las Cosas. Ofrecen una alta ganancia de procesamiento, comunicación fiable a largas distancias, robustez frente a interferencias y ruido en entornos difíciles, etc. Sin embargo, estas características se ven comprometidas por su baja eficiencia espectral, lo que resulta en una tasa de transmisión de datos muy baja. Este documento trata sobre una variante espectralmente eficiente del CSS. El sistema utiliza modulación por clave de fase M-aria para modular los datos y explota las propiedades del CSS para transmitir los símbolos modulados como chirps superpuestos. La superposición de señales de chirp puede afectar el rendimiento del sistema debido a la interferencia entre símbolos. Por lo tanto, analizamos la relación entre el número de superposiciones y el efecto de la interferencia entre símbolos (ISI), y también determinamos la expresión de BER como función del número de superposiciones. Finalmente, derivamos el número óptimo de símbolos superpuestos que corresponde a la mínima probabilidad de error.