Implementación y validación de un método de detección de errores en sentido directo para un sistema de comunicaciones a través de la luz visible (2018)
El desarrollo de sistemas de comunicaciones ópticas (OWC) ha ido creciendo en gran medida en las dos últimas décadas, gracias a las características benéficas de los diodos emisores de luz (LED). Su convergencia en comunicaciones y en iluminación ha despertado interés en millones de personas alrededor del mundo. Sin embargo, seleccionar los componentes y hacer un sistema real, no es una tarea sencilla. Por esa razón diferentes organizaciones están motivadas en el desarrollo eficiente de ésta tecnología, aumentado el interés del autor para que se continúe apoyando la investigación en el desarrollo eficiente de sistemas de comunicaciones de un modo limpio y seguro. Este estudio, forma parte de una rama de las comunicaciones ópticas inalámbricas (OWC), particularmente las comunicaciones a través de la luz visible (VLC). Teniendo en cuenta la evolución de la tecnología, y las características relevantes en la selección de los circuitos opto electrónicos, se ha escogido un estudio realizado sobre sistemas VLC de acuerdo con el estado del arte, y se ha usado para la implementación de la metodología experimental de pruebas, en donde serán validados algunos códigos de corrección de errores en el sistema de comunicaciones escogido. Una vez incorporado el sistema experimental, se selecciona un sistema embebido entre dispositivo programable de arreglo de compuertas (por sus siglas en inglés FPGA), o un dispositivo de procesamiento de señales (por sus siglas en inglés DSP), un microprocesador o un microcontrolador (MCU), de acuerdo a las capacidades y los requerimientos, para implementar el protocolo de comunicaciones. Luego de los elementos combinados y seleccionados entre hardware, se implementa el software para emplear las diferentes técnicas de detección y corrección de errores, tales como chequeo de paridad de baja densidad (LDPC), codificación convolucional y codificación turbo. De acuerdo a las pruebas de FEC, es necesario el uso de un protocolo, simple de comunicaciones o el UART. el protocolo de comunicaciones establece las reglas necesarias para la comunicación half-duplex entre el transmisor y el receptor. Así, el protocolo incluye: la codificación y decodificación de corrección de errores hacia delante (por sus siglas en inglés FEC), la sincronización, la modulación y demodulación con codificación de encendido y apagado sin retorno a cero (OOK-NRZ). El uso del protocolo de transmisión y recepción asíncrona universal (UART) es usado como alternativa del protocolo simple. Para llevar a cabo la pruebas de relación de bit erroneos (BER) con cada uno de lo FEC implementados, se propone una metodología de pruebas, que permita comparar los bits transmitidos (bits generados por un generador pseudo-aleatoria P RBS ' 107 ) y los datos recibidos. La medición de BER, se hace a partir de un esquema: en configuración con línea de vista (LOS), adicionando patrones de bit volteados usando un montaje simple sobre el sistema VLC. Por otro lado, los resultados se mostrarán las gráficas correspondientes a la medición de la relación de errores de bit en línea de vista (LOS) a partir del uso de codificación turbo, codificación convolucional, y codificación LDPC. Se hace un análisis de la información obtenida y se concluye a partir de los resultados obtenidos.