Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros Análisis e Implementación de algoritmos FFT para transmisiones OFDM Alumno: Sr. Andrés Dario Cassagnes Director: Dr. Ing. Ariel Lutenberg Codirector: Ing. Federico Giordano Zacchigna Laboratorio de Sistemas Embebidos Facultad de Ingeniría Universidad de Buenos Aires 15/12/2016 Andres Dario Cassagnes LSE-FIUBA Tesis de Grado de Ingeniería Electrónica 15/12/2016 1 / 55
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Análisis e Implementación de algoritmos FFT paratransmisiones OFDM
Alumno: Sr. Andrés Dario CassagnesDirector: Dr. Ing. Ariel Lutenberg
Codirector: Ing. Federico Giordano Zacchigna
Laboratorio de Sistemas EmbebidosFacultad de Ingeniría
Universidad de Buenos Aires
15/12/2016
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿QUE ES UNA TRANSMISIÓN OFDM?
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Andres Dario Cassagnes LSE-FIUBA Tesis de Grado de Ingeniería Electrónica 15/12/2016 3 / 55
Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Andres Dario Cassagnes LSE-FIUBA Tesis de Grado de Ingeniería Electrónica 15/12/2016 3 / 55
Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuencias
Se puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuencias
Se puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuencias
Se puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuencias
Se puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuenciasSe puede implementar en hardware
Se puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuenciasSe puede implementar en hardware
Se puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuenciasSe puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
¿Como funciona?
Divide la informaciónen múltiplesfrecuencias
Bandas defrecuenciasolapadas
Necesito sintonizar todas las frecuenciasSe puede implementar en hardwareSe puede implementar en software
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FFT
Transformada rápida de Fourier
Sumas/restas y multiplicaciones
Cada salida = suma y resta de todas las entradas
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FFT
Transformada rápida de Fourier
Sumas/restas y multiplicaciones
Cada salida = suma y resta de todas las entradas
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FFT
Transformada rápida de Fourier
Sumas/restas y multiplicaciones
Cada salida = suma y resta de todas las entradas
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
FPGA
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
MOTIVACIÓN Y OBJETIVOS
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Motivacion
Motivación
El avance de los sistemas de radio definidos por software
La flexibilidad que brindan las FPGAs para implementar sistemas
complejos
La necesidad de sistemas de comunicaciones de código libre, eficientes
y económicos
Aportar al desarrollo de un sistema de telecomunicaciones dentro del
LSE de la facultad
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Motivacion
Motivación
El avance de los sistemas de radio definidos por software
La flexibilidad que brindan las FPGAs para implementar sistemas
complejos
La necesidad de sistemas de comunicaciones de código libre, eficientes
y económicos
Aportar al desarrollo de un sistema de telecomunicaciones dentro del
LSE de la facultad
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Motivacion
Motivación
El avance de los sistemas de radio definidos por software
La flexibilidad que brindan las FPGAs para implementar sistemas
complejos
La necesidad de sistemas de comunicaciones de código libre, eficientes
y económicos
Aportar al desarrollo de un sistema de telecomunicaciones dentro del
LSE de la facultad
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Motivacion
Motivación
El avance de los sistemas de radio definidos por software
La flexibilidad que brindan las FPGAs para implementar sistemas
complejos
La necesidad de sistemas de comunicaciones de código libre, eficientes
y económicos
Aportar al desarrollo de un sistema de telecomunicaciones dentro del
LSE de la facultad
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema detelecomunicaciones definido por software.
Desempeño
Escalabilidad
Versatilidad
Tamaño reducido
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema detelecomunicaciones definido por software.
Desempeño
Escalabilidad
Versatilidad
Tamaño reducido
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema detelecomunicaciones definido por software.
Desempeño
Escalabilidad
Versatilidad
Tamaño reducido
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema detelecomunicaciones definido por software.
Desempeño
Escalabilidad
Versatilidad
Tamaño reducido
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.Realizar una evaluación de desempeño
Funcionamiento
Ruido / error
Distorsión armónica
Recursos
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.Realizar una evaluación de desempeño
Funcionamiento
Ruido / error
Distorsión armónica
Recursos
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.Realizar una evaluación de desempeño
Funcionamiento
Ruido / error
Distorsión armónica
Recursos
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.Realizar una evaluación de desempeño
Funcionamiento
Ruido / error
Distorsión armónica
Recursos
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Objetivos
Objetivos
Diseñar un modulador/demodulador para un sistema de
telecomunicaciones definido por software.
Realizar una evaluación de desempeño
Realizar una comparativa con desarrollos de terceros para evaluar el
diseño realizado
Proponer trabajos futuros para continuar y mejorar el diseño.
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
SELECCIÓN DE LASARQUITECTURAS
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Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-Tuckey
Se selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros
Transformada de Fourier
Algoritmos FFT
Existen varios algoritmos
Good-Thomas
Winograd
Cooley-TuckeySe selecciona el algoritmo Radix-r (Cooley-Tuckey)
Flexibilidad en la longitud
Simplicidad en la implementación
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Motivación y Objetivos Selección de las arquitecturas Implementación Caracterización y tests Conclusiones y trabajos futuros