Receptor MIMO em FPGA baseado no esquema de Alamouti

A oferta de serviços baseados em comunicações sem fios tem vindo a crescer exponencialmente na última década. Cada vez mais são exigidas maiores taxas de transmissão assim como uma melhor QoS, sem comprometer a potência de transmissão ou argura de banda disponível. A tecnologia MIMO consegue oferecer um aumento da capacidade destes sistemas sem requerer aumento da largura de banda ou da potência transmitida. O trabalho desenvolvido nesta dissertação consistiu no estudo dos sistemas MIMO, caracterizados pela utilização de múltiplas antenas para transmitir e receber a informação. Com um sistema deste tipo consegue-se obter um ganho de diversidade espacial utilizando códigos espaço-temporais, que exploram simultaneamente o domínio espacial e o domínio do tempo. Nesta dissertação é dado especial ênfase à codificação por blocos no espaço-tempo de Alamouti, a qual será implementada em FPGA, nomeadamente a parte de recepção. Esta implementação é efectuada para uma configuração de antenas 2x1, utilizando vírgula flutuante e para três tipos de modulação: BPSK, QPSK e 16-QAM. Por fim será analisada a relação entre a precisão alcançada na representação numérica dos resultados e os recursos consumidos pela FPGA. Com a arquitectura adoptada conseguem se obter taxas de transferência na ordem dos 29,141 Msimb/s (sem pipelines) a 262,674 Msimb/s (com pipelines), para a modulação BPSK.The offer of services based on wireless communications has grown exponentially over the last decade. The demand for higher transmission rates and a better QoS, without compromising the transmitted power or available bandwith, is a reality in present days. MIMO technology can offer an increased capacity of these systems without requiring an increase in bandwidth or transmitted power. The work in this thesis consisted in the study of MIMO systems, characterized by the use of multiple antennas to transmit and receive information. Through this system it can be obtained a space diversity gain, using space-time codes that exploit both the spatial and time domain. In this dissertation is given special focus to the Alamouti space-time block coding scheme, which the receiver part will be implemented in FPGA. This implementation is performed for a 2x1 antenna configuration, using floating-point and three types of modulation, namely BPSK, QPSK and 16-QAM. Finally will be analysedthe relationship between the accuracy achieved in the numerical representation of the results and resources consumed in the FPGA. The adopted architecture can achieve throughputs of 29.141 Msymb/s (without pipelines) to 262.674 Msymb/s (with pipelines) for BPSK modulation