Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/9405
Type: Dissertação
Title: Nonlinear adaptive equalization with data selection in VLC systems
Author(s)/Inventor(s): Silva, Felipe Barboza da
Advisor: Martins, Wallace Alves
Abstract: Este trabalho propõe o uso de equalizadores com seleção de dados para comunicação por luz visível (VLC). Em tais sistemas, umas das principais fontes de não-linearidade é o diodo emissor de luz. Técnicas não-lineares tais qual a série de Volterra são empregadas para lidar com esse efeito. Contudo, a grande quantidade de parâmetros subjacentes ao modelo aumenta consideravelmente a complexidade computacional. Este trabalho propõe o uso de esquemas adaptativos com seleção de dados em série de Volterra. Trabalhando apenas com os dados de entrada que trazem inovação para o sistema, e assim evitando atualizações desnecessárias, é possível reduzir drasticamente a carga computacional associada ao uso da série de Volterra, de forma a proporcionar uma equalização não-linear. Com o objetivo de reduzir ainda mais a carga computacional, este trabalho também propõe a combinação de diferentes algoritmos com seleção de dados. Assim, explorando a estrutura da série de Volterra, é possível empregar um filtro para cada um de seus kernels. Cada um desses filtros atualiza mais elementos conforme a ordem do kernel aumenta. Portanto, atribuindo limiares de erro maiores para esses filtros, é possível diminuir suas taxas de atualização, assim reduzindo a complexidade computacional total. É também proposto o uso de algoritmos semi-cegos e com seleção de dados para diminuir o montante de dados usados para treinar os filtros adaptativos, enquanto reduz a complexidade computacional. Uma plataforma computacional para simulação de sistemas VLC também é uma das propostas deste trabalho. Os componentes-chave deste sistema são apresentados, cujos modelos são baseados na descrição de suas propriedades físicas feitas neste trabalho.
Abstract: This work proposes the use of data-selective equalizers for visible light communication (VLC). In such systems, one of the main sources of nonlinearity is the light-emitting diode. Nonlinear techniques such as Volterra series are employed to cope with this effect. However, the large number of parameters underlying to the model yielded by such series grows considerably the computational complexity. This work proposes the use of data-selective adaptive schemes in Volterra series. By working only with input data that brings novelty to the system, thus avoiding unnecessary parameter updates, one can reduce drastically the high computational burden associated with the use of Volterra series, therefore, providing an efficient nonlinear equalizer. In order to reduce even more the computational burden, this work also proposes the combination of different data-selective algorithms. Thus, by exploring the structure of the Volterra series, one can employ a filter for each of its kernels. Each of these filters update more elements as the order of the kernel increases. Therefore, by assigning larger error thresholds to these filters, it is possible to decrease their update rates, thus reducing the overall computational complexity. Also, it is proposed the use of data-selective semi-blind algorithms to decrease the amount of data used to train the adaptive filters, while reducing the computational complexity. A computational platform for simulation of VLC systems is also one of the proposals of this work. The key components of this system are presented, whose models are based on the description of their physical properties performed in this work.
Keywords: Engenharia elétrica
Comunicação de luz visível
Algoritmos seletivos de dados
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2018
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Elétrica

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