Resumen

La presente investigación muestra el desarrollo de un prototipo de un Módem PLC (Power Line Communications - Comunicación sobre la Línea Eléctrica) que trabaja en la línea de baja tensión. Asimismo, el Módem PLC presentado aquí usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Multicanalización por División Ortogonal en Frecuencia) como técnica de modulación. En este documento, se discute de manera detallada cómo se diseño el Módem OFDM en el FPGA (Field Programmable Gate Arrays - Arreglo de compuertas de campo programable). Asimismo, se aborda como se construyeron los circuitos externos que permiten la inyección y extracción de información a la línea eléctrica.

Una vez construido el prototipo de Módem PLC fue probado bajo dos escenarios y usando tres diferentes métodos de envío de datos: FSK, Cuantización y OFDM. El primer escenario es aquel donde no se conectó ninguna carga que introdujera algún tipo de ruido a la línea eléctrica, el segundo es aquel donde se conectaron cargas que introdujeron ruido a la línea eléctrica. En ambos escenarios se envía una trama de 28 caracteres para realizar las pruebas. En el primer escenario estadísticamente se obtuvo que las tasas de error en la recepción de caracteres fueron las siguientes: 14.29% usando FSK, 10.71% usando Cuantización, y 7.14% usando OFDM. Mientras que a nivel de capa física se obtuvo que la tasa de errores en bits recibidos es como sigue: 2.23% usando FSK, 1.79% usando Cuantización, y 0.89% usando OFDM. Para el primer escenario se concluye que en ninguno de los tres métodos de envío de datos propuestos se alcanzó una tasa de errores del 0%.

Para el segundo escenario sólo se considero OFDM como técnica de envío de datos. Las tasas de error obtenidas son las siguientes: 35.71% en caracteres y 4.46% en bits cuando se inyecta Ruido de Color a la Línea Eléctrica, 7.14% en caracteres y 0.89% en bits cuando se inyecta Ruido Impulsivo periódico síncrono con la frecuencia fundamental y Ruido Impulsivo periódico asíncrono con la frecuencia fundamental. Para este escenario se concluye que, las tasas de error aumentan drásticamente cuando se contamina la línea eléctrica con cualquier tipo de ruido. Asimismo, para ningún tipo de ruido se obtuvo una tasa de errores del 0%.

En la sección de Conclusiones y Trabajo futuro se discuten algunas de las limitaciones de este prototipo que van desde un mal ajuste de los potenciómetros hasta como ciertos tipos de ruido afectan drásticamente las tasas de transmisión. Asimismo, se platean alternativas que podrían reducir las tasas de error actuales y mejorar el funcionamiento en general del prototipo.

El acceso a esta tesis es restringido.

García Baleón, H. A. 2008. Diseño e implementación de un módem OFDM para su uso en un sistema de comunicaciones basado en Power Line Communications. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Computadoras. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Junio. Derechos Reservados © 2008.