Métodos no lineales en comunicación de datos de alta velocidad

Esta tesis doctoral aborda algunos de los problemas de la recepción de datos digitales vía radio en entornos móviles. Dentro de este problema genérico se centra en la demodulación y detección en sistemas de comunicaciones a alta velocidad, para los que puede considerarse que el canal es de variación lenta pero fuertemente selectivo en frecuencia, con valores de interferencia intersimbólica que pueden superar ampliamente la duración del símbolo de señalización. De entre los distintos esquemas de modulación-demodulación existentes, han atraído especialmente nuestro interés aquellos que combinan el empleo de las modernas modulaciones de fase continua (CPM), de excelentes propiedades espectrales, con la demodulación mediante limitador-discriminador (LD) de frecuencia, dispositivo simple y barato y bien conocido en comunicaciones analógicas o digitales de tasa moderada, pero poco analizado para elevada tasa binaria y canal móvil multitrayecto. Esta tesis analiza el problema de la comunicación de datos mediante modulaciones CPM en canal selectivo en frecuencia empleando el LD para su demodulación y propone sistemas de pre y post procesamiento adicional al LD que permitan una mejora sustancial de sus prestaciones. Se ha realizado un análisis del sistema no lineal de transmisión mediante series de Volterra que ha puesto de manifiesto la relación existente entre el canal físico de comunicación y la interferencia del sistema. También se ha analizado en cierto detalle los efectos que sobre el ruido tiene el empleo del LD. Ambos análisis han puesto de manifiesto el papel determinante que sobre el señal y ruido juega la envolvente de la señal a la entrada del LD. La amplitud instantánea de la señal contiene valiosa información sobre el canal de transmisión y sobre el comportamiento de la señal de frecuencia. La tesis está organizada como sigue: El cap. 1 contiene los fundamentos teóricos de la tesis, así como el análisis de trabajos previos de interés y las conclusiones que de ellos se pueden extraer. En el cap. 2 se hace un análisis del sistema mediante series de Volterra con restricciones propias de sistemas de comunicación de datos binarios con principios generales y específicos del LD que, hasta donde nos alcanza, no tiene precedente. Así mismo compila resultados (ya clásicos) sobre ruido en LDs. Ambos propiciarán las propuestas de los capítulos siguientes. En el cap. 3 se propone e ilustra el empleo de la información de amplitud como complemento a la de frecuencia para mejorar la capacidad de detección de receptores MLSD, con algoritmo de Viterbi. Si bien el uso de la información de amplitud no es nuevo, sí lo es el enfoque, que concede a la amplitud entidad equivalente a la de la información de frecuencia y busca esquemas que optimicen su empleo conjunto. El cap. 4 contiene un análisis similar para receptores con DFE. En este caso cobra mayor relevancia el análisis del comportamiento no lineal del sistema. La problemática del ruido en DFE será de causas (la falta de gaussianidad) y consecuencias (la pérdida de calidad) similares a las de MLSD, pero con diferente "modus operandi", y este será considerado en cierto detalle. Este último capítulo contiene también una aplicación a un sistema comercial: HIPERLAN/1