Resumo |
O processo de comunicação consiste na transmissão e recepção de uma mensagem através de um canal de comunicação. A informação transmitida é representada por um sinal de banda base, que necessita sofrer um deslocamento na faixa de frequência para ser propagada. A elaboração de um sistema digital de comunicação prático pode ser realizada por meio de circuitos eletrônicos em matrizes programáveis, através de linguagem de descrição de hardware com ferramentas de desenvolvimento avançadas. Devido à alta flexibilidade, alta velocidade e capacidade de operação, o FPGA (Field Programmable Gate Array) vem ganhando destaque em aplicações de comunicação, podendo ser utilizado nos processos de modulação e demodulação, necessários para a transmissão de dados. Assim, o presente projeto objetiva desenvolver um sistema de comunicação entre dois pontos com equipamentos de transmissão e recepção de dados digitais. Ademais, visa a proposição de um equipamento prático para comunicação utilizando-se um FPGA, com fins educacionais para os alunos do curso de engenharia elétrica. Para tal, primeiramente foram realizadas pesquisas na área de comunicações digitais para fundamentar o desenvolvimento de tais sistemas. Conforme, foi desenvolvido um sistema de comunicação digital no software Matlab/Simulink, representando um equipamento de transmissão e recepção de dados digitais com modulação BPSK (Binary Phase Shift Keying), contendo transmissor, canal de comunicação e receptor. Para o desenvolvimento do equipamento prático visou-se a elaboração de um sistema de transmissão de dados com o mesmo tipo de modulador. Para isso, o modelo de FPGA escolhido foi EP4CE10E22C8N da família Cyclone IV da Altera e o software de desenvolvimento foi o Quartus II 13.0. A metodologia escolhida do circuito de transmissão foi a geração de uma portadora através do recurso do Simulink de conversão de código VHDL, e posterior implementação do circuito inteiro por meio da programação por diagrama de blocos. Por tratar-se de um circuito eletrônico com saída digital, o equipamento de transmissão necessita de uma interface de conversão digital-analógica externa para sua completa verificação. Como resultado do projeto, observou-se que o sistema de comunicação construído no software Simulink foi capaz de transmitir e receber os dados, representando um modelo capaz de ser replicado para fins didáticos. O equipamento prático, apesar de manter-se na fase de conclusão por demandar um conversor D/A, apresenta grande potencial de expansão na área da pesquisa. |