Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
https://hdl.handle.net/20.500.12104/80022
Registro completo de metadatos
Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
---|---|---|
dc.contributor.advisor | Becerra Álvarez, Edwin Christian | |
dc.contributor.advisor | Raygoza Panduro, Juan José | |
dc.contributor.author | Plascencia Jauregui, Francisco Javier | |
dc.date.accessioned | 2019-12-24T02:33:30Z | - |
dc.date.available | 2019-12-24T02:33:30Z | - |
dc.date.issued | 2014-08-01 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/80022 | - |
dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
dc.description.abstract | Las redes inalámbricas forman parte de nuestro diario vivir, permitiendo el envío y recepción de datos en un mundo cada vez más interconectado [1]. Dentro de las comunicaciones electrónicas, los sistemas que se encargan de realizar estas tareas son los transceptores [2]. Para ello, estas actividades se realizan de forma analógica en la etapa de radiofrecuencia, mientras que en la de procesamiento digital se realizan a nivel de bits [3]. Por otro lado, estas comunicaciones se llevan a cabo apegándose a los estándares y protocolos internacionales vigentes [4,5]. Debido a lo anterior, en esta tesis se propone una arquitectura para la etapa digital de un transceptor de conversión directa, de acuerdo a los lineamientos indicados por el estándar IEEE 802.15.4 y el protocolo Zigbee, que buscan reducir el consumo de energía de los dispositivos desarrollados bajo sus lineamientos. Dicha arquitectura se compone de una etapa de recepción, integrada por los bloques: demodulador OQPSK y sincronizador de chips. Mientras que la de transmisión incluye a los elementos: bit a símbolo, símbolo a chip, modulador OQPSK y generador de pulsos. Por último, en la sub-capa MAC se encuentra el verificador CRC y el generador de relojes. En seguida, todos los bloques que conforman la arquitectura fueron descritos en lenguaje HDL y puestos a puestos a prueba para comprobar su correcto funcionamiento, obteniéndose las simulaciones y layouts correspondientes. Es importante señalar, que para la síntesis y simulación de los bloques se utiliza la plataforma Alliance [6], aplicando una tecnología de 130 nanómetros. | |
dc.description.tableofcontents | 1 Introducción 1 1.1 Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Planteamiento del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.1 Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.4.2 Objetivos Particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 Hipótesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.6 Metodología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.7 Organización de la Tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2 Conceptos sobre Comunicaciones Electrónicas 9 2.1 Comunicaciones Electrónicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2 Detección de Errores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3 Modulación Digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3.1 Modulación QPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.2 Modulación OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.4 Tasa de Transferencia en el Estándar IEEE 802.15.4 . . . . . . . 17 2.5 Tecnología CMOS de 130 nm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.6 Ventajas y Desventajas de las Señales Digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.7 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3 Descripción de la Arquitectura Propuesta de la Etapa Digital 23 3.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2 Etapa de Recepción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.1 Demodulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.2 Sincronizador de Chips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2.3 Receptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3 Etapa de Transmisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.3.1 Bit a Símbolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.3.2 Símbolo a Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.3.3 Modulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.3.4 Generador de Pulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 VII Índice de Contenidos VIII 3.3.5 Transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.4 Sub-capa MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.1 Generador de Relojes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.2 CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.5 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 4 Resultados de Simulación Eléctrica 67 4.1 Etapa de Recepción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.1.1 Demodulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.1.2 Sincronizador de Chips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.1.3 Receptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.2 Etapa de transmisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2.1 Bit a Símbolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2.2 Símbolo a Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2.3 Modulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.2.4 Generador de Pulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.2.5 Transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2.6 Pruebas de Transmisión-Recepción . . . . . . . . . . . . . 83 4.3 Sub-Capa MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.3.1 Generador de Relojes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.3.2 CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.4 Comparativa con el Estado del Arte . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.5 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 5 Conclusiones y trabajo a futuro 95 5.1 Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 5.2 Trabajo a futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Referencias 99 Apéndices 103 A Estándar IEEE 802.15.4 y Protocolo Zigbee 105 A.1 Estándar IEEE 802.15.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 A.1.1 Capa PHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 A.1.2 Sub-capa MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 A.1.3 Trama de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 A.1.4 Trama de Reconocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 A.1.5 Trama de Comandos MAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 A.1.6 Trama de Guía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 A.2 Protocolo ZigBee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 B Tecnología CMOS de 130 nanómetros 113 B.1 Metodología de celdas estándar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Índice de Contenidos IX C Herramientas Alliance 119 C.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 C.2 Herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 C.3 Makefile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 D Código HDL 135 D.1 Etapa de Recepción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 D.1.1 Demodulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 D.1.2 Sincronizador de Chips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 D.1.3 Receptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 D.2 Etapa de Transmisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 D.2.1 Bit a Símbolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 D.2.2 Símbolo a Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 D.2.3 Modulador OQPSK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 D.2.4 Generador de Pulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 D.2.5 Transmisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 D.3 Generador de Relojes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 D.4 CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 E Publicaciones 169 | |
dc.format | application/PDF | |
dc.language.iso | spa | |
dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
dc.subject | Redes | |
dc.subject | Transceptor | |
dc.subject | Radiofrecuencia | |
dc.subject | Zigbee | |
dc.title | Metodología de Diseño de la Etapa Digital de un Transceptor de Conversión Directa | |
dc.type | Tesis de Maestria | |
dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
dc.rights.holder | Plascencia Jauregui, Francisco Javier | |
dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
dc.type.conacyt | masterThesis | - |
dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
dc.degree.department | CUCEI | - |
dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRONICA Y COMPUTACION | - |
Aparece en las colecciones: | CUCEI |
Ficheros en este ítem:
Fichero | Tamaño | Formato | |
---|---|---|---|
MCUCEI10006.pdf Acceso Restringido | 2.71 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir Request a copy |
Los ítems de RIUdeG están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.