Caracterización de un canal óptico de comunicaciones a través del uso de una función rampa como excitación

Abstract

El campo de la identificación de sistemas tiene una larga historia, pues constituye un pilar fundamental para muchas ramas de la ingeniería, entre las que se pueden destacar la ingeniería de control, la ingeniería mecánica o, más convenientemente, la ingeniería de telecomunicaciones. Conocer el comportamiento de un canal (que generalmente es un sistema LTI) es uno de los principales retos que hay que superar a la hora de diseñar un sistema de comunicaciones. El principal objetivo de este trabajo es desarrollar una metodología para identificar canales basada en la respuesta del canal a una excitación en forma de rampa. Las implicaciones de utilizar una señal rampa en lugar de un impulso, así como los efectos de que no se trate de una rampa infinita se desarrollan a lo largo de los capítulos de los que se compone el documento. Por otro lado, además de desarrollar la metodología, se propone una implementación práctica de un sistema que aplica dicha metodología para caracterizar canales ópticos. El trabajo no logra concluir definitivamente si la técnica es válida o no para la identificación de canales a falta de un conjunto de medidas experimentales, pero constituye una primera aproximación hacia una posible validación, aportando en sus últimos capítulos una serie de simulaciones que permiten al lector hacerse una idea de que existe la posibilidad de que esta metodología sea capaz de ahorrar interesantes cantidades de dinero en transmisores destinados a la identificación de canales.

The field of systems identification has a long history to tell, that is because it is one of the fundamental building blocks of several engineering disciplines, some of them are the discipline of control engineering, mechanical engineering, and, of course, telecommunications engineering. Being able to predict the behavior of a communications channel (which usually can be modelled by an LTI system) is one of the first steps one must take when designing a communications system. The main goal of this document is to present and develop an optical channel identification technique based on the response of the channel to a ramp excitation instead of an impulsive excitation. The consequences of using a ramp signal, as well as the effects of not using an ideal ramp are discussed in some of the chapters of this final report. In addition, not only the methodology itself is treated here, but a practical implementation is proposed in the shape of a characterization system. This document is not conclusive about the validity of this technique because some additional experimental results are needed, but it constitutes a first approach to a possible validation, contributing with some simulations located in the last chapters of the report. These simulations let the reader sightsee a possible budget saver in this methodology, as the transmitters needed to implement a characterization system as they are theorized here, are substantially cheaper than the ones used nowadays for channel identification.