Título: Codificação e Modelagem de Canal para Comunicação por Luz Visível
Comissão Examinadora - Titulares
Prof. Dr. Leandro Ronchini Ximenes (Presidente) - FT/Unicamp
Prof. Dr. Bartolomeu Ferreira Uchôa Filho - ITA
Prof. Dr. André Lima Férrer de Almeida - UFC
Prof. Dr. Ricardo Barroso Leite - IFSP
Prof. Dr. Luís Fernando de Avila - FT/Unicamp
Suplentes
Prof. Dr. Walter da Cruz Freitas Junior - UFC
Prof. Dr. Wemerson Delcio Parreira - PUC
Prof. Dr. Vanessa Testoni - FT/Unicamp
Local: Sala de Defesa (Prédio da Pós-Graduação da FT) https://stream.meet.google.com/stream/a36213a2-0367-4a57-9822-5f6d9c90727d
Resumo: A tecnologia de comunicação por luz visível (VLC) explora o uso de fontes emissoras de luz, como os LEDs, para transmitir dados de maneira simultânea à iluminação. Embora recentemente padronizada, sua implementação comercial global ainda é limitada. Dentre as tecnologias de VLC, se destacam também as tecnologias de comunicação óptica por câmera (OCC), que utiliza câmeras como dispositivos receptores, e de comunicação tela para câmera (S2C), que utiliza displays de centenas ou milhares de pixels como dispositivos transmissores. Apesar de seu potencial, a implementação da tecnologia VLC e suas vertentes possuem desafios próprios: técnicas convencionais de demodulação empregadas em sistemas RF, que normalmente dependem da detecção coerente, não são diretamente aplicáveis, dado que a VLC se baseia na detecção direta da intensidade luminosa. Adicionalmente, a presença de obstáculos pode atenuar significativamente o sinal óptico, e fontes luminosas externas funcionam como interferentes naturais, ocasionando efeitos indesejados.
Um dos desafios particulares da VLC é a degradação seletiva em cores. Esta degradação é um efeito impactante e pouco investigado no desempenho de sistemas modulados por cores em VLC, especialmente em enlaces sem linha-de-visada (NLOS). Portanto, este efeito deve ser mitigado para fornecer transmissões confiáveis e flexíveis. Para enfrentar tais limitações, esta tese introduz o esquema de codificação Color-Hopping Space-Time (CHST) para sistemas VLC e OCC. Este esquema de codificação espaço-tempo-cor pode aumentar a ordem de diversidade ou prover ganhos de multiplexação, fornecendo também um aumento da segurança contra espionagem. Adicionalmente, propõe-se a adaptação do CHST para sistemas S2C, em conjunto com a modulação Color-Shift Keying (CSK), viabilizando a transmissão de dados por meio de vídeos coloridos. Além disso, é desenvolvido um modelo de canal capaz de representar atenuações e interferências seletivas em cor, além de propor novos algoritmos para equalização destes canais.
Simulações com o método de Monte Carlo e experimentos em laboratório foram usados para analisar o desempenho do esquema CHST em sistemas VLC, OCC e S2C, sob diferentes cenários, configurações e receptores, inclusive na presença de canais seletivos na cor. Os resultados mostraram que o CHST melhora a diversidade e provê ganhos de codificação.