Sistemas de sincronismo em canais gaussianos e ópticos

Abstract

Esta tese trata do problema de sincronismo de símbolo em canais com ruído aditivo Gaussiano, e canais com ruído dependente do sinal, este último caso motivado pelos canais ópticos. No canal com ruído aditivo Gaussiano, filosofias de sincronismo baseadas num conjunto limitado de informação, nomeadamente informação retirada das transições, e processamento de amostras periódicas do sinal, são estudadas à luz da teoria da estimação. Os algoritmos óptimos e limites no desempenho são derivados. Partindo desses resultados fundamentais, condições de formatação óptima e algoritmos subóptimos, são propostos e estudados. Para o canal óptico, é efectuada uma análise e optimização de alguns sincronizadores frequentemente referidos na literatura. Utilizando modelos de complexidade intermédia, efectua-se a síntese de sincronizadores especialmente adaptados a este tipo de canais, e avaliam-se os limites no respectivo desempenho.

This thesis deals with symbol synchronization problems in additive Gaussian channels, and channels with data dependent noise, this last point being motivated by optical communications. In the additive Gaussian noise channel, synchronization strategies based on an incomplete set of information, namely synchronization based on the transition epochs, and processing of periodic samples of the signal, were studied using the principles of estimation theory. The optimum synchronization algorithms, and the fundamental bounds on the performance are derived. Starting with these fundamental results, optimum formatting conditions and sub optimum algorithms are proposed and studied. For the optical channel, an accurate analysis and optimization of some common bit synchronizers is done. Using intermediate complexity models, we derive synchronizers specially suited for channels with data dependent noise, and evaluate the limits on their perfomance.