Sistema para geração de modelos caixa preta de amplificadores de potência de RF

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Corrêa Júnior, Luiz Antônio
• Orientador(a): Silveira, Daniel Discini
• Banca de defesa: Medeiros, Álvaro Augusto Machado de , Santos, Alexandre Bessa dos , Resende, Úrsula Do Carmo , Segatto, Marcelo Eduardo Vieira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Identificação de sistemas; Amplificadores de potência; FPGA; System identification; Power amplifier
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17784

Esta tese, desenvolvida no âmbito do programa de pós-graduação em Engenharia Elétrica da UFJF, descreve um sistema implementado em FPGA de baixo custo para a avaliação de Amplificadores de Potência. Descreve também uma plataforma capaz de realizar a estimação de alterações induzidas no canal. FPGAs possuem elevada velocidade e, as de menor custo, possuem uma memória limitada. Este trabalho tem como objetivo a construção de um equipamento utilizando recursos limitados, na intenção de que as metodologias utilizadas possam ser replicadas em outros estudos em diferentes contextos. Modelos de caixa-preta são obtidos a partir dos dados de entrada/saída de um sistema e neste trabalho amplificadores de potência são descritos matematicamente por esta abordagem. Esta descrição, devido a não-linearidade do dispositivo, é feita através do modelo de Hammerstein, que é um modelo não-linear. O trabalho começa com uma breve visão sobre os conceitos básicos envolvidos na tese. A implementação de sistemas eletrônicos é comparada com a de outros autores e é apresentada as vantagens da metodologia utilizada nesta Tese. É descrito como se comportam sinais e sistemas no domínio discreto, é feito um resumo sobre o que é um FPGA e após isso são analisadas figuras de mérito, ferramentas para medir a qualidade dos modelos. Para alcançar o objetivo de construção de uma plataforma de baixo custo, esta Tese apresenta três capítulos dedicados à construção da plataforma. No capítulo 3 a plataforma em FPGA capaz de gerar sinais com diversas modulações digitais que serão utilizadas na identificação de sistemas. Um algoritmo de estimação eficiente é construído utilizando o método de Mínimos Quadrados. Todo o processo de construção está presente no capítulo 4. A identificação de dois Amplificadores de potência é mostrada no capítulo 5 e a curva resultante é analisada, onde os resultados mostram que o modelo criado representa bem um amplificador real. As conclusões sobre o trabalho e as pesquisas futuras são apresentadas no último capítulo. A hipótese de que é possível construir uma plataforma de baixo custo para identificação de sistemas utilizando FPGAs é comprovada à medida que o passo a passo da construção da plataforma é descrito durante o trabalho. Nesse sentido, ao final, são apresentadas conclusões pertinentes para pesquisas futuras com base nos dados coletados e analisados durante a pesquisa.