65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

CODIFICAÇÃO DIGITAL PARA POWER LINE COMUNNICATION

Victor Andrade Perone - Depto. de Engenharia Elétrica – UFCG Elton Brasil da Costa - Depto. de Engenharia Elétrica – UFCG Mikhail Antonovitch Anulino Barros - Depto. de Engenharia Elétrica – UFCG Elmar Uwe Kurt Melcher - Prof. Dr. / Orientador – Depto de Sistemas e Computação – UFCG Joseana Macêdo Fechine Régis de Araújo - Prof. Drª. / Orientadora – Depto de Sistemas e Computação – UFCG

INTRODUÇÃO:

Define-se por Codificação Digital em processamento de sinais como a modificação de características de um sinal para torná-lo apropriado para uma aplicação específica, como por exemplo, a transmissão de dados. Para obtenção de eficácia no processo de transmissão da informação, torna-se fundamental a codificação dos dados de forma a minimizar possíveis perdas no sinal, provocadas por perturbações ou interferências do canal de transmissão. Fundamentada na técnica de codificação Hamming (7,4) e o mecanismo de alocação de largura de banda dinâmica, definido por Interleaving, a pesquisa busca expor a importância da utilização do método de codificação para a transmissão segura de dados por meio do canal ruidoso da rede elétrica, tecnologia definida por Power Line Communication (PLC).

OBJETIVO DO TRABALHO:

Neste trabalho apresenta-se um método utilizado para correção e detecção de erros para comunicação via rede elétrica (Power Line Comunnication), a fim de possibilitar a transmissão segura de dados pelo canal de comunicação que, neste caso, é a rede de energia elétrica.

MÉTODOS:

Após pesquisas realizadas acerca do método a ser utilizado para a codificação digital da mensagem, optou-se por utilizar o Hamming (7,4) e o Interleaving, por serem técnicas de fácil implementação e de mínimo esforço computacional. O Hamming (7,4) é utilizado como código detector e corretor de erros, pois permite corrigir 1 erro identificado, sendo suficiente para pequenas mensagens conforme utilizadas. O Interleaving por sua vez, é encarregado de prevenir erros causados em bits em sequência (burst), pois sua função é a de enviar dados de uma maneira não contínua, a fim de obter-se um melhor desempenho. Definidas as técnicas a serem utilizadas na codificação digital, decidiu-se que o tamanho da mensagem a ser enviada seria de 43 pacotes que contém 7 bits cada, levando-se em consideração o Código de Hamming e enviando-os de maneira não contínua pelo Interleaving, sendo verificado que a mensagem seria de adequado tamanho para a finalidade da tecnologia PLC.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Com a implementação em System Verilog, pode-se ratificar que os métodos utilizados para a codificação foram suficientes para garantir uma transmissão a uma taxa satisfatória, levando-se em consideração a quantidade de ruído que o canal possui. A linguagem System Verilog por ser apropriada para a descrição de hardware acabou por ser um dos pontos relevantes, pois pode ser utilizada tanto na fase de descrição de hardware quanto na fase de verificação funcional. Com isso pode-se afirmar como sendo uma maneira de baixo custo computacional e pouca complexidade lógica, que os métodos apresentados foram suficientes para garantir a transmissão de dados através da rede de energia elétrica.

CONCLUSÕES:

Com a implementação da arquitetura funcional do Codificador Digital, comprovou-se que a combinação da técnica de codificação Hamming (7,4) e o mecanismo de alocação de dados, Interleaving, foram capazes não só de evitar erros, mas também de corrigi-los eficazmente, fazendo com que os propósitos da tecnologia PLC fossem alcançados. Por fim, o ganho no processo de construção devido ao uso dessas técnicas para a realização da codificação, faz com que os custos computacionais fossem reduzidos, assim como o tempo para o desenvolvimento do projeto.

Palavras-chave: Codificação, Hamming, Interleaving.