The master‘s thesis is focused on data transfer over power lines. The influence of connected devices on data signal is studied. In this thesis, you can find the descriptions of PLC technology characteristics, sources of signal interruption and, mainly, the method of modelling the PLC channels as a multipath signal propagation environment is thoroughly discussed. There are models of PLC channels using this method projected in Simulink. The analysis of the influence of connected devices to bit error rate of a signal is processed. The devices are modelled by connected impedance.

[pt] O crescente interesse na utilização das redes de distribuição de energia elétrica como uma alternativa para o fornecimento de serviços de telecomunicações, tem motivado a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas capazes de superar as características hostis deste ambiente como canal de comunicação. Com esta finalidade, este trabalho procura estimar o comportamento da rede PLC através da modelagem da função de transferência do canal, para a faixa de freqüência de 300 kHz a 30 MHz, por meio de um conjunto de parâmetros, os quais podem ser deduzidos da medição da resposta em freqüência. Dois modelos são apresentados para descrever a resposta em freqüência complexa de típicos canais power line, cobrindo todos os efeitos que os caracterizam, tais como o efeito de propagação por multipercursos causado pelas inúmeras reflexões nas junções da rede e o desvanecimento seletivo em freqüência. Os experimentos revelam que estes modelos apresentam todas as características principais da rede PLC podendo representar ferramentas úteis e efetivas na prática, oferecendo a possibilidade de realizar pesquisas para diferentes topologias de rede, a fim de estudar seu impacto no sistema de comunicação pela rede de energia elétrica. Além disso, propõem-se modelos de ajuste da função de transferência do canal a dados empíricos pelo método dos mínimos quadrados. / [en] The crescent interest on the utilization of the low voltage power distribution grid as an alternative to provide services of telecommunication has motivated the systems development able to surpass the hostile characteristics of this environment as a communication channel. Therefore, this work seek to estimate the behavior of PLC network (Power Line Communication) through the modelling of the channel transfer function, to the range of 300 kHz to 30 MHz, by means of a set of parameters, which can be derived from the measure of the frequency response. Two models are presented to describe the complex frequency response of power line channels, covering all effects that define them, for example, the multipaths propagation generated by uncountable reflections on the network connections and selective fading in the frequency. The results of experiments show that these models present the most important characteristics of PLC network, representing useful and effective tools in the practice, offering the possibility to do researches to different network topologies, in order to study the impact of these effects on the PLC system. Moreover, they`re proposed channel transfer function adjustment models through empiric data and the least square method.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-16T14:08:06Z No. of bitstreams: 1 michellesoarespereira.pdf: 4441399 bytes, checksum: 19c7a2a01a8d195e44aa21afaacc4de5 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-16T15:15:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 michellesoarespereira.pdf: 4441399 bytes, checksum: 19c7a2a01a8d195e44aa21afaacc4de5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-16T15:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 michellesoarespereira.pdf: 4441399 bytes, checksum: 19c7a2a01a8d195e44aa21afaacc4de5 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho aborda a análise de protocolos de cooperação para melhorar o desempenho de sistemas powerline communication (PLC). O estudo se baseia em um conjunto de dados de canais PLC in-home. As análises discutidas abordam a capacidade teórica do canal quando protocolos amplify-and-forward (AF) e decode-and-forward (DF) são considerados. Estudos similares são realizados a respeito da taxa máxima de dados adquirida quando Hermitian − symmetric orthogonal frequency division multiplexing (HS-OFDM) juntamente com as técnicas equal gain combining (EGC), selection combining (SC) and maximal ratio combining (MRC) são considerados. Além disso, são analisadas as influências da largura de banda de freqüência e da alocação ótima e uniforme da potência de transmissão. Os resultados obtidos mostram que a distância relativa entre os nós da fonte, relay e destino impactam severamente no desempenho do sistema. Os resultados numéricos revelam uma gama de potência de transmissão ótima e de frequência em que a melhoria pode ser verificada. Tambà c m observa-se que a vantagem do protocolo DF relacionada com a do protocolo AF termina quando o erro de detecção de símbolo no relay atinge um limiar. Adicionalmente, mostra-se que as técnicas de combinação, MRC e SC apresentam resultados semelhantes. Embora MRC ofereça desempenho ligeiramente melhor, considerando a complexidade computacional, recomenda-se a técnica SC. Finalmente, uma análise de máxima taxa de dados adquirida, considerando HS-OFDM com equalização baseada nos critérios zero forcing e minimum mean square error, mostra que o primeiro oferece quase o mesmo desempenho que o último. / This work focuses on analyses of cooperative protocols to enhance the performance of in-home power line communication (PLC) systems based on a data set consisting of measurements of in-home PLC channels. The discussed analyses address theoretical channel capacity when amplify-and-forward (AF) and decode-and-forward (DF) protocols are considered. Similar investigations are performed for the maximum data rate attained by using Hermitian-symmetric orthogonal frequency division multiplexing (HS-OFDM) together with equal gain combining (EGC), selection combining (SC) and maximal ratio combining (MRC) techniques. Also, the influences of optimally and uniformly allocated transmission power and frequency bandwidth are analyzed. The attained results show that the relative distance among source, relay, and destination nodes severely impacts the system performance. Also, numerical results reveal a range of optimal transmission power and frequency bandwidth in which improvement can be verified. Moreover, it is observed that the advantage of the DF protocol related to AF one ends, when the symbol detection error achieves a threshold. Additionally, it is shown that among the combining techniques, MRC and SC present similar results with MRC offering slightly better performance, but considering computational complexity, a decision in favor of SC is recommended. Finally, a maximum data rate analysis of HS-OFDM with frequency domain equalizer based on zero forcing and minimum mean square error shows that the former scheme offers almost the same performance as the latter.