Considere um sistema de comunicação em que um equipamento transmissor envia pacotes de dados, de tamanho fixo e a uma taxa uniforme, a um equipamento receptor. Considere também que esses equipamentos estejam conectados por uma rede de comutação de pacotes, que introduz um atraso aleatório a cada pacote que trafega na rede. Nesta tese, é proposto um modelo de recuperação adaptativa de relógio capaz de sincronizar as frequências e as fases desses dispositivos, dentro de certos limites especificados de precisão. Esse método para atingir sincronização de frequência e de fase é baseado em medições dos tempos de chegada dos pacotes ao receptor, que são usados para controlar a dinâmica de um phase-locked loop (PLL) digital. O desempenho desse modelo é avaliado através de simulações numéricas realizadas considerando valores de parâmetros realistas. Os resultados indicam que esse esquema tem potencial para ser usado em aplicações práticas. / Consider a communication system in which a transmitter equipment sends fixed-size packets of data at a uniform rate to a receiver equipment. Consider also that these equipments are connected by a packet-switched network, which introduces a random delay to each packet. In this thesis, we propose an adaptive clock recovery scheme capable of synchronizing the frequencies and the phases of these devices, within specified limits of precision. This scheme for achieving frequency and phase synchronization is based on measurements of the packet arrival times at the receiver, which are used to control the dynamics of a digital phase-locked loop (PLL). The scheme performance is evaluated via numerical simulations performed by using realistic parameter values. The results suggest that this scheme has potential to be used in practical applications.

Nas últimas três décadas os phase locked loops (PLLs) totalmente digitais têm recebido muita atenção devido, principalmente, às vantagens que eles oferecem em comparação aos PLLs analógicos. Essas vantagens incluem melhor desempenho, maior velocidade e confiabilidade, tamanho reduzido e menor custo. Os PLLs também são amplamente utilizados em sistemas de comunicações e em outras aplicações digitais. A presente dissertação é uma contribuição no campo dos PLLs digitais adaptativos e otimizados para a sua implementação em hardware. É feito uma análise de suas características dinâmicas e proposta uma nova estrutura de PLL digital capaz de melhorar a resposta da malha em termos de tempo de aquisição e largura de banda. A Malha Síncrona Digital \"Tanlock\" com Estimação de Frequência e Ganho Adaptativo para Convergência Rápida, como é chamada, foi desenvolvida a partir da malha digital \"Tanlock\", utilizando-se teoremas de ponto fixo e mapas contrativos para determinar as condições de ganho que garantam convergência rápida e melhor utilização da largura de banda. Resultados das simulações são comparados com os obtidos teoricamente para avaliar o desempenho da malha proposta. / In the last three decades, fully-digital Phase-Locked-Loops (PLLs) systems have received a lot of attention due to its advantages in comparison with analog PLLs. These advantages include improved transient response, reliability and also reduced size and cost. The PLLs are widely used in communications systems and many other digital applications. This dissertation is a contribution to the field of digital adaptive PLLs optimized to hardware implementation. Here, a new PLL structure is presented; the Frequency Sensing Adaptive TDTL is an improvement to the classic Time-Delay Tanlock structure, alowing fast convergence to the synchronous states, using fixed-point theorems and contractive maps to determine the gain conditions which ensure the rapid convergence and also providing wider bandwidth. The results of simulations are compared with those obtained theoretically in order to assess the loop performance.

Nas últimas três décadas os phase locked loops (PLLs) totalmente digitais têm recebido muita atenção devido, principalmente, às vantagens que eles oferecem em comparação aos PLLs analógicos. Essas vantagens incluem melhor desempenho, maior velocidade e confiabilidade, tamanho reduzido e menor custo. Os PLLs também são amplamente utilizados em sistemas de comunicações e em outras aplicações digitais. A presente dissertação é uma contribuição no campo dos PLLs digitais adaptativos e otimizados para a sua implementação em hardware. É feito uma análise de suas características dinâmicas e proposta uma nova estrutura de PLL digital capaz de melhorar a resposta da malha em termos de tempo de aquisição e largura de banda. A Malha Síncrona Digital \"Tanlock\" com Estimação de Frequência e Ganho Adaptativo para Convergência Rápida, como é chamada, foi desenvolvida a partir da malha digital \"Tanlock\", utilizando-se teoremas de ponto fixo e mapas contrativos para determinar as condições de ganho que garantam convergência rápida e melhor utilização da largura de banda. Resultados das simulações são comparados com os obtidos teoricamente para avaliar o desempenho da malha proposta. / In the last three decades, fully-digital Phase-Locked-Loops (PLLs) systems have received a lot of attention due to its advantages in comparison with analog PLLs. These advantages include improved transient response, reliability and also reduced size and cost. The PLLs are widely used in communications systems and many other digital applications. This dissertation is a contribution to the field of digital adaptive PLLs optimized to hardware implementation. Here, a new PLL structure is presented; the Frequency Sensing Adaptive TDTL is an improvement to the classic Time-Delay Tanlock structure, alowing fast convergence to the synchronous states, using fixed-point theorems and contractive maps to determine the gain conditions which ensure the rapid convergence and also providing wider bandwidth. The results of simulations are compared with those obtained theoretically in order to assess the loop performance.

Considere um sistema de comunicação em que um equipamento transmissor envia pacotes de dados, de tamanho fixo e a uma taxa uniforme, a um equipamento receptor. Considere também que esses equipamentos estejam conectados por uma rede de comutação de pacotes, que introduz um atraso aleatório a cada pacote que trafega na rede. Nesta tese, é proposto um modelo de recuperação adaptativa de relógio capaz de sincronizar as frequências e as fases desses dispositivos, dentro de certos limites especificados de precisão. Esse método para atingir sincronização de frequência e de fase é baseado em medições dos tempos de chegada dos pacotes ao receptor, que são usados para controlar a dinâmica de um phase-locked loop (PLL) digital. O desempenho desse modelo é avaliado através de simulações numéricas realizadas considerando valores de parâmetros realistas. Os resultados indicam que esse esquema tem potencial para ser usado em aplicações práticas. / Consider a communication system in which a transmitter equipment sends fixed-size packets of data at a uniform rate to a receiver equipment. Consider also that these equipments are connected by a packet-switched network, which introduces a random delay to each packet. In this thesis, we propose an adaptive clock recovery scheme capable of synchronizing the frequencies and the phases of these devices, within specified limits of precision. This scheme for achieving frequency and phase synchronization is based on measurements of the packet arrival times at the receiver, which are used to control the dynamics of a digital phase-locked loop (PLL). The scheme performance is evaluated via numerical simulations performed by using realistic parameter values. The results suggest that this scheme has potential to be used in practical applications.