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Previous issue date: 2018-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Satélites de baixa órbita (LEO) se deslocam a altíssimas velocidades e são capazes
de circunscrever o planeta por diversas vezes em um mesmo dia. Esse ambiente muito
dinâmico induz valores consideráveis de deslocamento Doppler e aceleração Doppler nos
sinais de comunicações espaciais, o que é conhecido como deslocamento Doppler dinâmico.
Estabelecer comunicação com esses sistemas é um processo de múltiplas tarefas
e, devido ao deslocamento Doppler dinâmico, uma das mais críticas é a aquisição fina
da frequência da portadora. Diversos trabalhos já investigaram técnicas de estimação de
frequência de sinais de satélite considerando ambientes de comunicação caracterizados
pelo ruído aditivo Gaussiano branco (AWGN). Entretanto, os efeitos do ruído impulsivo
também devem ser considerados em uma caracterização mais fiel do cenário de comunicação
dos satélite LEO. Este trabalho introduz um novo método de aquisição de frequência
para satélites de baixa órbita baseado no cálculo de similaridade obtido com o critério
de máxima correntropia. A correntropia se mostra muito eficiente no processamento de
sinais com ruído não-gaussiano, especialmente em ambientes de ruído impulsivo. Foi investigada
a robustez da técnica proposta neste trabalho em um ambiente de comunicação
caracterizado pelo ruído impulsivo, e seu desempenho foi comparado com o obtido por
abordagens clássicas, baseadas no critério de erro médio quadrado. O método de aquisição
fina da frequência da portadora de satélites LEO proposto neste trabalho pode ser
usado no desenvolvimento de um decodificador completo para sinais do Sistema Brasileiro
de Coleta de Dados Ambientais (SBCD ou SBCDA) e o sistema Franco-Americano
de coleta de dados ambientais (ARGOS). / Low-earth orbit (LEO) satellites move at very high speeds and can circumscribe the
planet several times in a single day. These high dynamics environments induce considerable
Doppler shift and Doppler rate values in spatial communications signals, which
is known as dynamic Doppler shift. Establishing communication with these systems is
a multi-task process and, due to the dynamic Doppler shift, a critical task is the fine acquisition
of the carrier frequency. Several studies have investigated frequency estimation
techniques of satellite signals, considering communication environments characterized by
additive white Gaussian noise (AWGN). However, the effects of impulsive noise should
also be considered in a more accurate characterization of the LEO satellite communication
scenario. This work introduces a new method of frequency acquisition for low-orbit satellites
based on similarity calculus by maximum correntropy criterion. Due to some of its
properties, correntropy is very efficient in the processing of non-Gaussian signals, especially
in impulsive noise environments. It was investigated the robustness of the technique
proposed in this work on a communication environment characterized by impulsive noise,
and compare its performance with that obtained by a classical approach, based on the correlation
coefficient. The carrier frequency acquisition method for LEO satellites proposed
in this work can be used in the development of a decoder for signals from the Brazilian
Environmental Data Collection System (SBCD or SBCDA) and Franco-American Environmental
Data Collection System (ARGOS).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/25102 |
| Date | 16 February 2018 |
| Creators | Cavalcante, Hugo Rafael Gonçalves |
| Contributors | 02863206494, Souza, Samuel Xavier de, 82838607472, Fontes, Aluisio Igor Rego, 07409636432, Duarte, José Marcelo Lima, 01037604407, Silveira, Luiz Felipe de Queiroz |
| Publisher | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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