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@MastersThesis{Viot:2015:DeBPCo,
               author = "Viot, Diego Dutra",
                title = "Demodulador BPSK completamente digital para telecomando em 
                         sat{\'e}lites artificiais",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-04-30",
             keywords = "demodulador BPSK, telecomando, TT\&C, BPSK demodulator, 
                         telecommand.",
             abstract = "A troca de informa{\c{c}}{\~o}es entre um sat{\'e}lite 
                         artificial e os sistemas de solo requer um canal eficiente de 
                         comunica{\c{c}}{\~a}o. Esta disserta{\c{c}}{\~a}o prop{\~o}e 
                         uma arquitetura de um demodulador Binary Phase-Shift Keying (BPSK) 
                         completamente digital para o canal de telecomando de miss{\~o}es 
                         espaciais, focando no contexto das miss{\~o}es do INPE. A 
                         proposta {\'e} baseada em um demodulador desenvolvido na 
                         d{\'e}cada de 80 e proporciona uma melhoria no seu desempenho 
                         atrav{\'e}s da aplica{\c{c}}{\~a}o de t{\'e}cnicas de 
                         processamento digital de sinais para a recupera{\c{c}}{\~a}o do 
                         sincronismo tanto de portadora como de s{\'{\i}}mbolo. Al{\'e}m 
                         dos telecomandos modulados em BPSK a serem demodulados, a 
                         portadora ascendente carrega tons de localiza{\c{c}}{\~a}o para 
                         realizar medidas de \emph{range e range rate} do sat{\'e}lite. 
                         Assim, as estimativas dos par{\^a}metros de 
                         sincroniza{\c{c}}{\~a}o s{\~a}o tomadas a partir de amostras do 
                         sinal recebido e filtrado. Discuss{\~o}es sobre as t{\'e}cnicas 
                         adotadas s{\~a}o apresentadas, levando-se em 
                         considera{\c{c}}{\~a}o o compromisso entre desempenho e 
                         complexidade. O modelo do sistema do demodulador proposto {\'e} 
                         detalhado em termos das equa{\c{c}}{\~o}es e 
                         estat{\'{\i}}sticas dos sinais. Dentre as solu{\c{c}}{\~o}es 
                         adotadas, destacamos: (i) a estrutura n{\~a}o-linear dobradora de 
                         frequ{\^e}ncia em conjunto com um \emph{All-Digital 
                         Phase-Locked} Loop (ADPLL), usada para a recupera{\c{c}}{\~a}o 
                         da subportadora BPSK, ou seja, do desvio de fase e de 
                         frequ{\^e}ncia; (ii) a estrutura n{\~a}o-linear 
                         atrasa-e-multiplica seguida de um filtro de banda estreita, para a 
                         recupera{\c{c}}{\~a}o do atraso de s{\'{\i}}mbolo; e (iii) o 
                         filtro casado, para a detec{\c{c}}{\~a}o de dados. Os 
                         estimadores usados s{\~a}o do tipo feedfoward e operam em 
                         paralelo, minimizando o tempo de aquisi{\c{c}}{\~a}o do 
                         sincronismo. Os resultados da proposta constaram da 
                         avalia{\c{c}}{\~a}o dos estimadores, feita em termos da 
                         vari{\^a}ncia de suas estimativas, e da medida do desempenho da 
                         configura{\c{c}}{\~a}o final, em termos da taxa de erro de bits 
                         (BER). Esta {\'u}ltima alcan{\c{c}}ou um resultado muito bom, 
                         apresentando perda de aproximadamente 0,5 dB em 
                         compara{\c{c}}{\~a}o ao resultado te{\'o}rico. Detalhes dos 
                         principais resultados s{\~a}o apresentados, bem como algumas 
                         perspectivas de estudos futuros. ABSTRACT: The information 
                         exchange between a satellite and the ground systems requires an 
                         efficient channel of communication. This work presents the 
                         architecture of an all-digital Binary Phase-Shift Keying (BPSK) 
                         demodulator developed to be applied in the telecommand link of 
                         space applications, especially for INPEs satellites. The proposed 
                         demodulator is based on a demodulator developed 30 years ago and 
                         brings performance enhancement by the application of digital 
                         signal processing techniques to accomplish the carrier and clock 
                         synchronism. Besides the BPSK modulated telecommand information to 
                         be demodulated, the ascending carrier bears the tracking tones. 
                         The estimates of the synchronization parameters are then taken 
                         from samples of the received and filtered signal. Discussions on 
                         the adopted techniques are shown, where the trade-off between 
                         performance and complexity is observed. The proposed system model 
                         is detailed by means of block diagrams, and of signals equations 
                         and statistics. The adopted solutions are: (i) the frequency 
                         doubler non-linear structure used along with an All-Digital 
                         Phase-Locked Loop (ADPLL) in order to recover the BPSK subcarrier, 
                         i.e. the phase and frequency offsets; (ii) the delay-and-multiply 
                         non-linear structure followed by a narrowband filter to recover 
                         the symbol delay; and (iii) the matched filter to perform data 
                         detection. The employed estimators are feedfoward, and they 
                         operate in parallel, diminishing the acquisition time of 
                         synchronization. The used estimators are evaluated in terms of the 
                         variance of its estimates and the performance of the final 
                         configuration is assessed in terms of bit error rate (BER). The 
                         latter has shown a very good result, with losses of 0.5 dB 
                         approximately for comparison to the theoretical result. Details of 
                         the main results are presented as well as some study perspectives 
                         for future applications.",
            committee = "Rossi, Jos{\'e} Osvaldo (presidente) and Ambrosio, Ana Maria 
                         (orientadora) and Lucena, Antonio Mac{\'{\i}}lio Pereira de 
                         (orientador) and Mota, Jo{\~a}o C{\'e}sar Moura",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "All digital BPSK demodulator for telecommand of artificial 
                         satellites",
             language = "pt",
                pages = "97",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3JPLNNS",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3JPLNNS",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "03 dez. 2020"
}


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