Análisis y simulación de UWB (Ultra Wide Band) a nivel físico con MATLAB®

Abstract

En este documento se ilustran los conceptos básicos relacionados con Ultra Wide Band (UWB), se hace referencia a los aspectos relevantes de la capa física de esta tecnología, a la multiplexación OFDM, a la simulación realizada en el ambiente Simulink® de Matlab® y a los resultados obtenidos cuando se verifica el funcionamiento de la simulación. UWB es una tecnología para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN, Wireless Personal Area Network) WPAN que promete velocidades de hasta 480 Mbps a 3 metros y hasta 110 Mbps a 10 metros. UWB hace uso de la Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tanto en el transmisor como en el receptor, lo cual le permite mayor inmunidad a fenómenos como el ruido y los desvanecimientos por multitrayectoria, se indican las características más representativas de OFDM, las cuales la han posicionado como una técnica base para los sistemas de comunicaciones del presente y del futuro como es el caso de UWB, 802.11a, los sistemas celulares de 3G y 4G, etc. Se indica componente a componente la simulación desarrollada correspondiente a la capa física de UWB en un enlace unidireccional en banda base entre el transmisor y el receptor, así como los resultados obtenidos del análisis de la modulación de Manipulación por Desplazamiento de Fase Cuaternaria (QPSK, Quaternary Phase Shift Keying), el espectro de la señal y el cálculo de parámetros como la Tasa de Error de Bit (BER, Bit Error Rate) derivados de la simulación.