New digital demodulator with matched filters and curve segmentation techniques for BFSK demodulation: FPGA implementation and results

Nuevo demodulador digital con filtros macheados y técnicas de segmentación de curvas para la demodulación de señales BFSK: implementación en FPGA y resultados

El presente artículo aborda la implementación digital de un nuevo esquema de demodulación para la modulación Binary Frequency Shift Keying (BFSK), y tiene dos objetivos principales: la descripción del desempeño del nuevo método, así como su implementación con la tecnología FPGA. El desempeño se analiza teniendo en cuenta el total de bits demodulados libre de errores en un ambiente sin ruido, y por medio del parámetro BER. El método propuesto exhibe un mejor desempeño en cuanto a estos parámetros en comparación con otras soluciones reportadas. Adicionalmente, la solución obtenida muestra menor complejidad que las reportadas en la literatura científica, teniendo en cuenta el total de sumadores y multiplicadores. La implementación del demodulador propuesto se desarrolla sobre un sistema FPGA, y con el empleo de la aplicación System Generator se obtienen los resultados de prueba y simulación.

Introducción

Las modulaciones digitales de frecuencia, como la clave de desplazamiento de frecuencia (FSK), se aplican comúnmente en las tecnologías inalámbricas (Ibrahim, Hafez, & Khalil, 2013) (Peng, Lin, & Chao, 2013), comunicaciones por satélite (VEŘTÁT & MRÁZ, 2013), comunicaciones por líneas eléctricas (PLC) (Ouahada, 2014), comunicaciones móviles (Karabulut, Ozdemir, & Ilhan, 2015), sistemas de espectro ensanchado (Neifar, Trabelsi, Bouzid, & Masmoudi, 2012) y aplicaciones biomédicas (Wang, Chen, Lin, & Lee, 2014).