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- M-Ary Mutually Orthogonal Complementary Gold CodesPublication . Pereira, João; Silva, Henrique J.A. daA method to obtain large sets of periodic conjugate symmetric sequences with perfect periodic autocorrelation functions is presented. Each of these perfect sequences can be transformed into two real sequences which are perfectly orthogonal for any cyclic shift. In this way, mutually orthogonal complementary (MOC) sequences derived from bipolar Gold codes can be transformed into M-ary MOC Gold codes. Ternary MOC Gold codes are the simpler implementation case and exist in large number. These Ternary MOC Gold codes provide a greater immunity to multi-path interferences than other codes, like Hadamard codes, Orthogonal Gold codes, Gold codes, and Complementary Golay codes, when a periodic or aperiodic autocorrelation function is used for asynchronous bit detection.
- Sequências perfeitas para sistemas de comunicação com acesso múltiplo por divisão de códigoPublication . Pereira, João da SilvaUma sequência perfeita é identificada quando a sua função de autocorrelação periódica é igual a um impulso unitário de Dirac ou quando todos os valores desfasados de autocorrelação são iguais a zero. No design de sequências perfeitas, a dificuldade é conseguir sequências em quantidade suficiente com baixos valores de correlação cruzada. Nesta tese, são propostos novos métodos de construção de grandes conjuntos de sequências perfeitas derivadas de uma transformada discreta e inversa de Fourier (IDFT). Cada novo conjunto de sequências de autocorrelação periódica perfeita tem um valor máximo absoluto de correlação cruzada periódica (MaxCC) estritamente inferior ao pico máximo da autocorrelação (igual ao comprimento N das sequências).Todos os valores MaxCC encontrados são iguais ou muito próximos do limite inferior teórico “raiz quadrada de N”. Não obstante, alguns dos novos conjuntos de sequências perfeitas são ortogonais e também possuem valores MaxCC baixos. Além disso, novos métodos foram sugeridos e permitiram criar ótimos conjuntos de novos códigos bipolares derivados de sequências perfeitas ortogonais e bidimensionais. É do conhecimento geral o quanto é difícil encontrar valores determinísticos tal como o MaxCC para sequências perfeitas ou mesmo para outras famílias de códigos. Este documento fornece um conjunto de novas propriedades sobre sequências perfeitas e demonstrações matemáticas que permitem determinar alguns MaxCC. Adicionalmente, foram encontrados novos limites superiores de probabilidade de erro em função do valor máximo absoluto de correlação cruzada aperiódica. Da mesma forma, a probabilidade de erro foi reescrita com base no rácio de potência de contraste da família de códigos selecionada para um determinado sistema de comunicação CDMA (Code Division Multiple Access) ou OCDMA (Optical Code Division Multiple Access). Diferentes sistemas de comunicação CDMA foram simulados com as novas famílias de sequências perfeitas. Todas as simulações mostraram como as novas sequências perfeitas e sequências quase perfeitas devem ser úteis em sistemas de comunicação. Esta tese apresenta simulações para mostrar o quanto as novas sequências perfeitas podem ser utilizadas em cenários multiusuários num sistema de comunicação CDMA por Rádio Frequência e também num sistema de comunicação OCDMA. Para um sistema OCDMA, os codificadores/descodificadores selecionados foram as SSFBG (Super Structured Fiber Bragg Grating). Este documento mostra que a seleção correta dos conjuntos de códigos escritos nas SSFBG é fundamental e os sinais óticos das SSFBG são muito parecidos com as sequências perfeitas. Todas as novas famílias de sequências perfeitas, sequências perfeitas e ortogonais, e sequências mutuamente ortogonais podem ser aplicadas em sistemas de comunicação OFDM-CDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing - Code Division Multiple Access) ou num simples sistema CDMA de comunicação. No futuro, os novos conjuntos de sequências perfeitas poderão ser utilizados em diversos sistemas de comunicação, na geração de sinais para radares e em tecnologias aplicadas a sonares.
- Orthogonal perfect DFT Golay codesPublication . Lanza-Gutierrez, J. M.; Ferreira, M.; Gomez-Pulido, J. A.; Priem-Mendes, S.; Pereira, J. S.; Silva, H. J. A.Deciding about which coding sequences should be used is an important issue in many communication systems, such as those employing Code Division Multiple Access (CDMA). In this paper, we propose a cascading electronic codec based on a recursive algorithm for the generation of perfect sequences, derived from an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) of Golay codes. The sequences generated have a low Peak-to-Average Power Ratio (PAPR), around 3 dB, which is the PAPR of a sine wave. The proposal is compared to the original Golay codes, verifying that our codec provides better crosscorrelation and autocorrelation results, crucial to gain immunity to multi-path interference.
- Localização de peças, produtos e materiaisPublication . Gomes, Hugo; Pereira, João da Silva; Mendes, Sílvio; Monteiro, Rui Vasco; Neves, Carlos; Rosa, Hugo; Baptista, António
- Generalized Chu polyphase sequencesPublication . Pereira, J. S.; Silva, H. J. A. daThe perfect sequences are so ideal that all out-ofphase autocorrelation coefficients are zero. A method to generate a prime number N of perfect sequences with length N is presented. Moreover, these new sets have one more perfect sequence than Chu polyphase sets with the same maximum absolute value of periodic cross-correlation, and are slightly better for asynchronous direct sequence code division multiple access (DS-CDMA). The new sequences are more robust than Chu sequences when used with M-ary quadrature amplitude modulation (QAM). The reason for this improvement is that the new sequences are designed to be orthogonal to the M-ary QAM carriers. Other sequence transformations are also suggested and may be used to obtain many other perfect sequences with the same correlation properties. For example, the new sequences can be transformed into quadriphase sequences, also with good correlation properties.
- Long-Range RFID Indoor Positioning System for an Autonomous WheelchairPublication . Pereira, JoãoA new Radio-Frequency Identification (RFID) indoor positioning system (IPS) has been developed to operate in environments where the Global Positioning System (GPS) is unavailable. Traditional RFID tracking systems, such as anti-theft systems in clothing stores, typically work within close proximity to exit doors. This paper presents a novel RFID IPS capable of locating and tracking passive RFID tags over a larger area with greater precision. These tags, costing approximately EUR 0.10 each, are in the form of small stickers that can be attached to any item requiring tracking. The proposed system is designed for an autonomous wheelchair, built from scratch, which will be identified and monitored using passive RFID tags. Our new RFID IPS, with a 12 m range, is implemented in this “smart” wheelchair.