Proposta de um demodulador GMSK não coerente para comunicação de nanossatélites

Abstract

Inicialmente desenvolvido por universidades para redução de custos, tempo de projeto e possibilitar o acesso ao espaço, o padrão CubeSat vem ganhando destaque por uma série de razões, dentre as quais financeiras, operacionais ou técnicas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma arquitetura de demodulação GMSK não-coerente de alta velocidade completamentedigitalparaenlacesdesubidavisandoaplicaçõesemnanossatélitescompadrão CubeSat de futuras missões do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Nesta proposta levou-se em consideração as limitações físicas inerentes ao padrão CubeSat e a demanda por taxas de transmissão maiores. Inicialmente realizou-se uma revisão da literatura apresentando-se as contribuições mais relevantes para as arquiteturas de demodulador GMSK não-coerente. Quatro arquiteturas de demodulador GMSK não-coerente baseadas na detecção 2-bit diferencial foram propostas. Detalha-se em cada uma delas a formulação do sinal e do ruído e as operações de processamento digital de sinal desde a recepção em frequência intermediária até a detecção dos bits. Todos os módulos funcionais das arquiteturas do demodulador são descritos e analisados. Apresenta-se e discute-se os resultados obtidos das simulações que foram feitas visando a avaliação de desempenho do sistema. A arquitetura de melhor desempenho apresenta um ganho de aproximadamente 5,3 dB com relação ao demodulador GMSK não-coerente convencional com detecção 2-bit diferencial. Três das arquiteturas estudadas são suceptíveis ao desvio de frequência Doppler enquanto apenas uma é praticamenteimune