Gaussinização de interferência, modulação multinível e identificação de distorções em sistemas de comunicações

Este trabalho esta dividido em duas partes. Na primeira, propomos um metodo para melhorar a estimacao de informacoes sobre descasamentos de impedância em redes de cabos coaxiais. Esses descasamentos geram micro-reflexoes, que por sua vez geram distorcoes na rede. Informacoes sobre a localizacao dos descasamentos podem ajudar as equipes de manutencao a localiza-los e repara-los. Atualmente a informacao e estimada no padrao DOCSIS de manutencao preventiva, e baseia-se apenas nos coeficientes do equalizador que ja sao conhecidos pelo sistema. Assim, o metodo nao exige qualquer alteracao ao sistema. Iremos demonstrar que, em contraste com a abordagem atual DOCSIS, o nosso metodo fornece uma estimativa mais fina, e permite a estimativa de informacao mesmo quando mais de uma micro-reflexao esta presente. Na segunda parte propomos solucoes para dois problemas relacionados ao canal gaussiano. No primeiro momento estamos interessados no problema do ponto de vista do primeiro usuario de um canal de multiplo acesso (MAC, do ingles Multiple Access Channel), onde vamos tratar o sinal do segundo usuario como ruido na deteccao. Esta estrategia e conhecida como cancelamento de interferencia (SIC, do ingles Successive Interference Cancellation). O primeiro usuario utiliza um codigo Low Density Parity Check (LDPC). Na deteccao, o LDPC assume que o ruido e gaussiano (AWGN, do ingles additive white Gaussian noise). Com isso, vamos propor duas estrategias (shaping e transformada de Fourier) para modificar a distribuicao do segundo usuario, de forma que esta se aproxime de uma distribuicao gaussiana. Vamos comprovar que as duas estrategias tem melhor desempenho comparadas a estrategia envolvendo modulacao com distribuicao discreta uniforme. Em um segundo momento propomos um sistema simples que se aproxima da capacidade do AWGN. Para isso, vamos explorar um paralelo entre o AWGN e o MAC. Em nossa proposta, o que no MAC eram usuarios agora sao niveis paralelos e independentes de um codigo multinivel, onde cada nivel usa uma entrada binaria e um codigo que se aproxima da capacidade, resultando em um sistema com codificacao simples que opera perto de capacidade. Na decodificacao novamente vamos usar SIC. Como resultado, o receptor e constituido por uma serie de receptores binarios simples. Vamos mostrar que o sistema proposto funciona a uma pequena distância em relacao a capacidade do AWGN, e que esta distância pode ser atribuida apenas a distância do proprio codigo. Abstract