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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49344| ORCID: | http://orcid.org/0009-0000-1215-5905 |
| Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Estimação da relação sinal ruído óptica baseada em aprendizado profundo utilizando diagramas de constelação das modulações dp-mpsk e dp-mqam em receptores ópticos coerentes flexíveis |
| Author: | Araújo, Mateus Flausino de |
| First Advisor: | Costa, André Luiz Aguiar da |
| First coorientator: | Valadão, Myke Douglas de Medeiros |
| First member of the Committee: | Martins, Indayara Bertoldi |
| Second member of the Committee: | Silva, Éderson Rosa da |
| Third member of the Committee: | Costa, André Luiz Aguiar da |
| Summary: | A Relação Sinal Ruído Óptica (OSNR, Optical Signal Noise Ratio) é um parâmetro crítico para o funcionamento, gestão e manutenção de redes de comunicação óptica coerentes. Dada a sua importância, este trabalho propõe e avalia uma abordagem baseada em aprendizagem profunda (DL, deep learning) para a estimação da OSNR a partir de diagramas de constelação. Para o desenvolvimento dos modelos, gerou-se um conjunto de dados diversificado, composto por mais de 19.000 imagens, através da simulação de sinais com formatos de modulação DP m-PSK e DP m-QAM sob diferentes configurações visuais. No total, foram avaliadas 15 arquiteturas de Redes Neurais Convolucionais (CNNs, Convolutional Neural Networks) representativas do estado da arte, incluindo as famílias MobileNetV3, ConvNeXt, DenseNet e EfficientNet. A arquitetura ConvNeXtBase alcançou o melhor desempenho preditivo do estudo, com um Erro Absoluto Médio (MAE, Mean Absolute Error) inferior a 0,43 dB e um coeficiente de determinação (R²) superior a 0,98. Os resultados obtidos confirmam o elevado potencial das técnicas de visão computacional para a monitorização contínua e não intrusiva de desempenho em redes óticas de próxima geração. |
| Abstract: | The Optical Signal to Noise Ratio (OSNR) is a critical parameter for the operation, management, and maintenance of coherent optical communication networks. Given its importance, this work proposes and evaluates a deep learning (DL) based approach for OSNR estimation from constellation diagrams. For the development of the models, a diverse dataset comprising over 19,000 images was generated through the simulation of signals with DP m-PSK and DP m-QAM modulation formats under different visual configurations. In total, 15 representative state-of-the-art Convolutional Neural Network (CNN) architectures were evaluated, including the MobileNetV3, ConvNeXt, DenseNet, and EfficientNet families. The ConvNeXtBase architecture achieved the best predictive performance in the study, with a Mean Absolute Error (MAE) below 0.43 dB and a coefficient of determination (R²) above 0.98. The obtained results confirm the high potential of computer vision techniques for the continuous and non- intrusive performance monitoring of next-generation optical networks. |
| Keywords: | aprendizado profundo diagrama de constelação estimação redes ópticas coerentes OSNR coherent optical communications constellation diagrams deep learning |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES::SISTEMAS DE TELECOMUNICACOES |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Quote: | ARAÚJO, Mateus Flausino de. Estimação da relação sinal ruído óptica baseada em aprendizado profundo utilizando diagramas de constelação das modulações DP-mPSK e DP-mQAM em receptores ópticos coerentes flexíveis. 2026. 55 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49344 |
| Date of defense: | 16-Mar-2026 |
| Appears in Collections: | TCC - Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações (Uberlândia) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
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