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[en] DEPLOYMENT OF ANTENNA ARRAY FOR DATA RETRIEVAL IN CDMA ENVIROMENT / [es] EMPLEO DE ARREGLO DE ANTENAS EN LA RECUPERACIÓN DE DATOS DIGITALES EN AMBIENTES CDMA / [pt] EMPREGO DE ARRANJO DE ANTENAS NA RECUPERAÇÃO DE DADOS DIGITAIS EM AMBIENTE CDMARICARDO ZELENOVSKY 28 August 2001 (has links)
[pt] Este trabalho de tese trata do emprego de arranjos de
antenas em ambientes de comunicação móvel,dando-se ênfase
ao canal de dados reverso do Sistema IS-95. Propõe-se
dois estimadores: um para a direção de chegada dos sinais
e outro para outros dados.
Inicialmente é apresentado um estudo sobre arranjos de
antenas e dos principais detalhes do sistema
IS-95,especialmente a multiplicidade de acesso via
divisão por códigos (CDMA).Aborda-se em seguida o
problema da estimação da direção da chegada(DOA), onde se
constata que os algoritmos mais conhecidos na literarura
especializada, tais como Atraso-e-Soma, Capon, MUSIC e
ESPRIT, não apresentam desempenho satisfatório quando
empregados em ambiente CDMA.
Por isso, propõe-se uma versão do método de estimação de
máxima verossimilhança (ML) que utiliza a técnica
denominada de EM (-Expectation Maximization-).Seu emprego
permitir fracionar o problema de otimização
multidimensional gerado pelo estimador ML, em últimas
estimações de menor dimensão,simplificando sobremaneira a
solução. O estimador proposto além da DOA,permite ainda
estimar a atenuação e a defasagem dos sinais incidentes.
Através de simulações, constata-se que este estimador EM
apresenta um desempenho bastante satisfatório.Para tornar
mais completa a análise, faz-se ainda uma comparação da
variância do erro na estimação da DOA comolimitante de
Cramér-Rao.
Em presença de multipercursos, propõe-se quatro versões
de um estimador de dados, sendo que uma delas utiliza a
estrutura de treliça e objetiva a decisão sequencial dos
dados. O desenvolvimento de tais estimadores faz uso de
bases de espaços vetoriais para representar as funções de
walsh, sendo que as operações aritméticas convencionais .
Através de simulações constata-se que essas versões
apresentam diferentes relações entre de desempenho e
custo computacional, o que permite flexibilidade na
adequação do seu emprego. / [en] This thesis deals with antenna arrays when used in mobile
communication environment, but the emphasis is on the
reverse data link of IS-95. Two estimators are proposed:
one for the direction-of-arrival (DOA) and other for the
data. Initially, study of the antenna arrays is presented
together with the main details of the IS-95 System,
especially the details related to the code division
multiple access (CDMA). After that, the problem of dirction-
of-arrival estimation is discussed. It is shown that mostly
of the known estimators, such as Delay-and-Sum, Capon,
MUSIC and ESPRIT, do not offer reasonable performance when
used in CDMA environment. Therefore, a new Maximum-
Likelihood (ML) method is proposed using the so-called
Expectation Maximization (EM) algorithm. The main advantage
of using such approach is due to the fact that
multidimensional optimization required by ML estimation can
be split into several problems of lower dimension, thus
simplifying the solution. The proposed estimator, besides
the DOA estimation, also allows the estimation of
attenuation and phase shift of the arriving signals.
Simulations show that EM-estimator offers a fair
performance when compared to other methods. In order to
properly access the statistical significance of this study,
the of DOA-estimation erro´s variance is compared with the
Cramér-Rao Lower Bound (CRLB). Under a multipath
environment, four versions of a data estimator are
proposed, and one of them do employ trellis. In the
development of such estimators, vector basis are used to
represent the Walsh functions and the module-2 operations
are replaced by convenient ordinary arithmetic operations.
By means of simulation, it is shown that these versions
present different levels of performance and computational
cost thus allowing to choose the method according to the
environmentn conditions. / [es] Este trabajo de tese trata del empleo de arreglos de antenas en ambientes de comunicación móvil,
con énfasis en el canal de datos reverso del Sistema IS-95. Se proponen dos estimadores: uno para la
dirección de llegada de las señales y otro para el resto de los datos. Inicialmente se presenta un
estudio sobre arreglos de antenas y los principales detalles del sistema IS-95,especialmente la
multiplicidad de acceso vía división por códigos (CDMA). Se aborda el problema de la estimación de
la dirección de llegada(DOA), donde se constata que los algoritmos más conocidos en la literarura
especializada, tales como Atraso-y-Suma, Capon, MUSIC y ESPRIT, no tiene un desempeño
satisfactorio cuando son utilizados en ambiente CDMA. Por eso, se propone una versión del método
de estimación de máxima verosimilitud(ML) que utiliza la técnica denominada de EM (-Expectation
Maximization-).Su empleo permite fraccionar el problema de optimización multidimensional
generado por el estimador ML, en estimaciones de menor dimensión,simplificando la solución. El
estimador propuesto, además de la DOA, permite estimar la atenuación y el defasaje de las señales
incidentes. A través de simulaciones, se constata que el estimador EM tiene un desempeño bastante
satisfactorio. Para un análisis más completo se comparan las varianza del error en la estimación de la
DOA como límite de Cramér-Rao. En presencia de multitrayectoria, se proponen cuatro versiones de
un estimador de datos, donde una de ellas utiliza la extructura de celosía y objetiva la decisión
secuencial de los datos. El desarrollo de tales estimadores utiliza bases de espacios vectoriales para
representar las funciones de walsh, con las operaciones aritméticas convencionales . A través de
simulaciones se observa que esas versiones presentan diferentes relaciones entre de desempeño y el
costo computacional, que permite flexibilidad en la adecuación de su empleo.
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[en] MOBILE BROADBAND IEEE 802.16E-2005 SYSTEMS PLANNING FOR FREQUENCIES BETWEEN 2 AND 11 GHZ / [pt] PLANEJAMENTO DE SISTEMAS MÓVEIS EM BANDA LARGA IEEE 802.16E-2005 EM FREQÜÊNCIAS ENTRE 2 E 11 GHZANTONIO DA SILVA NASCIMENTO FILHO 07 April 2009 (has links)
[pt] O projeto de sistemas móveis em banda larga requer um planejamento
detalhado devido à necessidade de maximizar a utilização da largura de banda
disponível, maximizar a capacidade da rede, garantir requisitos mínimos de
disponibilidade e minimizar os custos de implantação e operação da rede. Este
trabalho apresenta uma metodologia de projeto a ser empregada em sistemas
móveis em banda larga baseados no padrão IEEE 802.16e-2005 (WiMAX móvel).
São apresentadas as novas tecnologias empregadas na elaboração do padrão, o
modelo de propagação utilizado no cálculo de enlace, o cálculo da interferência
co-canal, o cálculo da porcentagem de cobertura de área, o ganho de
subcanalização e o cálculo da capacidade do canal. São analisadas abordagens
para redução da interferência co-canal, visando maximizar a capacidade da rede e
por fim é apresentado um estudo de caso utilizando uma ferramenta
computadorizada de planejamento de redes móveis. / [en] The design of mobile broadband systems requires detailed planning due to
necessity of maximizing the use of available bandwidth, network capacity,
achieve minimum availability levels and minimize network implementation and
operational costs. This work presents a design methodology to be employed in
mobile broadband systems based on the IEEE Std 802.16-2005 (Mobile
WiMAX). Here are presented the new technologies employed in the standard, the
propagation model used for link budget, co-channel interference, coverage area
percentage, sub-channelization gain and channel capacity calculations.
Approaches for co-channel interference reduction are analyzed aiming to
maximize network capacity and at the end a case study is presented using a
computerized tool for mobile network planning.
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[en] SYNTHESIS AND RIGOROUS ANALYSIS OF OMNIDIRECTIONAL DUAL-REFLECTOR ANTENNAS: THE CASE OF THE MAIN REFLECTOR WITH CIRCULAR GENERATRIX / [pt] SÍNTESE E ANÁLISE RIGOROSA DE ANTENAS OMNIDIRECIONAIS DE DUPLO-REFLETORES: O CASO DO REFLETOR PRINCIPAL COM GERATRIZ CIRCULARSANDRO ROGERIO ZANG 29 November 2012 (has links)
[pt] Este trabalho aborda o projeto de antenas omnidirecionais de duplorefletores,
onde o refletor principal é obtido a partir de uma geratriz circular. A
antena é composta de refletores circularmente simétricos e concêntricos que são
alimentados por uma corneta cônica coaxial excitada pelo modo TEM para a
produção de polarização vertical. Para realizar este estudo são utilizadas
técnicas de síntese e de análise eletromagnética rigorosa. A técnica de análise
eletromagnética rigorosa é baseada na associação do Método de Casamento de
Modos para representar os campos no interior do alimentador e do Método dos
Momentos para solucionar as equações integrais para o campo elétrico e para o
campo magnético e determinar a corrente elétrica induzidas sobre as paredes
metálicas externas e a amplitude dos modos sobre a abertura da corneta. A
técnica de síntese destas antenas é baseada na aplicação dos princípios da
Ótica Geométrica para modelar o subrefletor que irá produzir uma distribuição de
fase uniforme em uma abertura cônica colocada em frente ao refletor principal
com geratriz circular. O estudo exploratório sobre o desempenho destas antenas
é dividido em três partes. Na primeira, as soluções fornecidas pela síntese ótica
e aproximações para os campos na abertura são utilizadas para identificar
configurações de antenas compactas ou que maximizem o ganho ao longo do
plano horizontal. Entretanto, pode-se obter uma melhor iluminação da área de
cobertura através da inclinação do lobo principal (down tilt). Para reduzir o custo
de fabricação de um conjunto de antenas que atendam diferentes áreas de
cobertura, pode-se utilizar o mesmo refletor principal e modelar os subrefletores para deslocar a direção de máximo do diagrama. Assim, em uma segunda etapa
do estudo paramétrico, são considerados alguns refletores principais, e, para
cada um deles, é obtida uma família de subrefletores modelados para deslocar o
máximo do diagrama no plano vertical. Esta estratégia se torna efetiva na
medida em que o custo de fabricação do subrefletor é menor do que o do refletor
principal. Na terceira parte, utilizando o método híbrido composto pelo Método do
Casamento de Modos e pelo Método dos Momentos, é feito o modelamento da
corneta coaxial TEM com o objetivo de reduzir sua perda de retorno e estender
sua banda de operação. Por fim, ainda utilizando este método híbrido, é feita
uma análise rigorosa das antenas duplo-refletoras propostas neste trabalho,
procurando otimizar o desempenho destas antenas em termos do diagrama de
radiação e da perda de retorno. / [en] This work presents a design study of omnidirectional dual-reflector
antennas, where the main reflector is obtained from a circular generatrix. The
antenna is composed of two concentric circularly symmetric reflectors and it is
fed by a coaxial conical horn excited by TEM mode to produce vertical
polarization. To obtain the subreflector surface, the study employs a GO
synthesis technique to shape the subreflector in order to produce a uniform
phase distribution in a conical aperture placed in front of the main reflector. To
validate the results, it is employed a rigorous electromagnetic analysis technique
based on the association of Mode Matching Technique to represent the fields
inside the horn and Method of Moments to solve the integral equations of electric
and magnetic fields. The solution of Method of Moments yields the induced
electric current on the outer surface of the horn and the amplitude of the modes
on the aperture of the horn. The exploratory study is divided in three parts. First,
by using the GO approximations for the aperture fields, the geometry parameters
are explored to identify compact antenna configurations that maximize the gain
along the horizontal plane. However, a more uniform coverage of the ground can
be obtained by tilting the main lobe. Thus, in a second step of the parametric
study, it is considered a family of designs with the same main reflector and a set
of subreflectors that are designed for different tilt angle of main lobe. This
strategy is effective to reduce the manufacturing costs of a family of antennas
designed to provide different coverage. Third, by using the hybrid method, the TEM coaxial horn is shaped to reduce the return loss and extend its operating
band, and, finally, the overall antennas performance is optimized by controlling
radiation pattern and return loss.
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[en] ANTENNA PROJECT AND IMPLEMENTATION FOR CHARACTERIZATION OF MOBILE RADIO CHANNEL IN MILLIMETER WAVES / [pt] PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE ANTENA PARA A SONDAGEM DO CANAL DE PROPAGAÇÃO RÁDIO MÓVEL EM ONDA MILIMÉTRICACARLOS EDUARDO ORIHUELA VARGAS 06 January 2016 (has links)
[pt] O termo de ondas milimétricas refere-se à porção do espectro
eletromagnético com frequências entre 30 e 300 GHz, correspondente a
comprimentos de onda de 10 até 1 mm, respectivamente. As características das
ondas milimétricas diferem das micro-ondas e das infravermelhas, e são estas
diferenças que fazem com que um sistema de ondas milimétricas seja o candidato
ideal para algumas aplicações. Nos anos passados, a falta e o alto custo de fontes,
dispositivos, componentes e instrumentação adequada, para esta faixa de
frequências, levaram a um progresso muito devagar nesta área, no entanto, as
limitações dos sistemas infravermelhos e ópticos e a superlotação da região do
micro-ondas do espectro ocasionaram um maior interesse em frequências
milimétricas nos últimos anos. A quinta geração dos sistemas móveis deve estar
pronta nos próximos anos, e muitas pesquisas estão se desenvolvendo nas faixas de
28 GHz, 38 GHz e 60 GHz. A faixa de 60 GHz, na qual as ondas têm uma maior
atenuação comparada com as outras duas, oferece um maior espectro
eletromagnético. Nesta faixa de frequência, as ondas se refletem muito e pode se
aproveitar estas reflexões para uma melhor recepção sendo, por tanto, uma ótima
opção para comunicação móvel de curta distância com altas taxas de transferência
de dados. Para poder aproveitar a maior quantidade de multipercursos, a antena
receptora deve ter uma largura de feixe grande. Assim, neste trabalho, duas antenas
foram projetadas, construídas e, de alguma forma, testadas para uma frequência de
60 GHz, onde as larguras de feixe simuladas obtidas foram de 112 graus e 115
graus. / [en] The millimeter wave term refers to that portion of the electromagnetic
spectrum with frequencies between 30 and 300 GHz corresponding to wavelengths
of 1 to 10 mm. The characteristics of the millimeter wave differ from microwave
and infrared, and these differences make a millimeter wave system, an ideal
candidate for some applications. In the past the lack and the high cost of supplies,
devices, components and instrumentation suitable for this frequency band caused
very rambling progress in this area. However, the limitations of infrared optical
systems and overcrowding of the microwave spectrum region led to a greater
interest in the millimeter frequency in recent years and it is expected an increase in
this interest. The fifth generation of mobile systems should be ready in the coming
years, and many studies are developing in the 28 GHz, 38GHz and 60GHz bands.
In the 60 GHz band, waves has a higher attenuation compared to the other two, but
also offers greater electromagnetic spectrum, in this band, waves has a lot of
reflection, then, scattering can be taken for better reception. So, this band is a great
choice for short distance mobile communication with high data rates. To get the
greatest amount of multipath, the receiving antenna must have a wide beam width.
In this work, two antennas were designed, built and somewhat tested for a frequency
of 60 GHz for mobile environment, where the beam widths obtained are 112
degrees and 115 degrees.
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[en] ASYMPTOTIC FORMULATIONS FOR TIME-DOMAIN SCATTERING BY CONDUCTING SURFACES AND APPLICATION TO THE TRANSIENT ANALYSIS OF REFLECTOR ANTENNAS / [es] FORMULACIONES ASINTÓTICAS PARA EL ESPARCIMIENTO POR SUPERFICIES CONDUCTORAS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO Y APLICACIONES AL ANÁLISIS DE TRANSIENTES EN ANTNAS REFLECTORAS / [pt] FORMULAÇÕES ASSINTÓTICAS PARA O ESPALHAMENTO POR SUPERFÍCIES CONDUTORAS NO DOMÍNIO DO TEMPO E APLICAÇÕES À ANÁLISE DE TRANSIENTES EM ANTENAS REFLETORASCASSIO G REGO 03 October 2001 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho é o estudo e desenvolvimento de
técnicas assintóticas que permitiam a análise do
espalhamento de ondas eletromagnéticas por superfícies
condutoras, diretamente do domínio do tempo. São
introduzidas versões temporais de métodos de rastreamento
de raios e de técnicas de correntes induzidas e
equivalentes, as quais são deduzidas a partir de seus
correspondentes do domínio da frequência mediante o uso da
transformada inversa de Fourier e de uma representação
analítica de sinais. As formulações obtidas aplicam-se à
análise da resposta transiente do espalhamento
eletromagnético por objetos condutores que tem grandes
dimensões físicas em termos de largura do pulso incidente,
e têm a forma de expressões analíticas relativamente
simples, válidas para instantes de tempo próximos à chegada
das pimeiras frentes de onda aos pontos de observação. As
técnicas obtidas são estendidas à aplicação na determinação
a resposta de antenas refletoras convencionais iluminadas
por exitações pulsadas e têm sua validade verificada
comparando-se com as soluções obtidas por uma solução
numérica de referência baseada no Método dos Momentos para
o domínio da frequência (MoM) e correspondente inversão
para o domínio do tempo através de um algoritmo de
transformada rápida de Fourier (IFFT). / [en] This work is concerned the study and development of
asymptotic methods for the time-domain analysis of
eletromagnetic scattering by perfectly conducting surfaces.
Time-domain versions of the well known ray tracing methods
and surface-induced and equivalent edge currents are
derived by means of a Fourier inversion and the use of an
analytical signal representation. The resulting
formulations can be applied to the transient analysis of EM
scattering by perfectly conducting objects that are large
in terms of the incident pulse width, and are presented in
the form of relatively simple analytical expressions that
are valid in the neighborhood of the instant of arrival of
the first wavefronts to the obseration points. These so
derived time-domain asymptotic techniques are extended to
accomodate the determination of the response to pulse-
excited conventional reflector antenas and their validity
is ascertained by means of a comparison with a referece
solution based on the frequency-domain Method of Moments
(MoM) and its inversion into the time domain via a fast
Fourier transform algorithm (IFFT). / [es] EL objetivo de este trabajo es el estudio y desarrollo de
técnicas asintóticas que permitan el análisis del
esparcimiento de ondas eletromagnéticas por
superficies conductoras, directamente del dominio del
tiempo. Se introducen versiones temporales de métodos de
rastreamiento de rayos y de técnicas de corrientes
inducidas y equivalentes, las cuales son deducidas a partir
de sus correspondientes del dominio de la frecuencia
mediante el uso de la transformada inversa de Fourier y de
una representación analítica de señales. Las formulaciones
obtenidas se aplican al análisis de la respuesta transiente
del esparcimiento eletromagnético por objetos conductores
que tienen grandes dimensiones físicas en término de ancho
del pulso incidente, y tiene la forma de expresiones
analíticas relativamente simples, válidas para instantes de
tiempo próximos a la llegada de las primeras frentes de
onda a los puntos de observación. Las técnicas obtenidas se
aplican en la determinación la respuesta de antenas
reflectoras convencionales iluminadas por exitaciones
pulsadas y se verifica su validad comparando con las
soluciones obtenidas por una solución numérica de
referencia basada en el Método de los Momentos para el
dominio de la frecuencia (MoM) y la correspondente
inversión para el dominio del tiempo a través de un
algoritmo de transformada rápida de Fourier (IFFT).
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[en] ALLOCATION OF FIRM ENERGY RIGHTS AMONG HYDRO PLANTS: A GAME THEORETIC APPROACH / [pt] APLICAÇÃO DE TEORIA DOS JOGOS À REPARTIÇÃO DA ENERGIA FIRME DE UM SISTEMA HIDRELÉTRICOEDUARDO THOMAZ FARIA 16 November 2004 (has links)
[pt] O objetivo desta monografia é investigar a aplicação de
distintas metodologias de
alocação de energia firme de usinas hidrelétricas através
da teoria dos jogos de coalizão.
Mostra-se que não existe uma maneira ótima, única, de se
fazer esta repartição, mas
existem critérios para verificar se uma metodologia de
repartição específica apresenta
algum aspecto inadequado. Um desses critérios é a justiça.
Mostra-se que este critério
equivale a pertencer ao chamado núcleo de um jogo
cooperativo. O cálculo da energia
firme será formulado como um problema de otimização linear
e serão investigadas
vantagens e desvantagens de distintos métodos de alocação
(a benefícios marginais,
geração média no período crítico, última adição e
nucleolus). Em seguida será
desenvolvida uma aplicação do esquema Aumann-Shapley (AS) à
repartição da energia
firme de usinas hidrelétricas. Demonstra-se que além de
robusto em relação aos tamanhos
dos recursos e eficiente computacionalmente, este método
fornece para o problema do
firme uma alocação pertencente ao núcleo e, portanto,
atende à condição de justiça. A
aplicação do esquema AS será apresentada para o Sistema
Brasileiro e serão comparados
os resultados obtidos por este método com outros esquemas
de alocação adotados no
Sistema Hidrelétrico Brasileiro. / [en] The objective of this work is to investigate the
application of different
methodologies of allocation of firm energy rights among
hydro plants using a gametheoretic
framework. It is shown that there is not an optimal and
unique approach to make
this allocation but there are criteria to verify if a given
approach presents any inadequate
aspect. One of these criteria is the justice,
or fairness. It is shown that this criterion is
equivalent to the condition of the core of a cooperative
game. The calculation of the firm
energy will be formulated as a linear program and
advantages/disadvantages of different
allocation methods (marginal allocation, average production
on the dry period,
incremental allocation and nucleolus) will be
investigated. Next, an application of the
Aumann-Shapley (AS) scheme to the problem of allocation of
firm energy rights will be
developed. It is shown that, besides being robust and
computationally efficient, this
scheme provides an allocation that belongs to the core of
the game and therefore meets
the condition of justice. The AS scheme will be applied
to the Brazilian system
(composed of about 100 hydro plants) and the results
obtained will be compared with the
allocation schemes currently adopted in the Brazilian
system.
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[pt] EFEITOS DO USO DE SUBSTRATO DE ALTA PERMISSIVIDADE DIELÉTRICA EM DIVERSOS TIPOS DE ANTENAS DE MICRO-ONDAS / [en] EFFECTS OF HIGH PERMITTIVITY DIELECTRIC SUBSTRATES APPLIED OVER MICROWAVE PRINTED CIRCUITSJORGE ANGELO MITRIONE SOUZA 08 June 2015 (has links)
[pt] A presente tese descreve e analisa a utilização de substratos e superstratos dielétricos para a otimização do desempenho de antenas impressas configuradas através de microlinhas. São avaliadas as características de casamento de impedância, geração de ondas de superfície, ganho, diretividade, facilidade de montagem, facilidade de medição, diagrama de radiação e possibilidade de miniaturização. São avaliadas também as antenas configuradas através de guias dielétricos para aplicações na banda milimétrica e no domínio do Terahertz. Um procedimento inicial para seleção do substrato, do superstrato e do modelo de antena é sugerido. Várias antenas utilizando microlinhas são simuladas, realizadas e caracterizadas. / [en] This work presents the research, design and optimization of the fundamental effects of dielectric substrate and superstrate over printed antennas performance. Impedance matching, surface waves generation, gain, directivity, assembling, pattern diagram and miniaturization are investigated. A new dielectric waveguide antenna is also investigated for millimetric and Terahertz applications. A initial criteria for choosing a more efficient substrate, superstrate for a specific antenna model is suggested. Several antennas models are simulated, realized and measured.
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