Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018. / A vegetação é considerada um ambiente complexo para análise de espalhamento e atenuação dentro do fenômeno de propagação de ondas rádio. Esta tese apresenta um preditor bayesiano de atenuação de propagação de ondas de rádio em vegetação baseado na sua correlação com pixels de vegetação de uma imagem e utilizando as vantagens computacionais da transformada da incerteza (UT). O processamento de imagens de satélite pode refinar o planejamento de sistemas de rádio usando a vegetação como preditor de atenuação. Neste trabalho a predição é baseada na correlação de mais de 56% entre valores de pixel RGB e valores de atenuação na vegetação obtida de três grupos de medições de potência em testes de campo em ondas centimétricas em duas regiões distintas do Brasil: Belo Horizonte, na região sudeste com medições em 18 GHz, e Manaus em 24 GHz na região norte. Esta predição aplicada nos dois grupos de medições em Manaus apresentou correlações de 0,59 e 0,56 respectivamente enquanto que em Belo Horizonte apresentou correlação de 0,57. As análises estatísticas mostraram que mais de 30% da variância da atenuação nestes três grupos de medições podem ser explicadas pelos valores de pixel RGB. Utilizando este modelo linear correlacionado entre pixels RGB de vegetação e valores geolocalizados de atenuação, este trabalho combina a Transformada da Incerteza (UT) e a inferência de Bayes para refinar a distribuição de atenuação em vegetação. Como a necessária multiplicação das distribuições prior e amostral de Bayes não está facilmente disponível na UT, este trabalho apresenta um método que calcula novos pontos sigma comuns, mas com diferentes pesos para as distribuições prior e amostral da UT, desta forma permitindo a multiplicação de Bayes. / The vegetation is considered a complex environment for analysis of scattering and attenuation in radio propagation phenomena. This thesis presents a bayesian predictor for radio propagation attenuation through vegetation based on the its correlation with vegetation pixels from an image and utilizing the computational advantages of the unscented transform (UT). The satellite image processing can improve planning of radio systems with a vegetation attenuation predictor. In this research, the prediction is based on the correlation of more than 56% between RGB pixel values and vegetation attenuation taken from three groups of power measurements at centimeter waves at two distinct regions of Brazil: Belo Horizonte, in the southeast region measured at 18 GHz, and Manaus at 24 GHz in the north region. This prediction applied at two groups of power measurements at Manaus showed correlation 0.62 and 0.56 respectively, while at Belo Horizonte showed correlation of 0.57. The statistical analysis showed that more than 30% of the attenuation variance at these three measurements groups was due to the RGB pixel values. Using this linear correlated model between vegetation pixel RGB values and geolocated attenuation values, this work combined the unscented transform (UT) and bayesian inference to refine the vegetation attenuation distribution. Since the necessary multiplication of bayes prior and sampling distributions is not easily available in the UT, this research presents a method that calculates new common sigma points and different new weights for the prior and sampling UT distributions, thus allowing the Bayes multiplication.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-28T12:53:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloPropagacaoCampo.pdf: 2988790 bytes, checksum: 9a726f9ca73c55e2973f0d879fe31d34 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-28T14:05:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloPropagacaoCampo.pdf: 2988790 bytes, checksum: 9a726f9ca73c55e2973f0d879fe31d34 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T14:05:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModeloPropagacaoCampo.pdf: 2988790 bytes, checksum: 9a726f9ca73c55e2973f0d879fe31d34 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é apresentado o estudo da propagação de campo elétrico, para dois percursos mistos típicos da região amazônica. Um primeiro cenário abordado é um trecho Belém-Baía do Guajará, no Estado do Pará. Este percurso tem 24% de terra e 76% de água. Foi realizada uma campanha de medições tanto sobre terra como sobre a água usando o canal Digital 22 de uma emissora de TV na frequência de 521 MHz. Foram medidos um total de 239 pontos, dos quais 19 em terra e 220 na água distribuídos em 3 Radiais. Os dados coletados foram comparados com diversos modelos de propagação, tanto empíricos como determinísticos, encontrados na literatura. A métrica para testar o desempenho dos modelos foi o erro RMS. Além disso, é proposto, neste trabalho, a Combinação dos Modelos: ITU-R P.1546 e Millington. Esse modelo apresentou o erro RMS mais baixo em comparação com os outros modelos usados nesta dissertação e segue o comportamento do sinal na área de transição terra-água, onde o sinal experimenta um incremento da intensidade de campo elétrico, fenômeno conhecido como “Recovery Effect”. Os outros modelos usados foram: Okumura-Hata, Espaço livre, Funções de Green Diádicas, ITU-R P.1546-5 e Traçado de Raios. Tais modelos não se adaptaram ao comportamento do sinal. Para uma melhor avaliação do modelo proposto um segundo cenário foi usado, o trajeto Belém-Mosqueiro que apresenta 25% água e 75% terra. Neste caso, têm-se dados medidos somente em terra e os dados da água foram obtidos por simulação. Nesta situação, os dados calculados pelo modelo proposto apresentam coerência com os dados medidos. Além os dados simulados sobre a água apresentaram a característica do “Recovery Effect”, efeito que não é apresentado pelos outros modelos. Conclui-se que a combinação dos modelos ITU-R P. 1546-5 e Millington apresenta uma melhor concordância com os dados medidos em percursos mistos terra-água em relação aos outros modelos analisados. / In this work the study of the electric field propagation is presented for two typical mixed paths in the Amazon region. A first scenario discussed is Belém-Bay Guajará located in the state of Pará. This path has 24% of land and 76% of water. A measurement campaign was carried out over land and over water; using the digital channel 22 of a TV station in the frequency of 521 MHz. Were measured a total of 239 points, including 19 over ground and 220 over water distributed in 3 Radials. Data were compared with various empirical and deterministic propagation models, found in the literature. The metric to test the performance of the models was the RMS error. Furthermore, it is proposed in this paper, the combination of two models: ITU-R P.1546 and Millington. This model had the lowest RMS error compared to the other models used in this work and follows the signal behavior in the transition area land-water, where the signal experiences an increment of the electric field strength, a phenomenon known as "Recovery Effect." Other models used were: Okumura-Hata, Free space, Dyadic Green's function, ITU-R P.1546-5 and Ray Tracing. Such models did not adapt to the signal behavior. In order to evaluate the proposed model a second scenario was used Belém-Mosqueiro, this has 25% of water and 75% of land. In this case, the data was measured only over land, the water data were obtained by simulation. In this situation, the data calculated with the proposed model has agreement with measured data. The simulated water data showed the characteristic of "Recovery Effect," phenomenon that is not described by the other models. It is concluded that the combination of the ITU-R P 1546-5 and Millington models has a better agreement with the data measured on mixed paths land-water than the other models.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-01-23T14:01:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissetacao_PredicaoCamposEletricos.pdf: 4317054 bytes, checksum: b3db068cf2ca55166628913d3263600d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-23T15:10:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissetacao_PredicaoCamposEletricos.pdf: 4317054 bytes, checksum: b3db068cf2ca55166628913d3263600d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-23T15:10:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissetacao_PredicaoCamposEletricos.pdf: 4317054 bytes, checksum: b3db068cf2ca55166628913d3263600d (MD5) Previous issue date: 2011 / O Brasil está realizando testes para selecionar o padrão de transmissão digital a ser adotado. Sistemas como Digital Radio Mondiale (DRM) e Rádio de Alta Definição (HD Radio), desenvolvido apenas para frequências abaixo de 30 MHz permitem a operação com largura de banda compatível com a utilizada no país, abrindo a possibilidade de coexistência de radiodifusão analógica e digital. Para qualquer sistema a ser adotado são necessários estudos que permitem uma melhor gestão do espectro eletromagnético, que exige conhecimento real do alcance do sinal. A propagação de ondas eletromagnéticas na faixa de ondas médias (MW) é caracterizada pela dependência do campo em relação aos parâmetros elétricos do solo. Para contribuir para o planejamento e adaptação do Plano Básico de Radiodifusão em Onda Média – PMWB, a inclusão de novas estações que operam principalmente em simulcast-canal, torna-se necessário desenvolver ferramentas que permitem a avaliação das características do solo onde não fornece dados precisos, permitindo uma revisão de modelos teóricos para prever a adoção, contribuindo para a implantação do rádio digital em nosso país. Este trabalho apresenta os resultados dos ensaios de campo realizados pela ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) e Radiobrás para analisar um sistema de DRM (Digital Radio Mondiale) na faixa de ondas médias. Foi gerada uma potência de 50kW, com antenas omni-direcionais operando na frequência de 980kHz e utilizando um veículo de medição para recepção fixa e móvel. Várias vias radiais foram percorridas a partir do transmissor localizado em uma área urbana e rural nos entorno da capital do Brasil, Brasília. A partir desses dados é proposto um modelo para avaliação das características elétricas do solo correspondente ao campo elétrico, através da aplicação do método de Equações Parabólicas e comprovação da eficácia do modelo proposto. / Brazil is carrying out trials to select the digital broadcasting standard to be adopted. Systems Digital Radio Mondiale (DRM) and High Definition Radio (HD Radio) developed only for frequencies below 30 MHz allow operation with bandwidth compatible with that used in Brazil, opening the possibility of coexistence of analog and digital radio broadcasting. Especially in the range of medium wave, the prediction of field strength of the surface wave is essential for planning of broadcasting systems considering the effects of terrain in order to determine the coverage area of the seasons. To contribute to the planning and adjustment of the Basic Plan in Medium Wave Broadcasting - PMWB the inclusion of new stations operating primarily in on-channel simulcast, it becomes necessary to develop tools that enable the evaluation of soil characteristics where no provides accurate data, allowing a review of theoretical models to predict adoption, contributing to the deployment of digital radio in our country. This work presents the results of the Brazilian field trial carried out carried by ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) and Radiobrás to analyze a DRM (Digital Radio Mondiale) system in the medium-wave band. A 50-kW ERP power omnidirectional ground-wave experimental DRM transmission at a frequency of 980 kHz was surveyed by means of a measurement vehicle for fixed and mobile reception. Several radial routes starting from the transmitter site suburban area around the capital of Brazil, Brasilia provided behavior features of the system. Field strength threshold values were determined for the tested transmission configurations and compared with a Parabolic Equation model prediction.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Em nossas escolas a relação ensino-aprendizagem, na maioria das vezes, restringe-se à tentativa de atingir o objetivo dos alunos obterem grau suficiente para serem aprovados no final do ano, sem haver maior preocupação com a aprendizagem significativa e contextualizada dos conteúdos ensinados, e com a interação social que promova a discussão dos assuntos estudados. Apresentamos uma proposta de ensino utilizando o radioamadorismo como tema motivador, em uma tentativa de melhor qualificar o aprendizado de Física. Adotamos como referencial as teorias de aprendizagem significativa, de David Ausubel, e da interação social, de Lev Vygotsky. O projeto, a montagem de uma estação radioamadora para fins educacionais, em especial para o ensino da Física, foi aplicado no segundo semestre de 2010, com a participação voluntária de alunos da série final do ensino fundamental e das três séries do nível médio do Colégio Militar de Porto Alegre, na modalidade ensino extracurricular, no contraturno do horário regular das aulas. É apresentado um relato da experiência e dos resultados alcançados, além de um texto-guia facilitador do professor que se interessar em reproduzir experiência semelhante. / In our schools, the teaching-learning relationship, in most cases, is limited to the attempt of achieving the students approval at the end of the year, with no concern about meaningful and contextual learning and the social interaction that promotes discussion of the physics content. We present a proposal to physics education by using ham radio as a motivational theme. We adopt the theories of meaningful learning, by David Ausubel, and social interaction, by Lev Vygotsky. The project, the assembling of a ham radio station for educational purposes, particularly in physics, was applied in the second half of 2010, with voluntary participation of high school students from Colégio Militar de Porto Alegre, in the form of extracurricular education at the opposite turn of their regular classes. It is presented a report of the experience and its outcomes, as well as a guide for the teacher interested to replicate a similar educational experience.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-13T13:56:14Z No. of bitstreams: 1 Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 3153844 bytes, checksum: d5a23c80fe8216c898a00081c300d6b4 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T12:12:30Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T14:00:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 3153844 bytes, checksum: d5a23c80fe8216c898a00081c300d6b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-15T14:41:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 3153844 bytes, checksum: d5a23c80fe8216c898a00081c300d6b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T14:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 3153844 bytes, checksum: d5a23c80fe8216c898a00081c300d6b4 (MD5) Previous issue date: 2009-05-07 / Nos últimos anos, o avanço do sistema de comunicação digital sem fio foi notável. A comunicação sem fio em recinto fechado (indoor) é, hoje, um dos campos com mais rápido desenvolvimento. Há uma procura crescente em modelos de propagação que proporcionem eficiência e precisão. O estudo da radiopropagação nestes ambientes é muito importante para a determinação das perdas que ocorrem em ambientes indoor, pois qualquer objeto com dimensões na ordem de grandeza do comprimento de onda na faixa de comunicação móvel, pode atuar como uma fonte de interferência para as ondas eletromagnéticas. Dois tipos de modelos de propagação são muito usados para ambientes indoor, os empíricos e os determinísticos. Os primeiros estão baseados em fórmulas muito simples e diretas, fáceis de aplicar, porém proporcionam precisão local-específica. Os modelos determinísticos seguem princípios físicos de propagação de ondas eletromagnéticas - os mais populares são o ray tracing e a solução numérica das equações de Maxwell (equações elípticas e por aproximação, equações parabólicas). Nesta tese é proposto um modelo baseado no método de equações parabólicas, considerando-se pequenos ângulos (até 15°) e grandes ângulos (até 90°) de propagação. Para a solução da equação parabólica para pequenos ângulos de propagação, foi utilizado o esquema implícito de diferenças finitas do tipo Crank Nicolson; já para a solução da equação que considera grandes ângulos de propagação, foi utilizada a transformada de Fourier mista. Para validação do modelo proposto foram feitas campanhas de medições para frequências de 900 MHz e 2,4 GHz e os dados obtidos nestas campanhas foram comparados ao modelo proposto na tese. Além disto, o modelo em questão foi também comparado a alguns modelos existentes na literatura. Os resultados encontrados neste trabalho validam o modelo proposto como uma importante ferramenta para o cálculo da perda de propagação em ambientes indoor, com grande redução do esforço computacional e quantidade de memória necessária, quando comparado a outros métodos e ainda foi observado um melhor desempenho para grandes ângulos de propagação. / The progress of the wireless digital communication system during the last years has been remarkable, and today is one of the fields with faster development. There is a growing search in propagation models that provide efficiency and accuracy. The study of the radio propagation in these environments is very important for the determination of the propagation losses in indoor environment, because any object with dimensions in the order of greatness inside of the range of mobile communication wavelength can act as an interference source for the electromagnetic waves. Two types of propagation models are very used for indoor environment: the empirics and the deterministic. The first ones are based on very simple and direct formulas, easy to apply, however they provide local-specific precision. The deterministic models follow propagation of electromagnetic waves physical principles - the most popular are the ray tracing and the numeric solution of the equations of Maxwell (elliptic equations and for approach, parabolic equations). In this work is proposed a model based on the method of parabolic equations, being considered narrow angles (up to 15°) and wide angles (up to 90°) of propagation. For the solution of the parabolic equation for small propagation angles, the implicit finite difference scheme of the Crank-Nicholson type was used; and for the solution of the equation that considers wide propagation angles the mixed Fourier Transforms was used. In order to validate the model proposed, measurement campaigns were carried out in frequencies of 900 MHz and 2.4 GHz and the data obtained from these campaigns were compared to the model proposed in this work. Besides, the model in subject was also compared with some existent models in the literature. The results found in this work validate the method of parabolic equations as an important tool for the calculation of the propagation loss in indoor environment, once a great reduction of computational effort and quantity of necessary memory, when compared the other methods and a better result was observed for wide propagation angles.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-13T14:10:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 4415969 bytes, checksum: 61cf2d5be13b4aafa7bb11c39f28f6f6 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T12:15:11Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-15T14:10:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 4415969 bytes, checksum: 61cf2d5be13b4aafa7bb11c39f28f6f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-15T16:15:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 4415969 bytes, checksum: 61cf2d5be13b4aafa7bb11c39f28f6f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T16:15:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelamentoSistemasMoveis.pdf: 4415969 bytes, checksum: 61cf2d5be13b4aafa7bb11c39f28f6f6 (MD5) Previous issue date: 2009-05-08 / Nas últimas décadas, o uso da telefonia móvel tem se tornado de grande importância devido ao crescente aumento em seu uso, o que torna o seu estudo de grande relevância para resolver os problemas vindos deste aumento de demanda. Nesta Tese, é desenvolvido um modelo para o estudo da perda de propagação das ondas eletromagnéticas, usando o formalismo das equações parabólicas com aplicação em comunicação móvel em um ambiente semi-confinado e misto. O esquema de diferenças finitas de Crank-Nicolson é aplicado para resolver numericamente a equação parabólica. Foram consideradas, respectivamente, a propagação na direção paraxial de 15° e o índice de refração complexo. Para validar o método, foram feitas campanhas de medições na Avenida Braz de Aguiar, na cidade de Belém e nos municípios de Benfica e Marituba, na freqüência de 900 MHz, e em Barcarena e Abaetetuba na freqüência de 1,8 GHz. Os resultados foram validados com a comparação entre as simulações via Equações Parabólicas e as medidas obtidas nestes ambientes. Além do mais o modelo proposto foi comparado com outros da literatura e apresentou um bom desempenho. Uma extensão ao modelo foi a consideração para ângulos na direção paraxial até 90°. Neste caso foi usado a transformada de Fourier para a solução da Equação Parabólica (EP). Os resultados obtidos apresentaram um bom desempenho com melhoria nos resultados para grandes ângulos até 90°. O tempo de processamento computacional usando o formalismo da EP é bastante reduzido. / In the last decades, the use of mobile telephone have become of great importance because of the growing on the use, this become its study very relevant to solve the problems brought from the increase of demand. In this Thesis, it is developed a model for the study of electromagnetic waves propagation loss, using the formalism of parabolic equation applied to mobile communication in an semi-confined and mixed environment. Crank-Nicolson’s finite differences schema is applied to calculate the parabolic equation (PE) solution. The fifteen degrees in the direction paraxial propagation and the complex refractive index were considered respectively. In other to validate the method a campaign of measurement was carried out in different cities in Para state. In Belém,at Braz de Aguiar Avenue, and in Benfica and Marituba, the frequency used was 900 MHz, and in Barcarena and Abaetetuba the frequency was 1,8 GHz. The results were validated by comparison between the simulations via Parabolic Equations and the measurements obtained at those environments. Besides that, the proposed model was compared with others models in the literature, and presented a good performance. An extension to the model was the consideration for angles in the paraxial direction up to 90º. In this case, was used the Fourier transform to solve the parabolic equation. The obtained results presented a good performance with improvement in the results for big angles up to 90°. The computational processing time using the formalism of EP is rather small.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-27T15:32:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemNeuro-Fuzzy.pdf: 2541147 bytes, checksum: 85c571033f239c4d81c708ca3031856c (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-30T11:49:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemNeuro-Fuzzy.pdf: 2541147 bytes, checksum: 85c571033f239c4d81c708ca3031856c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T11:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemNeuro-Fuzzy.pdf: 2541147 bytes, checksum: 85c571033f239c4d81c708ca3031856c (MD5) Previous issue date: 2016-05-06 / O desenvolvimento das tecnologias de comunicação móveis está relacionado com a demanda dos serviços pelos usuários que estão utilizando cada vez mais o serviço de dados do que de voz. E, para acompanhar tais demandas, as empresas de telecomunicações buscam suprir, com novas tecnologias, este usuário em busca de rapidez e qualidade no serviço utilizado pelas redes móveis. A tecnologia LTE (Long Term Evolution) tem demonstrado características flexíveis que se destacam em relação às tecnologias que a antecederam como a do GSM e UMTS e que fazem com que as operadoras atendam aos objetivos das redes existentes como serviços de multimídia, eficiência espectral e negócios para banda larga móvel. A organização que desenvolveu as especificações do LTE foi a 3GPP (3rd Generation Partners Project) e normalizado pelo Instituto Europeu de Normalização na área de Telecomunicações ETSI (European Telecommunications Standard Institute). Nesta dissertação, foi realizado um estudo sobre perdas de propagação em ambiente outdoor, a partir de modelos encontrados na literatura e adequados ao canal de propagação. Os resultados de desempenho são apresentados utilizando as métricas do erro médio quadrático e o desvio padrão e por representação gráfica dos dados medidos. Para auxiliar esta análise, é interessante mapear a área e desenvolver ou adequar ferramentas de planejamento de cobertura mais precisas e eficientes. Os dados utilizados neste trabalho foram coletados em algumas vias principais no munícipio de Castanhal, no estado do Pará, região norte do Brasil. A frequência utilizada do sinal transmitido para o LTE foi de 1.800 MHz e o método utilizado para a predição de perda de propagação foi o Neuro-Fuzzy. Este sistema utiliza as técnicas de inteligência computacional que combina Redes Neurais Artificiais (RNA) e Lógica Fuzzy (LF) e tem demonstrado capacidade de resolver diversos tipos de problemas em várias aplicações de diversas áreas. Em seguida foi realizada uma comparação de desempenho entre os valores preditos pelo método proposto e os modelos de propagação da literatura, analisando-se as características do sinal em canais específicos e observando-se as limitações e imposições locais. / The development of mobile communication technologies is associated to the demand of services by users who are more and more using the data services than voice. And to keep up with those demands the telecommunication enterprises seek to meet with new technologies this user searching for speed and quality in the service used by mobile networks. The technology LTE (Long Term Evolution) has shown flexible features that stand out in relation to the technologies that preceded it as the GSM and UMTS and the operators to meet the goals of existing networks such as multimedia services, spectral efficiency and business for mobile broadband. The organization that developed the LTE specifications is the 3GPP (3rd Generation Partners Project) and standardized by the European Standards Institute in the area of Telecommunications ETSI (European Telecommunications Standard Institute). This dissertation was realized a study about propagation losses in outdoor environment, from models found in the literature and suitable for the propagation channel. Performance results are presented using the metrics of root mean square error and standard deviation and the graphical representation of data measured. And to helpful to understand this analysis is interesting to map the area and deploy or adapt planning tools of coverage with more accurate and efficient. The data used in this study was collected on some main roads in the Castanhal city, of Pará state, northern Brazil. The frequency of the transmitted signal used for LTE is 1.800 MHz and the method used to predict propagation loss was Neuro-Fuzzy. This system uses the techniques of Computational Intelligence that combines Artificial Neural Networks (ANN) and Fuzzy Logic (LF) and have demonstrated ability to solve different types of problems in various applications in different areas. And through this technique, the comparison between the results predicted by the proposed method and literature propagation models to provide an analysis by the signal characteristics in specific channels, observing the limitations and local features.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-02-21T17:31:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoInversaoObtencao.pdf: 1256166 bytes, checksum: 8ea6bc216df18e95cffc1b1115295a15 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-22T16:01:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoInversaoObtencao.pdf: 1256166 bytes, checksum: 8ea6bc216df18e95cffc1b1115295a15 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T16:01:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_MetodoInversaoObtencao.pdf: 1256166 bytes, checksum: 8ea6bc216df18e95cffc1b1115295a15 (MD5) Previous issue date: 2015-08-20 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Nos últimos anos, devido ao rápido desenvolvimento das tecnologias de rádio acesso digital, tais como a TV Digital e a radiodifusão sonora digital, acompanhado por uma forte demanda por estes tipos de serviço, tornou-se de grande importância o estudo do comportamento do campo elétrico gerado pelas emissoras que usarão estas tecnologias, bem como o conhecimento dos parâmetros elétricos envolvidos, os quais são fundamentais na determinação da área de cobertura das emissoras. Este trabalho apresenta uma metodologia de inversão através dos mínimos quadrados ponderados para a obtenção dos parâmetros elétricos equivalentes da vegetação e solo de uma região florestal típica amazônica usando o modelo baseado no formalismo das equações parabólicas para calcular a intensidade de campo elétrico recebido por um receptor móvel contido nesta região. Para validação desta metodologia, foram realizadas campanhas de medições em Benfica, Marituba e Barcarena, no Estado do Pará. Em Benfica e em Marituba foi usada à frequência de 900 MHz e em Barcarena foi utilizada a frequência de 1,8 GHz. Para os três municípios, o sistema de medição consistiu de um laboratório fixo e de uma estação móvel que foi montada para medir e armazenar os valores instantâneos da potência do sinal recebido. As medidas foram comparadas com simulações computacionais, e assim, foi possível estimar os valores ótimos para a condutividade elétrica e permissividade relativa tanto da vegetação cortada pelas rodovias de acesso às cidades, quanto do solo das rodovias através da metodologia de inversão. Foi realizada, também, uma análise quantitativa destes parâmetros com os valores encontrados na literatura, que demonstrou a eficácia da metodologia de inversão proposta. Finalizando, este trabalho apresenta os resultados obtidos com o método de inversão para um ambiente rural localizado na região central do Brasil, onde se verificou que os valores estimados para a condutividade elétrica do solo foram bem próximos dos apresentados em recentes estudos realizados para a região. / In recent years, due to the rapid development of the technology of radio access digital such as TV Digital and digital audio broadcasting, accompanied by a strong demand for these types of services, it has become of great importance the study the electric field behavior generated by radio stations who will use these technologies as well as knowledge of electrical parameters involved, which are essential in determining of the stations coverage area. This work presents a methodology of inversion through weighted least squares to obtain the equivalent electrical parameters of the vegetation and soil of a typical Amazon forest region using the model based on the formalism of parabolic equations to calculate the electric field strength received by a mobile receiver contained within in this region. To validate this methodology, measurement campaigns were conducted in Benfica, Marituba and Barcarena, State of Pará. Since in Benfica and Marituba was used a frequency of 900 MHz and Barcarena was used the frequency of 1.8 GHz. For the three cities, the measuring system consisted of a laboratory fixed and a mobile station that has been set up to measure and store the instantaneous values of the received signal. The measurements were compared with computer simulations, and so it was possible to estimate the optimal values for the electrical conductivity and relative permittivity of the vegetation that cut the road access to the cities and of the highway soil through the proposed inversion methodology. It was also made a quantitative analysis of these parameters with the values found in the literature which demonstrated the effectiveness of the proposed methodology. Finally, this work presents the results obtained with the inversion method for a rural region located in the center of Brazil, where it was found that the estimated values for soil electrical conductivity were very close to those shown in recent studies to the region.