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Estudo da absorção de ondas eletromagnéticas de alta freqüência em plasmas inomogêneos com presença de correnteCavalcanti, Claudio Jose de Holanda January 1993 (has links)
Neste trabalho estudamos as propriedades dielétricas de plasmas inomogêneos, com ênfase na análise dos efeitos de inomogeneidades sobre a absorção de ondas eletromagnéticas em plasmas portadores de corrente. Inicialmente, apresentamos uma revisão sobre alguns aspectos básicos relacionados com a propagação e absorção de ondas eletromagnéticas em um plasma; nesta revisão discutimos alguns aspectos da literatura disponível sobre o tratamento da relação de dispersão em plasmas inomogêneos e sobre a obtenção do tensor dielétrico em meios inomogêneos. A seguir, utilizamos expressões gerais para as componentes do tensor dielétrico, obtidas da literatura, e as particularizamos para o caso de ondas de alta freqüência propagando-se em um plasma caracterizado por uma corrente na distribuição eletrônica, ao longo da direção do campo magnético. Realizamos então uma análise numérica com o objetivo de estudar a influência dos parâmetros do plasma e seus gradientes sobre o coeficiente de absorção de ondas eletromagnéticas de alta freqüência, propagando-se perpendicularmente ao campo magnético externo. Estudamos também os efeitos da inomogeneidade sobre a absorção de radiação de ciclotron em um plasma de tokamak, descrito de forma aproximada por uma lâmina de plasma com perfis espaciais para os parâmetros do plasma. Este cálculo não incluiu os efeitos da inomogeneidade no campo magnético, e mostrou que as inomogeneidades nos demais parâmetros não têm efeito significativo na absorção em tokamaks, ao menos para as situações de inomogeneidades suaves consideradas em nosso modelo. / In the present work we have studied the dielectric properties of inhomogeneous plasmas, emphasizing the analysis of inhomogeneity effects on the absorption of electromagnetic waves by current-carrying plasmas. Initially, we presented a review about some basic features related to propagation and absorption of electromagnetic waves in plasmas; in the review we discussed some topics from the available literature, about the treatment of the dispersion relation for inhomogeneous plasmas and about the procedures for derivation of the dielectric tensor for inhomogeneous plasmas. We have then utilized general expressions for the dielectric tensor components, obtained from the literature, in order to study the particular case of high-frequency waves propagating in a plasma featuring an electronic current along the direction of the magnetic field. A numerical analysis was then conducted, in order to study the influence of plasma parameters and their gradients on the absorption coefficient for high-frequency electromagnetic waves propagating perpendicularly to the ambient magnetic field. We have also studied the inhomogeneity effects on the absorption of electron cyciotron radiation by a tokamak plasma, with the tokamak described approximately by a plasma slab with spatial profiles for the plasma parameters. The study has not explicitly included the effects of magnetic field inhomogeneity, and it has shown that the gradients of other plasma parameters have no significant effect on the absorption by tokamak plasmas, at least in the case of smooth inhomogeneities considered in the model utilized.
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AnÃlise de campos de ventos oceÃnicos em imagens SAR / ANALYSIS OF OCEAN WINDS FIELDS IN IMAGES SARGladeston da Costa Leite 26 September 2011 (has links)
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Esta tese introduz uma nova metodologia para determinar a direÃÃo do vento sobre a superfÃcie dos oceanos utilizando tÃcnicas de processamento das imagens de Radar de Abertura SintÃtica (SAR, do inglÃs Synthetic Aperture Radar). A literatura relacionada demonstra um crescente interesse no processamento dessas imagens para detecÃÃo de alvos, classificaÃÃo de regiÃes, extraÃÃo de campos de ventos, monitoramento de derrames de Ãleo, aplicaÃÃes geofÃsicas e meteorolÃgicas. A extraÃÃo de campos de ventos em imagens SAR à uma tarefa desafiadora devido à contaminaÃÃo das mesmas por um ruÃdo oriundo do sistema de aquisiÃÃo, denominado speckle, que dificulta tarefas de processamento e interpretaÃÃo das mesmas. Portanto, esta tese propÃe metodologias de extraÃÃo da direÃÃo do vento por transformada de Fourier, transformadas wavelets e mÃtodos baseados em textura. As transformadas wavelets utilizadas para esta tarefa sÃo Gabor, ChapÃu Mexicano e o algoritmo à trous. Com relaÃÃo à anÃlise de textura utilizada, esta se baseia na informaÃÃo espacial da matriz de co-ocorrÃncia dos nÃveis de cinza para estimar a direÃÃo de padrÃes lineares em imagens contaminadas com speckle.
Os experimentos foram realizados em imagens de textura sintÃticas, imagens do Ãlbum de Brodatz e imagens SAR sintÃticas e reais. Foi observado que os mÃtodos propostos foram capazes de estimar direÃÃes de padrÃes lineares e extrair campos de streaks de vento visÃveis em imagens SAR reais. As principais contribuiÃÃes desta tese sÃo: o mÃtodo proposto para estimaÃÃo de direÃÃo de ventos
na superfÃcie do oceano e a extensÃo de tÃcnica jà existente na literatura, possibilitando assim a estimaÃÃo da velocidade dos ventos na faixa de 4 a 10 m/s. Os melhores resultados obtidos nesta tese foram alcanÃados utilizando o mÃtodo proposto que combina transformada wavelet e anÃlise de textura. / This thesis introduces a new methodology to determine the wind direction over the ocean surface using image processing techniques on SAR (Synthetic Aperture Radar) images. Related literature demonstrates a growing interest in processing these images for target detection, region classification, wind field extraction, oil spill monitoring, geophysical and meteorological applications. Wind field extraction in SAR
images is a challenging task due to contamination acquisition system by speckle noise, which makes difficult
processing and interpretation tasks. Thus, this thesis proposes methods for wind direction estimation by applying image transforms, such as Fourier and wavelets and furthermore texture-based methods. The wavelet transforms used for this task are Gabor, Mexican Hat and the à trous algorithm. Concerning the texture approach, it is based on the co-occurrence matrix to estimate direction of linear patterns in speckled images. The experiments were performed on synthetic texture, Brodatz album, synthetic and real SAR images. It was observed that the proposed methods were able to estimate directions of linear patterns and extract wind fields from visible wind-induced streaks on SAR images. The main contributions of this thesis are: to propose methods for wind direction estimation on the ocean surface and to extend existing techniques in the literature in order to provide wind vector estimation in the range of 4 to 10 m/s. The best results of this tese were achieved with the proposed method that combines wavelet transform and texture analysis.
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[en] EFFECTS OF DIFFERENT URBAN ENVIRONMENTS ON THE PROPAGATION OF SIGNALS FROM PERSONAL COM. SYSTEMS BASED ON NON GEOSTATIONARY ORBIT SATELLITE NETWORKS / [pt] EFEITOS DE DIFERENTES REGIÕES URBANAS NA PROPAGAÇÃO DE SINAIS DE SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES PESSOAIS BASEADOS EM REDES DE SATÉLITES NÃO GEOESTACIONÁRIOSPEDRO PAULO SUZANO XAVIER 25 July 2005 (has links)
[pt] À medida que os sistemas de comunicações móveis e de
rádiodeterminação
que utilizam satélites não geo-estacionários de órbitas
baixas e
médias ganham importância no cenário mundial de
comunicações, torna-se cada
vez mais necessário o conhecimento do ambiente de rádio-
propagação, seu
comportamento e a inter-relação entre os seus diversos
aspectos e parâmetros.
Em função de características dos dispositivos de
comunicações utilizados em
tais sistemas, como transmissores de baixa potência e
antenas de baixo ou
médio ganho, esses sistemas operam com margens de
desvanecimento
relativamente baixas. A literatura descreve uma técnica de
simulação para
estimação de margens de desvanecimento em diversos tipos de
ambiente
baseada em fotografias obtidas com a utilização de câmaras
providas de lentes
grande-angulares. Na presente dissertação, apresenta-se uma
variante da
metodologia original, onde se propõe a substituição da base
de dados original
por mapas digitais da topografia, combinada com bases de
dados de edificações
e de um modelo para a vegetação. Apresenta-se, ainda, a
estrutura da
simulação computacional utilizada para processar e analisar
tais arquivos, os
dados de entrada da simulação e um módulo que representa a
dinâmica orbital,
utilizado para prever as posições dos satélites.
Finalmente, apresentam-se e
analisam-se os resultados obtidos com a presente simulação.
Analisa-se,
também, a influência da variação dos diversos fatores que
compõem os dados
de entrada da simulação nos resultados obtidos. / [en] As land-mobile satellite systems and radio-determination
systems get
more importance in the global telecommunications scenario,
it becomes even
more necessary to understand the radio-propagation
environment: its behavior
and the inter-relationship between its several aspects and
physical parameters.
Due to the communications devices characteristics used in
these
systems, such as low-power transmitters and low/medium gain
antennas, such
systems operate with relatively low fade margins. The
technical literature
describes a simulation technique to estimate fade margins
in various types of
environments, based on the processing of photographs
acquired by digital
cameras utilizing fisheye lenses. In this dissertation, an
alternate methodology is
presented. It is proposed that the original database of
photographs be substituted
by digital elevation models combined with building
databases and a vegetation
model. The computer simulation structure used to process
and analyzes these
databases, the input simulation data, and an orbital
dynamics model used to
update the satellite positions are also described. Finally,
the obtained simulation
results are presented and analyzed. It also discusses the
influence of several
factors which characterize different urban regions and non
geostationary orbit
satellite networks in the obtained results.
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[en] RADIO SIGNAL PREDICTIONS FOR INDOOR LOCATIONS WITH TRANSMITTER IN MICROCELLULAR ENVIRONMENT / [pt] PREDIÇÃO DE COBERTURA PARA O INTERIOR DAS EDIFICAÇÕES COM TRANSMISSORES EM AMBIENTES MICROCELULARESJASON PAULO TAVARES FARIA JUNIOR 22 July 2003 (has links)
[pt] Neste trabalho, um - software - foi desenvolvido para
prover predições do sinal em ambientes exteriores e
interiores. O programa inclui dois diferentes modelos de
propagação. Para situações urbanas com antenas baixas
(Microcélulas) e para situações urbanas onde o receptor
pode ser posicionado numa área - indoor - e o transmissor
numa área urbana ( - outdoor -). O procedimento
automatizado combina técnicas de várias diferentes
disciplinas, incluindo computação gráfica e teoria
eletromagnética assintótica, para reduzir o tempo de
computação sem comprometer a precisão. Usando técnicas de
computação gráfica, o tempo necessário para o lançamento de
raios através da geometria urbana é grandemente reduzido.
Os dados teóricos foram testados e validados por comparação
com dados experimentais. Para modelar os diferentes
mecanismos de propagação, a aproximação eletromagnética
usada foi a OG/UTD. / [en] In this work, a software tool has been developed that
provides accurate, sitespecific radio signal predictions
for outdoor to indoor/outdoor locations. The program
includes two different propagation models. For urban
calculations with low antennas (Microcells) and for urban
situations where receiver can be located at indoor
area and transmitter antennas can be located at Urban area
(outdoor). The software combines techniques from several
different disciplines, including computer graphics
and asymptotic electromagnetic theory, to reduce the
calculation time without compromising accuracy. Using
computer graphics techniques, the time necessary for
shooting the rays through the urban geometry is greatly
reduced. The calculation engine used has been tested and
validated by comparison with measured data. In order to
model the diferent propagation mechanisms, the
eletromagnetic approach considered has been the GO/UTD
combination.
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Metodologia simplificada para análise de aspectos hidráulicos em rompimento de barragensFerla, Rute January 2018 (has links)
O início da construção de estruturas para reserva de água no mundo é conhecido há milhares de anos, e, desde então, as barragens são consideradas alternativas viáveis não apenas para reserva de água para consumo, mas também para as finalidades de geração de energia hidrelétrica, contenção de rejeitos, entre outras. Entretanto, mesmo com os contínuos avanços nas técnicas construtivas e na fiscalização da segurança destas estruturas, a possibilidade de rompimento de barragens é uma realidade constante. Nesta perspectiva, o presente texto objetiva analisar os aspectos hidráulicos de metodologias simplificadas para estimativa de parâmetros de inundação proveniente do rompimento de barragens, a saber, as vazões e respectivas profundidades atingidas no vale a jusante, em um evento de rompimento hipotético. Para tal, analisaram-se os resultados de três metodologias simplificadas existentes, aplicadas em três barragens estudo de caso, com características estruturais e geometria do vale a jusante distintas. Os resultados das metodologias simplificadas foram comparados com os estudos de Dam Break das três barragens estudo de caso, obtidos com o uso do software HEC-RAS unidimensional e cedidos por empreendedores. O presente texto também sugere uma nova equação empírica para previsão da vazão máxima resultante do rompimento de barragens por galgamento, e propõe uma nova metodologia simplificada para análise preliminar de rompimento de barragens, com base nos métodos analisados e nas respectivas conclusões obtidas. Os resultados indicam que o uso de metodologias simplificadas na análise preliminar de rompimento de barragens é uma alternativa viável em vales cuja declividade do talvegue é acentuada e cujas características geométricas são aproximadamente constantes. Identificou-se que pequenas alterações no coeficiente de rugosidade do terreno e na declividade da linha de energia refletiram em diferenças nos resultados de profundidades e larguras máximas de 20%, em média. A proposta de nova equação empírica para previsão de vazão máxima na seção da barragem baseou-se na análise de 39 casos reais envolvendo ruptura de barragens por galgamento e resultou em um coeficiente de determinação (R²) de 0,79. Quando comparada com as principais equações semelhantes indicadas na bibliografia, a equação proposta obteve vazões máximas próximas ou superiores às dos demais pesquisadores analisados sempre que a altura da barragem foi inferior a 30 m. Evidencia-se a importância na estimativa cautelosa da vazão máxima na seção da barragem, uma vez que essa reflete em diferenças significativas nas vazões e respectivas profundidades alcançadas ao longo do vale a jusante da estrutura. Nos casos analisados, diferentes vazões máximas na seção da barragem refletiram em distinções de até 50%, em média, nas profundidades e larguras máximas a jusante. A nova metodologia proposta para definição de características de inundação provenientes do rompimento de barragens pode contribuir em estudos preliminares para tal, especialmente aos empreendedores que possuem número expressivo de barragens. Nesses casos, a metodologia poderá nortear a prioridade a ser dada em estudos detalhados de Dam Break. / For thousands of years, water reservoir structures have been built worldwide. Since then, dams have been considered viable alternatives not only for reserving water for consumption but also for the purposes of hydroelectric power generation and sediment retention, among others. Despite the continuous advances in the construction techniques and in the safety inspection of these structures, the possibility of breaking of dams remains a constant reality. Hence, this paper aims to analyze the hydraulic aspects of simplified methodologies for estimating flood parameters on dam ruptures, namely, the flows and respective depths reached in the downstream valley in a hypothetical breach event. Results of three existing simplified methodologies were studied applied in three dams with different structural characteristics and downstream valley geometry. The results of simplified methodologies were compared with dam break studies of three study case dams, obtained with one-dimensional HEC-RAS and provided by entrepreneurs. The present paper suggests also a new empirical equation for predicting the maximum flow resulting from the overtopping dam failure and proposes a new simplified methodology for preliminary analysis of dam rupture, based on the analyzed methods and respective obtained conclusions. The results indicate that the use of simplified methodologies in the preliminary dam break analysis is a viable alternative in valleys with high thalweg declivities and close to constant geometric characteristics. It was identified that small changes in the coefficient of rough terrain and in the energy line slope reflected in differences in the results of depths and maximum widths of 20%, on average. The proposed new empirical equation for maximum flow prediction in the dam section was based on the analysis of 39 actual cases involving overtopping dam failure and resulted in a coefficient of determination (R²) of 0.79. When compared to similar main equations indicated in the bibliography, the proposed equation obtained maximum flows near or higher than those of other researchers analyzed whenever the height of the dam did not exceed 30 m. The importance of a cautious estimation of the maximum flow rate in the dam section is to be highlighted, since it results in significant variations of flow and respective depths along the valley and downstream of the structure. Different maximum flows were found in the dam section, which reflected in distinctions of up to 50%, in average, in the maximum depths and widths downstream. The new proposed methodology for defining dam break characteristics caused by dam rupture may contribute to preliminary studies, especially to entrepreneurs who own a significant number of dams. In these cases, the methodology may guide the priority to be given in detailed studies of dam break.
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[pt] PROPAGAÇÃO DE INCERTEZAS VIA EXPANSÃO POR CAOS POLINOMIAL EM SIMULAÇÃO DE RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO / [en] UNCERTAINTY PROPAGATION USING POLYNOMIAL CHAOS EXPANSION IN OIL RESERVOIR MODELS17 November 2021 (has links)
[pt] Este trabalho tem por objetivo investigar a redução do custo computacional
associado ao cálculo das principais estatísticas das saídas dos modelos
de propagação de incertezas. Para tal, apresentamos uma implementação alternativa
ao método tradicional de Monte Carlo, chamado Caos Polinomial;
que é adequado a problemas onde o número de variáveis de incerteza não é
muito alto. No método Caos Polinomial, o valor esperado e a variância das
saídas do simulador são diretamente estimados, como funções de distribuições
de probabilidade de variáveis de incerteza na entrada do simulador. A principal
vantagem do método de Caos Polinomial é que o número de pontos necessários
para uma boa estimativa das estatísticas da saída de um simulador, comparado
com Monte Carlo, é menor. Aplicações de Caos Polinomial em reservatórios de
petróleo serão apresentadas para a propagação de até quatro variáveis, apesar
do método poder ser aplicado a problemas de dimensões maiores. Nossos principais
resultados são aplicados a dois modelos de reservatórios de petróleo
sintéticos. / [en] In this work we investigate the reduction of the computational cost of the calculus of statistical moments of simulator s output in uncertainties propagation s models. For do that, we present an alternative s
implementation to the traditional Monte Carlo s Method, called Polynomial Chaos; that is adequate to problems where the number of uncertain variables is not so high. In the Polynomial Chaos method, the expectation and the variance of the simulator s output are directly estimated, as functions of the
probability distribuition of the uncertain variables in simulator input. The great advantage of Polynomial Chaos is that number of points necessary for a good estimation of the output statistics have smaller magnitude, compared to the Monte Carlo Method. Applications of Polynomial Chaos on oil reservoir simulations will be presented. As it is just a preliminar implementation, we just treat propagation s problems with at most four uncertainties variables, despite of the method being applicable to problems with more dimensions. Our main results are applied to two models of synthetic oil reservoirs.
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[en] INVESTIGATION OF HYDRAULIC FRACTURING THROUGH ANALYTICAL AND NUMERICAL MODELS / [pt] INVESTIGAÇÃO DO FRATURAMENTO HIDRÁULICO POR MODELAGENS ANALÍTICA E NUMÉRICARENATO GUTIÉRREZ ESCOBAR 22 November 2016 (has links)
[pt] O processo de fraturamento hidráulico tem sido amplamente usado para aumentar o volume de petróleo e gás extraído na indústria petroleira. Durante a injeção de fluido, uma região determinada do reservatório é fraturada com a finalidade de aumentar a permeabilidade do meio poroso, de tal forma que o fluxo do fluido desde o reservatório para o poço seja favorecido notoriamente. Porém, este processo pode ocasionar danos ambientais tais como contaminação de aguas subterrâneas, vazamentos de gás, fraturas indesejadas nas camadas capeadoras pela injeção de agua e atividade sísmica fazendo primordial um estudo rigoroso do fraturamento hidráulico com a finalidade de reduzir os riscos potenciais associados a esta operação. Umas das metodologias usadas para projetar o fraturamento hidráulico é a simulação computacional. É possível determinar o volume injetado e a potência da bomba de injeção necessária para obter a geometria de fratura (comprimento, abertura e altura) desejada. A modelagem numérica através de elementos coesivos acoplados do processo de fraturamento hidráulico pode ser efetuada considerando o processo transiente ou permanente, tendo geometrias da fratura e curvas de injeção diferentes. Neste trabalho foi simulado numericamente o modelo KGD nos regimes de fluxo transiente e permanente para dois casos de estudo, (1) injeção numa única camada e (2) injeção em três camadas com contraste de tensões e poropressões entre elas. O estudo numérico foi desenvolvido usando o método dos elementos finitos com modelo de zona coesiva no software Abaqus o qual foi comparado com as soluções analíticas do KGD no regime dominado pela rigidez (Vértice-K) para uma camada e de Simonson e Fung para três camadas. / [en] The hydraulic fracturing process has been widely used to improve oil and gas recovery in the petroleum industry. During the fluid injection, the desired section of rock formation is fractured in order to increase the permeability of the medium that can facilitate the flow of oil to a producing well. However, this process can lead to potential environmental risks such as seismic activity, unwanted fractures in cap layers by water injection, water contamination and gas leakage making primordial to develop a rigorous study in order to reduce this environmental risks associated to hydraulic fracturing. One of the studies developed to design the hydraulic fracturing is computational simulation to determine the fluid volume and hydraulic horsepower required in order to produce the wanted fracture geometry (length, opening and height). The numerical modelling of fracturing process by using fully coupled cohesive element hydraulic can be carried out considering either a steady state or a transient analysis, which modify the fracture geometry and injection pressure. In this work, the KGD model is simulated in transient and steady analysis for two cases: (1) injection in a single layer formation and (2) injection in tri-layered formation with stress and porepressure contrast between them. The numerical simulation of a hydraulic fracturing is carried out using the finite element method with the zone cohesive model in Abaqus whose results are compared with analytical solutions of toughness-dominated propagation regime for the one layer formation model and Simonson and Fung analytical solutions for tri-layered formations model.
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[en] DETERMINISTIC PROPAGATION MODEL IN MILLIMETER WAVES OVER URBAN ENVIRONMENTS WITH HIGH DENSITY OF SCATTERERS / [pt] MODELO DETERMINÍSTICO DE PROPAGAÇÃO DE ONDAS MILIMÉTRICAS EM AMBIENTES URBANOS COM ALTA DENSIDADE DE ESPALHADORESJEAN CARNEIRO DA SILVA 29 June 2020 (has links)
[pt] A futura saturação do espectro eletromagnético atualmente alocado para as comunicações móveis tem levado a comunidade científica a considerar o uso das vastas faixas de frequência disponíveis em ondas milimétricas. Esta contribuição se insere no esforço de pesquisa para caracterização dos canais urbanos em ambientes exteriores. O modelo desenvolvido utiliza o traçado de raios 2.5D, com base nos conceitos da ótica geométrica e teoria uniforme da difração. Foram implementadas diversas técnicas consideradas em um futuro padrão de comunicações móveis 5G para a transmissão de sinais de banda ultra larga em canais com e sem visada e consideradas várias classes de espalhadores, como árvores, postes e paredes rugosas com espalhamento difuso. Adicionalmente, foram feitas simulações e comparações em ambientes onde foram realizadas campanhas de medições, nas métricas de: potência recebida, retardo médio, desvio RMS e XPD. Os resultados comparativos mostraram boa concordância geral e foram investigadas possíveis causas de erro em previsões nas métricas adotadas. / [en] The future saturation of the electromagnetic spectrum currently allocated for mobile communications has led the scientific community to consider the use of the vast frequency bands available in millimeter waves. There are some technical obstacles limiting the immediate use of this band. In the radio propagation area, there is a research effort to characterize the outdoor urban channels. The developed model uses a 2.5D ray tracing algorithm based on geometrical optics and UTD concepts in outdoor environments. The model implements several techniques considered in a future standard of 5G mobile communications for the transmission of ultra wide band signals in LOS and NLOS channels with a high density of scatterers: trees, poles and diffuse scattering by rough building walls. In addition, simulations and comparisons were performed in environments where measurement campaigns were carried out, considering the following metrics: received power, mean delay, RMS deviation and XPD. The comparative results showed a good agreement. Possible model impairments were investigated.
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[pt] ANÁLISE DOS EFEITOS DA PROPAGAÇÃO EM CANAIS COM MÚLTIPLAS ENTRADAS E MÚLTIPLAS SAÍDAS (MIMO) COM BASE NO TRAÇADO DE RAIOS / [en] RAY TRACING ANALYSIS OF THE EFFECTS OF PROPAGATION ON MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT (MIMO) CHANNELSLUCIANA FERREIRA VIEIRA 16 December 2005 (has links)
[pt] Um modelo de traçado de raios baseado no método das
imagens será
aplicado para estudar a propagação de ondas de rádio nas
regiões de
Copacabana e Ipanema no Rio de Janeiro. Nesses ambientes
altamente
urbanizados, pode-se assumir que a propagação é restrita à
seção horizontal
dos vales nas ruas que são formados pelos blocos de
edificações. Várias
classes de raios, caracterizados pelo número, tipo
(reflexão ou difração), e
ordem de ocorrência de interação com as faces laterais dos
blocos são
considerados no modelo. As direções de partida e chegada,
assim como a
amplitude e o atraso no tempo, caracterizam cada raio,
considerando seu
comprimento total, além dos produtos dos coeficientes
associados com cada
interação com o ambiente. Neste trabalho, demonstra-se o
aumento na
capacidade do canal com múltiplas entradas e múltiplas
saídas (MIMO), usando
conjunto de antenas na transmissão e na recepção para um
sistema faixa
estreita, operando a 1.9 GHZ, estudando situações com
linha de visada (LOS) e
sem linha de visada (NLOS). Sistemas de comunicações
wireless com múltiplas
entradas e múltiplas saídas (MIMO), utilizando conjunto de
antenas na
transmissão e na recepção apresentam grande interesse
atualmente, devido a
grande eficiência espectral apresentada e ao aumento na
capacidade do canal.
O efeito dos sistemas MIMO na capacidade do canal é
estudado para situações
LOS e NLOS, visando compreender sua relação em função do
ambiente de
propagação. Apresenta-se a relação da capacidade do canal
em função do
crescimento da relação sinal-ruído (SNR), da potência de
transmissão, da
distância, do atraso e do espalhamento angular para pontos
de recepção em
LOS e NLOS. Além disso, resultados simulando um canal
Rayleigh também são
comparados com os resultados obtidos. / [en] A ray tracing model based on the method of images has been
applied to
study the propagation of radio waves in the regions of
Copacabana and Ipanema
in Rio de Janeiro. In such highly urbanized environments,
it can be realistically
assumed that propagation is restricted to a horizontal
section of the street
canyons characterized by the blocks of buildings. Several
classes of rays,
characterized by the number, type (reflection and
diffraction), and order of
occurrence of interaction with the lateral faces of the
blocks are considered by the
model. The directions of departure and arrival, as well as
the amplitude and the
time delay characterize each ray, considering its total
length, as well as product of
the coefficients associated with each interaction with the
environment. In addition
to analyzing the behaviors of the ray parameters
considering both line-of-sight
(LOS) and non line-of-sight (NLOS) situations, the
capacity growth of multipleelement
antenna arrays (MEAs) will be demonstrated for a
narrowband system
operating at 1.9 GHz. Indeed, multiple-input, multiple-
output (MIMO) wireless
communications systems, making use of smart antenna arrays
at both ends of
the communications link, has been receiving increased
interest due to their high
spectral efficiency and channel capacity. The effect of
MIMO systems in the
channel capacity will be studied for representative LOS
and NLOS situations to
understand how the results change as a function of the
environment. It will be
seen how the capacity scales with increasing signal-to-
noise ratio (SNR) for a
large but practical number of antenna elements at both
transmitter and receiver.
The increase in capacity with transmitter power, distance,
delay and angular
spreads for LOS and NLOS cases will also be presented, as
well as a
comparison of the results with those corresponding to a
Rayleigh channel.
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[en] INFLUENCE OF VEGETATION ON DISPERSION OF MOBILE RADIO SIGNALS / [pt] INFLUÊNCIA DA VEGETAÇÃO NA DISPERSÃO DOS SINAIS RÁDIO-MÓVEISLENI JOAQUIM DE MATOS 19 December 2005 (has links)
[pt] A influência da vegetação na dispersão dos sinais rádio-
móveis é
caracterizada através dos parâmetros de dispersão no tempo
como o retardo
médio, o espalha-mento de retardo e a banda de coerência,
e dos parâmetros de
dispersão na freqüência como o Doppler médio, o
espalhamento Doppler e o
tempo de coerência. Através do desenvolvimento e
implementação de uma técnica
de sondagem em faixa larga apropriada, medições foram
realizadas em dois
ambientes, das quais os parâmetros desejados puderam ser
extraídos, por
processamento. De posse de tais parâmetros, os ambientes
vegetados puderam ser
caracterizados e analisados e, com isto, os projetos dos
sistemas rádio-móveis em
ambientes semelhantes podem ser otimizados, sendo alguns
exemplos desta
melhoria: taxas de transmissão de bits mais adequadas
evitando a interferência
intersimbólica, o super dimensiona-mento dos sistemas e o
uso desnecessário de
equalizadores; limites mínimos de separação estabelecidos
para a diversidade em
freqüência e em tempo e limiares de ruído convenientemente
estabelecidos. / [en] The influence of vegetation in mobile radio signals
dispersion is
characterized by the time dispersion parameters like mean
delay, delay spread and
coerence bandwidth, and the frequency dispersion
parameters like mean Doppler
shift, Doppler spread and coerence time. An appropriate
wideband sounding
technique was developed and implemented. Using this
technique, two vegeted
environments were sounded. The results of calculated
parameters from
measurements were used to analyse and characterize the
vegeted environments.
Hence, mobile radio systems on these type of environments
can be designed and
optimized. Some examples of this optimization are:
improvement on throughput,
reduction of intersimbolic interference , unnecessary use
of channel impairments
avoidance techniques like equalizers, establishment of
minimum limits for time
and frequency diversity and the choice of suitable noise
thresholds.
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