Introduction of wireless communications systems in railway communications are at the origin of this thesis. Ifercat, the company in charge of the development of Línia 9 of Barcelona Metro, decided that wireless systems were employed in order to increase efficiency and safety. For this reason, characterisation of ISM 5.8GHz band in tunnel environments for broad band wireless train communications becomes necessary. Tunnel environments constitute harsh environments due to humidity, obstacles, power systems, moving trains, curves¿ The Automatic Train Control system requires a 20MHz bandwidth for train-to-ground video transmission in order to get on-board information and surveillance. Given that Línia 9 was at the early stages of its development at the beginning of the study, a dual-polarised spectral simulator was developed first. Spectral techniques work in both spatial and spatial-frequency domain and are extremely adaptable to changes in the tunnel cross section as the wave front passes down the tunnel. Efficiency of this technique comes from the well-known properties of FFT algorithms. Spectral techniques provide good near-field predictions and can model different antenna configurations easily. On the other hand, boundary conditions present some issues that must be overcome. Long tunnels also represent a problem in terms of required memory space. The parabolic equation has been used to enhance the performance of spectral techniques far from the source. They complement each other well because parabolic conditions require smooth variations in one direction, thus far from the source, where only field components propagating parallel to the tunnel axis remain, in order to provide accurate results. Application of Leontovich boundary conditions ensures proper solution at the change of media and its low computational cost permits acceleration of predictions. These two techniques are then combined to verify the measurement campaigns developed at metro tunnels during the thesis. MIMO schemes are used to enhance the system throughput and simulation predictions are compared to measurements with good results. The work presented in this thesis consisted first on implementing both simulators and verifying their correct behaviour with theoretical analytical solutions. Secondly, predictions are compared with measurement campaigns carried out in Barcelona Metro environments. The study focuses on EM attenuation, field distribution, fading characterisation, antenna location and MIMO processing at the frequency band of interest.

La feina feta en aquest treball de tesis s'ha desenvolupat a partir de tres objectius vertebradors, que fonamentalment són:·El primer dels objectius d'aquest treball de tesis és presentar un recull dels factors que intervenen en l'acústica urbanística: soroll produït pels diferents vehicles, fórmules de predicció de soroll, geometria dels edificis... , tot estudiant els seus efectes en la ciutat de Girona.·Un altre objectiu ha estat desenvolupar uns mètodes numèrics propis, contrastats experimentalment i extrapolables a qualsevol entorn urbanístic, que permetin predir els valors de les pertorbacions acústiques produïdes pels diferents vehicles en diferents situacions, entre els que es destaquen: -Fórmula de predicció del soroll en un entorn urbà i la seva aplicació a Girona.-Càlcul de l'increment de soroll en un carrer provocat per les reflexions de les ones sonores en les façanes dels edificis.-Estudi del nivell de soroll en la boca de la cavitat d'un túnel produït pel pas del ferrocarril.-Determinació del soroll provocat pel pas d'un tren sobre un viaducte.-Mètode de distribució i planificació del trànsit urbà per disminuir l'impacte acústic sobre la zona.·El darrer objectiu consisteix en fer una descripció analítica de les principals fonts de soroll que afecten a la ciutat: el trànsit viari i el ferrocarril.Per realitzar aquests objectius s'ha disposat d'un banc de dades amb més de 2.000 mesures sonores de Girona (nivells equivalents de 10 minuts de durada). La metodologia seguida i els principis en que es fonamenta es detallen a l'inici de cada apartat. La finalitat de tots aquests estudis, no és altre que millorar el confort acústic, i la qualitat de vida, de les ciutats. Gairebé tots els grans nuclis de població del planeta es veuen afectats per una gravíssima problemàtica mediambiental, doncs a l'anomenada contaminació acústica cal afegir uns alts índexs de pol·lució atmosfèrica (altes concentracions de biòxid de carboni, generació d'illes de calor...). Aquesta situació, generalitzada arreu del planeta, ha propiciat l'aparició de mesures dràstiques consistents fonamentalment en restringir l'accés dels vehicles motoritzats als nuclis i zones centrals de les àrees urbanes. Precisament aquesta opció s'ha proposat per les zones interiors de Girona on l'elevada densitat de les edificacions deixa un escàs marge per plantejar la construcció de noves rutes o vies alternatives.Cal esmentar que tots els càlculs i teories que es desenvolupen en aquest treball de tesis reflecteixen la realitat acústica actual provocada pels diferents mitjans de transport. Molt possiblement, en un futur no massa llunyà, els nivells de soroll (dB) enregistrats en situacions de tràfic similar seran força menors. Són molts els factors que poden contribuir a aquesta disminució de la intensitat de les emissions sonores: reducció del fregament mecànic, augment del coeficient aerodinàmic, nous materials pels pneumàtics i l'asfalt ... Sense cap mena de dubte, però, una millora transcendental, i no només pel que fa al confort acústic sinó per l'ecosistema en general, seria potenciar la construcció de motors elèctrics o d'hidrogen. Aquests últims per exemple, a diferència dels motors de combustió, funcionen mitjançant piles de combustible que converteixen, amb molta netedat, el gas hidrogen en electricitat i possibiliten l'existència de vehicles no contaminants propulsats per motors elèctrics menys sorollosos. Així, al haver-hi menys fregament entre les parts mòbils del motor (no hi ha pistons ni cilindres) el soroll generat es reduiria considerablement. / This thesis has been made considering three main objectives:The first one is to explain the main factors involved in noise generation and prediction: traffic and railway noise, noise prediction models, buildings geometry... This study has been applied to the city of Girona.The second objective has been develope our own numerical methods, experimentally contrasted and applicable to any urban area, to predict the noise level produced by the vehicles in different situations.The last objective consist in analize the main noise sources in the city, especially traffic and railway noise.To achieve this objectives a large data bank with approximately 2000 noise measures (equivalent sound levels) has been used. The aim of this work is to improve the quality of life, reducing the sound pressure levels.Almost all the big cities are affected by serious acoustical problems. To the so called "acoustic contamination" there are other, direct or indirectly, related environmental problems like atmospheric pollution levels. This situation is common around the planet and has propitiated the application of several restriction measures applied to traffic flow in certain urban areas. This solution has been proposed and studied from different points of view in the city of Girona.

Es va avaluar l'eficiència de diferents tècniques d'aplicació de fitosanitaris quetenen la capacitat de reduir la contaminació ambiental: l'ajust de les condicionsd'aplicació amb polvoritzadors hidropneumàtics en plantacions de fruiters, elstúnels de polvorització per als fruiters i la vinya, els broquets d'injecció d'aire entractaments als fruiters i a l'arròs i els tractaments terrestres en lloc dels tractamentsaeris també a l'arròs.La metodologia utilitzada es va basar en la realització d'assaigs de camp per ala mesura de la distribució de la polvorització. Els experiments es van plantejard'acord amb un disseny de tres repeticions situades en una parcel·la de cultiu, ones va realitzar l'aplicació amb els diferents equips en les condicions de treballescollides en cada cas. Es van utilitzar dos tipus de traçadors: el colorant fluorescentsulfoflavina brillant i quelats metàl·lics de Fe, Zn, Mn i Cu. La deposició de lapolvorització sobre el cultiu resultant de cada aplicació es va mesurar bàsicament apartir de mostres de les mateixes fulles i les pèrdues fora de l'objectiu (directamental sòl o per deriva) amb col·lectors artificials, principalment papers de filtre en elcas de les pèrdues al sòl i netejadors de pipes i fil de plàstic per a la mesura de laderiva.L'avaluació dels resultats obtinguts es va realitzar amb tècniques estadístiquesd'anàlisi de la variància i amb d'altres específiques per al cas de la deriva o per tald'avaluar la deposició de producte a la vegetació dels fruiters. Els resultats permetenavaluar tant la capacitat de reducció de la contaminació de les tècniques dereducció de la deriva assajades com la qualitat de la distribució de la polvoritzaciósobre el cultiu. En general, en tots els casos hi va haver una reducció del risc decontaminació amb una bona qualitat de la distribució de la polvorització sobrel'objectiu.En concret, la reducció del cabal d'aire i l'increment de la velocitat de treballen els polvoritzadors hidropneumàtics per als fruiters van causar una reducció dela deriva, però també una disminució de la uniformitat de la distribució de producteen la vegetació. Els túnels de polvorització per a la vinya i els fruiters van eliminarquasi completament les pèrdues per deriva però amb l'inconvenient de mésdificultat en l'execució tractaments. Els broquets d'injecció d'aire en els fruiters ien l'arròs també van provocar una disminució de les pèrdues fora de l'objectiu,que va dependre tant del model concret de broquet utilitzat com de les condicionsambientals. La distribució del producte mesurada sobre els cultius en general vaser bona, amb risc de reducció de l'eficàcia respecte a les tècniques d'aplicacióhabituals només en alguns casos concrets. Finalment, els tractaments aeris a l'arròsvan suposar més risc de contaminació que els terrestres amb una distribució pitjordel producte sobre la vegetació. / Se evaluó la eficiencia de diversas técnicas de aplicación de fitosanitarios quetienen la capacidad de reducir la contaminación ambiental: el ajuste de las condicionesde aplicación con pulverizadores hidroneumáticos en plantaciones de frutales, los túneles de pulverización para los frutales y la viña, las boquillas deinyección de aire en tratamientos a los frutales y al arroz y los tratamientos terrestresen lugar de los tratamientos aéreos también en el arroz.La metodología utilizada se basó en la realización de ensayos de campo para lamedida de la distribución de la pulverización. Los experimentos se plantearon enbase a un diseño de tres repeticiones situadas en una parcela de cultivo, donde serealizó la aplicación con los diferentes equipos en las condiciones de trabajo escogidasen cada caso. Se utilizaron dos tipos de trazadores: el colorante fluorescentesulfoflavina brillante y quelatos metálicos de Fe, Zn, Mn y Cu. La deposición de lapulverización sobre el cultivo resultante de cada aplicación se midió básicamente apartir de muestras de las mismas hojas y las pérdidas fuera del objetivo (directamenteal suelo o por deriva) con colectores artificiales, principalmente papeles defiltro en el caso de las pérdidas en el suelo y limpiadores de pipas y hilo de plásticopara la medida de la deriva.La evaluación de los resultados obtenidos se realizó con técnicas estadísticas deanálisis de la varianza y con otras específicas para el caso de la deriva o con el finde evaluar la deposición de producto en la vegetación en los frutales. Los resultadospermiten evaluar tanto la capacidad de reducción de la contaminación de lastécnicas de reducción de la deriva ensayadas como la calidad de la distribución dela pulverización sobre el cultivo. En general, en todos los casos hubo una reduccióndel riesgo de contaminación con una buena calidad de la distribución de lapulverización sobre el objetivo.En concreto, la reducción del caudal de aire y el incremento de la velocidad detrabajo en los pulverizadores hidroneumáticos para los frutales causó una reducciónde la deriva, pero también una disminución de la uniformidad de la distribuciónde producto en la vegetación. Los túneles de pulverización para los frutales yla viña eliminaron casi completamente las pérdidas por deriva con el inconvenientede una mayor dificultad en la realización de los tratamientos. Las boquillas deinyección de aire en los frutales y en el arroz también provocaron una disminuciónde las pérdidas fuera del objetivo, que dependió tanto del modelo concreto de boquillautilizada como de las condiciones ambientales. La distribución de productomedida sobre los cultivos en general fue buena, con riesgo de reducción de la eficaciarespecto a las técnicas de aplicación habituales solamente en algunos casosconcretos. Finalmente, los tratamientos aéreos en el arroz implicaron más riesgo decontaminación que los terrestres con una peor distribución del producto sobre lavegetación. / The efficiency of several pesticide application techniques, which are able to reduceenvironmental pollution, was assessed: the adjustment of the applicationconditions of air-assisted sprayers in fruit orchards, tunnel sprayers for fruit orchardsand vineyards, air-injection nozzles for spray applications in fruit orchardsand rice and ground-based instead of aerial applications in rice paddies.The methodology was based on carrying out field trials to measure the spraydistribution. The experiments were planned in a three-replication basis. The replicationswere placed on a crop plot, where the spray applications with the mechanicalequipment, set up according to the selected working conditions, were carriedout. Two kinds of tracers were used: the fluorescent dye brilliant sulphoflavine andmetal chelates of Fe, Zn, Mn and Cu. The spray deposition on the crop from eachspray application was measured mainly by means of the same crop leaves, whereasoff-target spray losses -to the soil or drift- with artificial collectors, i.e. filter papersfor the spray losses to soil and pipe cleaners and plastic lines for drift measurement.Data assessment was made by means of statistical techniques based on theanalysis of the variance, but also by other specific techniques in the case of spraydrift or for the assessment of the spray deposit on the fruit tree canopy. The resultsallow to assess both the capability of the tested drift reduction application techniquesto decrease the pollution and the quality of the spray distribution throughoutthe crop canopy. In general, a reduction of the contamination hazard wasalways measured, together with a good quality of the spray distribution on thetarget.In short, an air-flow rate reduction together with an increase of the workingspeed in fruit orchards caused a reduction of the amount of spray drift, but also aworse spray deposit uniformity on the crop. The tunnel sprayers for fruit orchardsand vineyards reduced almost completely the spray drift losses but with the disadvantageof making the spray application more difficult to be carried out. The airinjectionnozzles produced a reduction of the off-target spray losses, depending asmuch on the nozzle model used than on the environmental conditions. The measuredspray deposit on the crops was rather good and only on few occasions thepossibility of a lower efficacy in relation to the conventional spray applicationtechniques was stated. Finally, aerial spraying in rice caused higher risk of spraycontamination than the ground-based applications, together with a worse spraydistribution on the crop.

Aquest treball s'estructura a partir d'una sèrie de reflexions que es contextualitza a partir de la voluntat de sistematitzar l'estudi de l'acció del vent sobre un edifici o una estructura. Després de diferents períodes de temps i de fer un primer anàlisi bibliogràfic, es van centrar les hipòtesis d'aquesta tesi, que d'una manera amplia versa sobre la determinació teòrica i experimental en un túnel aerodinàmic tancat, de les accions estàtiques i dinàmiques provocades pel vent sobre estructures esveltes, concretament sobre un edifici prismàtic de base octogonal.La part experimental s'ha realitzat en el túnel de vent de cambra d'assaig I vena tancada que posseeix el Departament de Mecànica de Fluids en la seva Secció Departamental de Barcelona (laboratori d'aerodinàmica de l'ETSEIB), I la parta de simulació numèrica en el departament, però a la secció de l'EUETIB.Sempre he tractat d'establir les millors condicions, per tal de realitzar aquest estudi, dins de les possibilitats de què disposava, en definitiva, ha estat la meva intenció que aquesta tesi doctoral ajudi a un gran nombre d'estudiosos, en quant a la millora sistemàtica d'estudi d'aquest fenomen.El contingut d'aquest treball es mostra tot seguit:· Introducció· Estudi teòric règim estacionari· Estudi experimental règim estacionari· Resultats règim estacionari· Estudi teòric I experimental règim no estacionari· Conclusions· Referències bibliogràfiques.