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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/7174 |
| Date | 07 May 2009 |
| Creators | MÁGNO, Fátima Nazaré Baraúna |
| Contributors | CAVALCANTE, Gervásio Protásio dos Santos, COSTA, Jessé Carvalho |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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