Modelo de propagação caótico determinístico

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dc.contributor.advisorAkamine, Cristiano
dc.contributor.authorBotelho, Alberto Leonardo Penteado
dc.date.accessioned2024-05-02T19:06:24Z
dc.date.available2024-05-02T19:06:24Z
dc.date.issued2024-02-20
dc.description.abstractA predição de cobertura é um método essencial de planejamento de sistemas de transmissão e comunicação sem fio de longo alcance, por minimizar a necessidade de medições de campo para ajuste da área de cobertura e consequentemente reduzir o tempo e o custo de implementação de um sistema de comunicação. No entanto, os métodos de predição de cobertura utilizam simplificações estatísticas que são otimizadas por algoritmos de quantificação de incertezas. As principais causas de incerteza são a dificuldade em representar multipercurso e o ruído impulsivo, pois esses dois efeitos possuem comportamento imprevisível e difíceis de serem modelados estatisticamente. Esta tese apresenta uma nova abordagem para representar incertezas de propagação de ondas eletromagnéticas baseada em sistemas dinâmicos caóticos para modelar o comportamento imprevisível do efeito multipercurso e do ruído impulsivo, resultando em previsões mais próximas daquelas encontradas na natureza. Propõe-se que os efeitos de propagação possam ser classificados como ruído aditivo gaussiano, multipercurso estático caótico, Efeito Doppler caótico e ruído impulsivo caótico. Um novo Modelo de Propagação Caótico Determinístico é apresentado para prever a área de cobertura em um sistema de transmissão DVB-T2 em ambientes rural, rural montanhoso, urbano e densamente urbanizado. Foi avaliado a C/N (Relação Portadora Ruído) para uma BER (Taxa de Erro de Bit) de 10-7 em diferentes canais. O modelo proposto indica um limiar C/N igual a 13,7 dB em ambiente densamente urbanizado e 13,4 dB em ambiente rural com parâmetros de modulação moderadamente menos robusta. Em configuração mais robusta, o limite C/N é igual a 0,9 dB em todos os ambientes. O Modelo Determinístico de Propagação Caótica também foi analisado pelo método subjetivo com software de predição de cobertura Progira. Os resultados obtidos indicam que a área prevista de má recepção é menor em comparação com a obtida pelos métodos tradicionais. Portanto, uma quantidade menor de retransmissores pode proporcionar uma boa recepção, causando uma redução significativa de custos na instalação de um sistema de transmissão.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/38625
dc.language.isopt_BR
dc.language.isoen
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.subjectpropagação
dc.subjectradiodifusão
dc.subjectcomunicação sem fio de longo alcance
dc.subjectsistemas dinâmicos caóticos
dc.subjectmultipercurso
dc.subjectefeito doppler
dc.subjectruído impulsivo
dc.titleModelo de propagação caótico determinístico
dc.typeTese
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0394598624993168
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-3161-4668
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1933062035071291
local.contributor.authorOrcidhttps://orcid.org/0000-0003-1075-372X
local.contributor.board1Santos, Edson Tafeli Carneiro dos
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0161192178607515
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2571-0776
local.contributor.board2Vieira, Marcos Stefanelli
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7586109476484841
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7358-5447
local.contributor.board3Borges, Ramon Maia
local.contributor.board3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7146743799532788
local.contributor.board3Orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5908-6337
local.contributor.board4Meloni, Luis Geraldo Pedroso
local.contributor.board4Latteshttp://lattes.cnpq.br/7327253649822493
local.description.abstractenCoverage prediction is an essential method of planning broadcast and long-range wireless communication systems, for minimizing the need for field measurements to adjust the coverage area and consequently reducing the time and cost of implementing a communication system. Nonetheless, coverage prediction methods use statistical simplifications that are optimized by uncertainty quantification algorithms. The main causes of uncertainty are the difficulty in representing multipath and impulsive noise because these two effects have unpredictable behavior, hard to be statistically modeled. This thesis presents a new approach to represent electromagnetic wave propagation uncertainties based on chaotic dynamical systems to model the unpredictable behavior of multipath effect and impulsive noise, resulting in predictions closer to that found in Nature. It is proposed that propagation effects can be classified either as Gaussian additive noise, chaotic static multipath, chaotic Doppler Effect and chaotic impulsive noise. A novel Deterministic Chaotic Propagation Model is presented, and it is used to predict coverage area in a DVB-T2 broadcast system in rural, hilly rural, urban and dense urban environments. Another parameter used to evaluate the quality of reception is the C/N (Carrier to Noise Power Ratio) threshold for a BER (Bit Error Rate) of 10-7 in different channels. The use of the Deterministic Chaotic Propagation Model indicate a C/N threshold equal to 13.7 dB in dense urban environment and 13.4 dB in rural environment using modulation parameters in a moderately less robust configuration. Employing a more robust configuration, the C/N threshold is equal to 0.9 dB in all environments. The Deterministic Chaotic Propagation Model was also analyzed using the subjective method with Progira coverage prediction software. The results obtained indicate that the predicted area of bad reception is smaller in comparison to the one obtained using traditional methods. Therefore, a smaller number of signal repeaters can be used to provide good TV reception in this area, causing a significant cost reduction in the set-up of a broadcast system.
local.description.sponsorshipOtherOutro: LM Telecomunicações Ltda.
local.keywordspropagation
local.keywordsbroadcasting
local.keywordslong-range wireless communication
local.keywordschaotic dynamic systems
local.keywordsmultipath
local.keywordsdoppler effect
local.keywordsimpulsive noise
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia Elétrica e Computação
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
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