Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/77764
Type: Tese
Title: Explorando as capacidades do Método Wavelet para modelagem de propagação de ondas de rádio: um enfoque em eficiência e precisão na predição de cobertura radioelétrica
Other Titles: Exploring the capabilities of the Wavelet Method for radio wave propagation modeling: a focus on efficiency and accuracy in radio coverage prediction
Authors: Alexandre Alves da Rocha
First Advisor: Cássio Gonçalves do Rego
First Referee: Jhonattan Cordoba Ramirez
Second Referee: Glaucio Lopes Ramos
Third Referee: Luiz Alencar dos Reis da Silva Mello
metadata.dc.contributor.referee4: Taufik Abrão
metadata.dc.contributor.referee5: Sandro Trindade Mordente Gonçalves
Abstract: No presente trabalho, é apresentada uma análise abrangente da abordagem denominada Método Wavelet em Passos Divididos aplicados na solução de Equações Parabólicas (SSWPE) na modelagem de propagação de ondas de rádio. O SSW-PE introduz inovações significativas, como a aplicação de abordagens de ângulos de feixes estreitos e amplo, denominadas NAPE e WAPE, respectivamente. Além disso, são incorporadas variações de refratividade, modificações na modelagem de terrenos para uma melhor representação e considerações de condições de contorno de superfície mistas. Ressalta-se também o detalhamento e imposição de critérios de amostragem para prevenir instabilidades numéricas e a consequente amplificação de erros e oscilações numéricas. O objetivo desta tese é explorar esses aspectos inovadores e fornecer um guia completo para a replicação eficaz do algoritmo, promovendo o avanço dos estudos de propagação utilizando Wavelets. A eficácia e aplicabilidade dessa abordagem são validadas por meio de estudos comparativos com soluções bem estabelecidas, incluindo a versão do Método de Fourier em Passos Divididos com Transformada Discreta Mista para a resolução de Equações Parabólicas (DMFTSSPE). Além disso, são realizadas comparações com campanhas de medições de casos reais de propagação. A análise estatística confirma o potencial inovador do algoritmo SSW-PE, que também oferece eficiência computacional para simulações rápidas e consistentes. Dessa forma, esta tese contribui com uma análise abrangente e inovadora, fornecendo recursos tangíveis para a comunidade de pesquisa interessada em expandir essa metodologia. Em síntese, este estudo introduz com sucesso uma abordagem inovadora para solucionar equações parabólicas em previsões de cobertura radioelétrica, com foco no método SSW-PE, um notável avanço em eficiência computacional. Os resultados promissores confirmam seu potencial revolucionário na modelagem de propagação eletromagnética, especialmente em ambientes realísticos.
Abstract: In this work, a comprehensive analysis of the Split-Step Wavelet Method applied to the solution of the Parabolic Equations (SSW-PE) in modeling radio wave propagation is presented. The SSW-PE introduces significant innovations, such as the application of narrow and wide beam angle approaches, referred to as NAPE and WAPE, respectively. Additionally, variations in refractivity, modifications in terrain modeling for better representation, and considerations of mixed surface boundary conditions are incorporated. The detailing and imposition of sampling criteria to prevent numerical instabilities and the consequent amplification of errors and numerical oscillations are also highlighted. The objective of this thesis is to explore these innovative aspects and provide a complete guide for the effective replication of the algorithm, promoting the advancement of propagation studies using Wavelets. The effectiveness and applicability of this approach are validated through comparative studies with well-established solutions, including the version of the Split-Step Fourier Method with Discrete Mixed Transform for solving the Parabolic Equations (DMFT-SSPE). Additionally, comparisons with measurement campaigns of real propagation cases are conducted. Statistical analysis confirms the innovative potential of the SSW-PE algorithm, which also offers computational efficiency for fast and consistent simulations. Thus, this thesis contributes a comprehensive and innovative analysis, providing tangible resources for the research community interested in expanding this methodology. In summary, this study successfully introduces an innovative approach to solve parabolic equations in radio coverage predictions, focusing on the SSW-PE method, a remarkable advancement in computational efficiency. The promising results confirm its revolutionary potential in electromagnetic propagation modeling, especially in realistic environments.
Subject: Engenharia elétrica
Equações diferenciais parabólicas
Sistemas de comunicação
Ondas de rádio - Propagação
Wavelets (Matemática)
Modelagem computacional
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/77764
Issue Date: 9-Aug-2024
Appears in Collections:Teses de Doutorado



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