Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8CLHG5
Type: Dissertação de Mestrado
Title: Caracterização bidimensional de canais rádio através de diferenças finitas no domínio do tempo
Authors: Antonio Nunes Belem
First Advisor: Fernando Jose da Silva Moreira
Abstract: O contínuo crescimento dos sistemas de comunicação vem aumentando significativamente o interesse em modelos mais eficientes para a predição da propagação de ondas de rádio. Entre os métodos utilizados nessa caracterização, o FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo) tem surgido como uma ferramenta eficaz na modelagem decanais rádio devido à sua flexibilidade, precisão e visualização dos resultados. O trabalho aqui apresentado utiliza o método FDTD na caracterização de canais rádio em ambientes modelados como bidimensionais. Para tal, fez-se necessário o estudo dasimprecisões relativas à dispersão e à estabilidade numérica. O estudo é baseado na implementação do método FDTD conforme proposto inicialmente por Yee, adicionando-se contribuições de pesquisadores tais como Taflove et al. Condições de contorno absorventestambém foram estudadas, a fim de se limitar à região de interesse. Dentre as ABCs (Condições de Contorno Absorventes) disponíveis escolheu-se a PML (Camadas Perfeitamente Casadas) pela baixa reflexão apresentada, sendo essa implementada na forma bidimensional. Para demonstrar a aplicabilidade da técnica na caracterização de canais rádio, uma microcélula composta por seis edificações (assumidas condutores elétricos perfeitos) em umambiente externo (limitado por PML) foi analisada e os resultados comparados com a literatura. Os resultados comprovam a eficácia da técnica FDTD conjugada ao PML apresentando erros na ordem de 0.1% (considerando-se reflexões no PML e instabilidade numérica). Para esse problema também foi realizado um estudo sobre a largura de banda coerente, completando a caracterização de canal rádio.
Abstract: The continuous growth of wireless communication systems and services significantly demands more efficient models for the prediction of the propagation mechanisms of radio waves. Among the methods used for this kind of prediction, the FDTD (Finite Difference Time Domain) has been presented as an efficient tool in the radio channel modeling for its flexibility, accuracy, and efficient visualization of the results. The present work applies the FDTD in the bi-dimensional radio-channel characterization. For this purpose, a study of the inaccuracies associated with numeric dispersion and stability is presented. The study is based on the implementation of the FDTD method as initially proposed by Yee, adding the contributions of other researchers such as Taflove. Absorbing boundary conditions (ABC) were also studied, in order to limit thenumerical implementation of the region of interest. Among the available ABCs, the Perfectly Matched Layer (PML) was chosen for its low spurious reflections, and it was implemented for the bi-dimensional space.In order to demonstrate the applicability of such technique for the radio channel characterization, a micro-cell with six buildings (assumed perfect electric conductors) in an outdoor environment (PML limited), was analyzed and the results compared against those available in the open literature. The results attest the efficiency of the FDTD (combined withthe PML), presenting relative errors of the order of 0.1%, which are basically caused by the spurious reflections and the numeric instability. From the numerical results, the coherent band of the radio channel could be determined.
Subject: Engenharia elétrica
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8CLHG5
Issue Date: 21-Sep-2001
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File SizeFormat 
antonio_nunes_belem.pdf1.01 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.