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

dc.creatorAlexandre Alves da Rocha
dc.date.accessioned2024-11-01T11:14:58Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:11:45Z
dc.date.available2024-11-01T11:14:58Z
dc.date.issued2024-08-09
dc.description.abstractIn 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.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/77764
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectEquações diferenciais parabólicas
dc.subjectSistemas de comunicação
dc.subjectOndas de rádio - Propagação
dc.subjectWavelets (Matemática)
dc.subjectModelagem computacional
dc.subject.otherMétodo Wavelet em Passos Divididos
dc.subject.otherNAPE
dc.subject.otherWAPE
dc.subject.otherEficiência Computacional
dc.subject.otherModelagem de Propagação de Rádio
dc.subject.otherPredição de Cobertura Radioelétrica
dc.subject.otherEquações Parabólicas
dc.subject.otherPropagação de Ondas de Rádio
dc.subject.otherRefratividade
dc.subject.otherModelagem de Terrenos
dc.titleExplorando as capacidades do Método Wavelet para modelagem de propagação de ondas de rádio: um enfoque em eficiência e precisão na predição de cobertura radioelétrica
dc.title.alternativeExploring the capabilities of the Wavelet Method for radio wave propagation modeling: a focus on efficiency and accuracy in radio coverage prediction
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Cássio Gonçalves do Rego
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4951179285879076
local.contributor.referee1Jhonattan Cordoba Ramirez
local.contributor.referee1Glaucio Lopes Ramos
local.contributor.referee1Luiz Alencar dos Reis da Silva Mello
local.contributor.referee1Taufik Abrão
local.contributor.referee1Sandro Trindade Mordente Gonçalves
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3084007521901185
local.description.resumoNo 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.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4463-0162
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

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