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Tesi etd-06052008-111339


Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
BIAGIONI, RICCARDO
URN
etd-06052008-111339
Title
Stima del Path Loss in sistemi di comunicazioni On-Body
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Commissione
Relatore Prof. Nepa, Paolo
Relatore Prof. Manara, Giuliano
Relatore Ing. Serra, Andrea
Parole chiave
  • body area network
  • on-body
  • path loss
Data inizio appello
23/06/2008;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
23/06/2048
Riassunto analitico
In questa tesi abbiamo affrontato una problematica dei sistemi On-Body, riguardante la caratterizzazione del canale di propagazione e in particolare siamo andati a stimare il Path Loss tra due antenne istallate sulla superficie corporea. Dato che le caratteristiche del canale sono legate a molti fattori e considerando l’impossibilità nel trovare un unico modello di Path Loss per il corpo, abbiamo trattato il problema su tre casi distinti riguardanti l’attenuazione sul braccio (Arm model), sul torso (Torso Model) e sulla cintura (Waist Model). Le simulazioni sono state fatte con due monopoli a λ/4 su piano di massa metallico risonante a 2.4 GHz (CST Microwave Studio) mentre le misure in laboratorio con due sensori wireless (MicaZ) sempre a 2.4 GHz. Nel caso di Arm model in entrambe le situazioni il Path Loss è caratterizzato da un andamento logaritmico e quindi da una attenuazione algebrica tipica dello spazio libero; il cilindro a strati grasso-muscolo essere un buon modello per il braccio. <br>Anche nel caso di Path Loss sul petto (Chest model) e sulla cintura (Waist model) si sono riscontrati risultati concordi tra i parametri delle simulazioni (ellissoide di rotazione come modello utilizzato) e quelli delle misure, sia per i dati LOS, Non-LOS e Transient. Per queste due situazioni si sono riscontrati andamenti lineari del Path Loss (in dB) soprattutto in condizioni di “non visibilità delle antenne”; ciò dimostra la presenza di onde che si propagano sulla superficie del corpo e che si attenuano con legge esponenziale.<br><br>In this thesis we have handled an issue of On-Body on the characterization of the channel propagation and in particular we have estimated the Path Loss between two antennas installed on the body surface. Since the channel characteristics are related to many factors and considering the impossibility of finding a single Path Loss model for the body, we have discussed the issue on three separate cases related to mitigation on the arm (Arm model), the torso (Torso Model) and waist (Waist Model). The simulations were done with two λ / 4 monopolies on earth metallic resonant at 2.4 GHz (CST Microwave Studio) while measures in the laboratory with two wireless sensors (MicaZ) always at 2.4 GHz. In the case of Arm model in both situations the Path Loss is characterized by a logarithmic trend and so an algebraic loss which is typical of the free space; the layered cylinder fat-muscle seems to be a good model for the arm.<br>The Path Loss on the chest (Chest model) and belt (Waist model) have also found agreement between the results of the simulation parameters (rotating ellipsoid used as a model) and those measures, both for data LOS, Non - LOS and Transient. For these two situations we have found the linear Path Loss (dB) especially under conditions of &#34;no visibility” between the antennas; this shows the presence of waves propagating on the surface of the body and that attenuate with exponential law.
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