Analisi statistica della propagazione elettromagnetica in scenari urbani mediante tecniche a raggi
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI
Relatori
Relatore Prof. Nepa, Paolo Relatore Prof. Monorchio, Agostino Relatore Prof. Manara, Giuliano
Parole chiave
analisi statistica
coefficiente di riflessione
conducibilità
permittività
scenari urbani
Data inizio appello
21/07/2008
Consultabilità
Completa
Riassunto
Le ampiezze di campo elettrico e magnetico, irradiate da una sorgente puntiforme in un ambiente complesso, come ad esempio quello urbano, sono di solito calcolate usando modelli di propagazione deterministici, basati su metodi ad alta frequenza come il Ray Tracing. Queste tecniche assumono note sia le proprietà elettromagnetiche dei materiali nell'ambiente in esame, sia la configurazione geometrica semplificata degli elementi in esso presente. Uno studio più realistico considera le incertezze sulle misure di cui tali parametri sono affetti. Inoltre, in particolare la permittività dielettrica e la conducibilità elettrica dipendono dalla frequenza a cui il trasmettitore lavora e il valore di conducibilità è fortemente influenzato anche dalle condizioni metereologiche. Per queste ragioni è necessario compiere una trattazione statistica di tali parametri. Questi ultimi rappresentano i dati di ingresso del modello stocastico elaborato in questo lavoro di tesi. Dall'analisi di questo, si ottiene una distribuzione statistica dell'ampiezza dei campi e.m. in tre scenari caratteristici. L'intero problema è suddiviso in sottoproblemi di più facile trattazione. Tale scelta è stata compiuta considerando la complessità della valutazione statistica diretta dell'entità dei campi e.m., complessità legata ai troppi fattori che influenzano la distribuzione. Le distribuzioni statistiche dei coefficienti di riflessione sono ottenute in funzione sia della conducibilità elettrica che della permittività dielettrica delle superfici su cui le onde e.m. incidono. Questi ultimi parametri sono modellati come variabili aleatorie uniformemente distribuite su intervalli di valori realistici, peculiari degli scenari in esame. Le distribuzioni dei coefficineti di riflessione sono, successivamente, approssimate con funzioni analitiche note in letteratura, come le funzioni esponenziali e le funzioni beta, mediante il test del chi-quadro. Coerentemente con tali risultati, sono state calcolate le relative distribuzioni di campo e.m. su una schiera di ricevitori e quest'ultime sono state comparate con i valori deterministici ottenuti col Metodo Montecarlo. Tale tecnica è stata implementata usando un simulatore di propagazione deterministica, sviluppato al Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Univeristà di Pisa.