5 Ferramentas de analise

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "5 Ferramentas de analise"

Wilson Bennert
5 Há anos
Visualizações:

1 5 Ferramentas de analise 5.. Função Janela ara a Transformada de Fourier Sabe-se que a transformada de Fourier de um sinal finito da margem a esúrios no domínio da freqüência, conecidos como vazamento de otência esectral sectral leakage, or exemlo, a transformada de Fourier de um ulso tem a forma de uma função Sinc, com concentração de otência no lóbulo rincial e um esalamento de energia reresentado elos lóbulos secundários. Da mesma forma, a alicação da IFFT transformada inversa de Fourier na função de transferência variante no temo T f, t limitada em banda 950MHz a 800MHz, gera esúrios indesejáveis na resosta do canal no domínio dos retardos. Com objetivo de acabar com os esúrios indesejáveis da resosta do canal no domínio do retardo associadas a intervalos finitos de observação no domínio da freqüência, antes da transformada de Fourier os dados discretos são alicados a uma função janela, que atua como filtro reduzindo os lóbulos secundários. No entanto, a multilicação da função janela a cada onto discreto de informação do sinal comlexo medido, aesar de reduzir consideravelmente os lóbulos laterais, roorciona um aumento no valor da resolução no domínio do retardo. Em Harris [], várias funções janela são analisadas quanto ao aumento na resolução e à diminuição do vazamento esectral de otência. Segundo o autor, as janelas de Blackman-Harris com três termos e a janela de Kaiser-Bessel são as de melores erformance. Desta forma, baseado em Harris [], otou-se ela escola da função janela de Blackman-Harris com três termos, elo fato de ossuir menor aumento de resolução or um fator de.8 aliada a uma considerável queda de otência dos lóbulos secundários queda de 67 db em relação ao lóbulo rincial. Assim, a resolução antes obtida de.7ns seção.. assa a ser de,ns.

2 7 A função de Blackman-Harris com três termos é dada ela exressão: π π 5. N N = a a.cos n a cos n, n = 0,,,..., N w n 0 onde a =,4, a 0, e a = 0, 079. Figura = A Figura 7 ilustra a equação 5. com N = 60 utilizada. Figura 7 - Função Janela de Blackman-Harris de termos com N=60

3 8 5.. Técnica CLEAN ara a Detecção de Comonentes de Multiercurso Com a utilização das técnicas de sondagem de canal, os dados medidos estão sujeitos a erros inerentes do equiamento transcetor. Assim, temos que verificar se a energia recebida em cada valor de retardo realmente reresenta uma comonente de multiercurso oriunda de um esalador e não a reresentação de um esúrio indesejado. Desta forma, a utilização da técnica de sondagem no domínio da freqüência nos remete à obtenção de uma resosta imulsiva, que contém os efeitos do canal e dos equiamentos de medida. Existem várias técnicas na literatura ara a obtenção de comonentes de multiercurso válidas, entre as mais utilizadas odemos citar a SAGE Sace Alternating Generalized EM [], [4] baseada em EM Exectation Maximization e a CLEAN [5]. Nesta dissertação ara que os efeitos do equiamento transcetor LNA, antenas, etc sobre os dados medidos fossem retirados, a técnica CLEAN foi utilizada. Esta técnica originalmente utilizada ara o rocessamento de imagens [5], tem sido bastante utilizada ara estimar a disersão do canal rádio UWB [], [6]-[8]. O objetivo rincial da técnica CLEAN é retirar os efeitos do sistema de medida, através de uma subtração interativa de uma medida erência sobre a resosta imulsiva t,, que contém os efeitos do aarelo transcetor e do canal. A medida erência deve ser feita em LOS, em um ambiente outdoor com oucos esaladores, onde a resosta imulsiva ossa conter aenas os efeitos do aarelo transcetor, raticamente sem a contribuição de sinais letidos. A Figura 8 aresenta o erfil de otência de retardo da resosta imulsiva erência utilizada, obtido no estacionamento da PUC-Rio Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro que ossui uma grande área com oucos letores. Esta medida foi realizada num dia de domingo, quando o estacionamento encontrava-se vazio sem carros. As antenas de transmissão e receção foram colocadas a um metro de distância.

4 9 Figura 8 - Perfil de otência erência obtido no estacionamento da PUC. Nesta seção, com objetivo de exlicar o algoritmo CLEAN iremos definir duas funções d denominada de dirty ma, que contem os efeitos do aarelo transcetor e do canal; e c t denominada de clean ma que contem aenas os efeitos do canal. O algoritmo imlementado segue os seguintes assos: inicie o dirty ma com d = e o clean ma como c t = 0. Sendo a resosta imulsiva do canal UWB em um determinado valor de t, medido em um determinado ambiente ace o valor de uma constante K = max d. obtena uma matriz [ A ], dada or:

5 40 [ ] = A 5. Nesta matriz a rimeira coluna reresenta a amlitude de cinco amostras discretas consecutivas da resosta imulsiva erência com amostra central, reresentando o valor de ico da resosta erencia. Estas amostras consecutivas estão contidas dentro de uma janela de 4,7ns mostrada na Figura 9. Figura 9 - Perfil de otência erência com indicação das cinco amostras utilizadas na rimeira coluna da matriz A.

6 4 A artir da segunda coluna da matriz [ A ], todas as colunas reresentam cinco amostras discretas consecutivas da resosta imulsiva medida com valores máximos,,,...,, que reresentam os icos consecutivos da resosta imulsiva medida. A Figura 0 aresenta o erfil de otência de retardo em um dos ambientes medidos com indicação dos icos consecutivos da resosta imulsiva. Figura 0 - Perfil de otência de retardo com indicação das amostras da terceira lina da matriz A, a artir da segunda coluna. 4 obtena a matriz de coeficiente de correlação, Γ, da matriz [ A ], e suas osições, i,em d. 5 obtena o valor de d i erente ao máximo valor de Γ i.

7 4 6 Atualize o clean ma através da seguinte equação: c = c d δ 5.5 i i 7 deixe valor de ico da resosta erência na mesma escala de amlitude de d i, através de um fator de escala F, dado ela equação 5.. F = max max d i Subtraia de d comonente multiercurso desaareça de d., como na equação 5.4, ara que uma d = d F i Se todos os icos do novo dirty ma d estiverem abaixo de um limiar 0 db abaixo do valor de K encontrado no asso are as interações, caso contrário voltar ara o asso 5. A Figura ilustra o erfil de otência de retardo erente à alicação da técnica CLEAN no erfil de otência dado ela Figura 0.

8 Figura - Perfil de otência obtido através da técnica CLEAN 4

Documentos relacionados

4 Cargas Dinâmicas 4.1 Introdução

4 Cargas Dinâmicas 4.1 Introdução Carregamentos dinâmicos, or definição, são carregamentos em que a magnitude, a direção e a osição odem variar ao longo do temo. Consequentemente, as resostas da estrutura,