Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Krzysztof Wójcik

Zastosowanie metody obrazów do predykcji natężenia pola elektromagnetycznego


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Mariusz Czarnecki
Praca dyplomowa magisterska obroniona 2005-12-12
Streszczenie pracy dyplomowej:
Zastosowanie metody obrazów do predykcji natężenia pola elektromagnetycznego w pomieszczeniach zamkniętych i obszarach zurbanizowanych. Celem niniejszej pracy było stworzenie narzędzia programistycznego, przy pomocy którego można symulować rozkład pola elektromagnetycznego w środowisku o złożonej budowie. Narzędzie to służyć ma symulacji dla systemów radiokomunikacji bezprzewodowej typu GSM i podobnych. Główny nacisk postawiono na zgodność rozwiązań z założeniami takich systemów. Narzędzie programistyczne zaprojektowane zostało z myślą o częstotliwościach fal elektromagnetycznych rzędu gigaherców, zaś środowisko, jakie można symulować to obszar zabudowany lub wnętrza pomieszczeń. Do takich celów najczęściej wykorzystuje się programy bazujące na metodzie śledzenia promieni, zakładające, że fale o wysokich częstotliwościach zachowują się podobnie jak światło widzialne. Symulacja rozkładu natężenia pola elektromagnetycznego potrzebna jest z względów ekonomicznych – jest to jeden z najważniejszych etapów projektowania sieci radiokomunikacyjnych, pozwala na znaczne przyspieszenie procesu budowy takiej sieci oraz eliminację problemów, które mogą zostać wykryte dopiero w fazie testowania sieci (zaniki natężenia, niebezpieczne dla zdrowia poziomy sygnału itp.). Ponadto już w fazie projektowania pozwala wybrać optymalne rozwiązania oraz daje możliwość przewidzenia parametrów takiej sieci oraz potencjalnych problemów, które mogą pojawić się podczas jej użytkowania. Jedną z metod śledzenia promieni jest metoda obrazów, która została przedstawiona oraz porównana z innymi w części teoretycznej pracy, a następnie zastosowana w programie autora nazwanym IMModel (od Image Metod Model ). Program ten napisany został przy użyciu najpopularniejszego obecnie języka C++ w środowisku Borland, aby uniknąć problemów związanych z implementacją interfejsu użytkownika. W pierwszej fazie program został sprawdzony w prostym układzie fali odbitej od doskonałego przewodnika i interferencji tej fali z falą bezpośrednio biegnącą do odbiornika, a obliczenia natężenia uzyskane w ten sposób porównane zostały z obliczeniami wykonanymi w środowisku MATLAB. W drugiej fazie program generował mapę natężenia pola w pomieszczeniu zamkniętym (sala 310 w budynku Wydziału). Mapa ta została porównana z programem wykonanym przez pana M. Kapryńskiego [6], wynikiem obliczeń w środowisku MATLAB oraz pomiarami wykonanymi w tejże sali. Za pomocą programu MATLAB wykonane zostało również obliczenie błędów, które pojawiały się podczas obliczeń za pomocą tych programów (odchyłki od pomiarów). Otrzymane wyniki dla pierwszego sprawdzenia są zbliżone do wyników wygenerowanych przez skrypt, różnice między nimi wynikają z innego niż w programie MATLAB podejścia do materiału przyjętego przez autora w programie IMMODEL. Wyniki symulacji w Sali 310 są zadawalające, a mianowicie ich dokładność jest większa niż tych otrzymanych w [6] – w porównaniu z przeprowadzonymi pomiarami. Należy zaznaczyć, że czas symulacji był cztery razy krótszy, natomiast symulacja wciąż uwzględnia jedynie najbardziej istotne zjawiska (odbicia pierwszego i drugiego rzędu).