Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

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

Jakub Karbowski

Tworzenie map mocy sygnału odbieranego na podstawie łącznego wykorzystania danych pomiarowych i symulowanych


Received Signal Strength Map Generation Based on Fusion of Measurement and Simulation Data


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Piotr Korbel prof. ucz.
Praca dyplomowa IFE - BSc obroniona 2016-09-19
Streszczenie pracy dyplomowej:
Niniejsza praca inżynierska miała na celu opracowanie metody, która umożliwi tworzenie map mocy sygnału odbieranego na podstawie częściowych danych pomiarowych oraz wyników symulacji komputerowych. Metoda zakłada, że dane pomiarowe zostaną wykorzystane do skorygowania wyników modelowania komputerowego. Wykorzystanie takiego podejścia ułatwi tworzenie referencyjnych map rozkładu przestrzennego mocy sygnału radiowego i ograniczy nakład pracy konieczny do wykonania licznych pomiarów odniesienia. W celu ograniczenia ilości przetwarzanych danych, założono, że rozważania przeprowadzone zostaną dla przykładowego obszaru zainteresowania obejmującego Kampus B Politechniki Łódzkiej oraz sąsiednie ulice. Do przeprowadzenia symulacji komputerowych opracowano model środowiska propagacji fal. Model ten został wykorzystany do obliczenia rozkładów mocy odebranej. Obliczenia te wykonano z wykorzystaniem technik śledzenia promieni z użyciem specjalistycznego oprogramowania Remcom Wireless InSite. Metodami zastosowanymi podczas implementacji systemu były m.in. fingerprinting, crowdsourcing i badanie mocy sygnału odbieranego. Dzięki użyciu technologii GSM900 i GSM1800 było możliwe zamodelowanie mapy sygnału radiowego dla Kampusu B. Model terenu użyty do symulacji został zaprojektowany na podstawie zdjęć otrzymanych ze strony internetowej OpenStreetMap oraz programu GoogleEarth. Do pomiarów odbieranej mocy użyto modeli wybranych źródeł sygnałów radiowych (stacji bazowych) umiejscowionych na czterech różnych budynkach. Przy pomocy wymienionych narzędzi w określonej strefie został zamodelowany i przedstawiony graficznie rozkład natężenia pola elektromagnetycznego. Otrzymane z symulacji dane porównano do danych pomiarowych i odpowiednio skalibrowano. Wyniki posłużyły do sformułowania wniosków oraz wskazania kierunków rozwoju i przyszłych zastosowań metody. Wśród nich uwzględniono metody lokalizacji urządzeń mobilnych, zwiększenie niezależności państwowych urządzeń od zagranicznych technologii jak i możliwość zmierzenia jakości sygnału w miejscach trudno osiągalnych bez potrzeby udawania się do tych miejsc.
Abstract:
The goal of this diploma thesis was to elaborate a method to create maps of received signal strength based on measured data and computer simulated results. The method assumes that measured data are used to calibrate results of computer modeling. This approach simplifies generation reference maps of spatial distribution of radio signal power and limits an effort needed to perform numerous measurements. To reduce number of processed data, the assumption of limitation an area of interest to an exemplary region of Campus B Lodz University of Technology and neighboring streets. The radio waves propagation model of environment was made, to perform computer simulations. This model was used to calculate the distribution of the received power. These calculations were done with usage of ray tracking techniques. For this reason the professional software Remcom Wireless InSite was used. During generation of the system the methods of fingerprinting, crowdsourcing and examination of received signal strength were implemented. With the usage of GSM900 and GSM1800, it was possible to model the radio signal maps for Campus B. The model of this region was made on the base of photos collected from the website called OpenStreetMap and software GoogleEarth. For measurements of received power, the models of the four chosen sources of radio signals (Base Stations) were used. They were placed on the top of four different buildings. The distribution of electromagnetic field intensity were modeled and presented graphically. Received data from simulation and measured data were compared and calibrated. On the base on results, the conclusions and future applications were formulated. Among them, methods of localization of mobile devices were considered. Another usages were increased of independence of national devices from foreign technologies and possibility of measuring the quality of the signal in hard accessible zones without real necessity of being there.