Análisis teórico-experimental del canal radio en microceldas y entornos especiales para sistemas de comunicaciones móviles de banda ancha

Resumen

El objetivo de esta tesis ha sido el estudio tanto teórico como experimental del canal radio en entornos microcelulares y especiales como túneles. Teórico en la medida en que desarrolla modelos eficientes de canal para sistemas de banda ancha y sistemas MIMO. Y experimental ya que se toman de medidas reales en estos entornos y la comparación con los modelos anteriores. La primera contribución de la presente tesis ha sido el desarrollo de modelos teóricos para el análisis de sistemas de banda ancha y sistemas MIMO basados en la Óptica Geométrica y la Teoría Uniforme de la Difracción (capítulo 2). Se ha partido de un trazador de rayos capaz de analizar un canal determinista de banda estrecha. El modelo de banda ancha se basa en la discretización de la respuesta frecuencial en N canales de banda estrecha para poder aplicar el trazador original. Esta respuesta frecuencial se transforma en el dominio del tiempo mediante la transformada inversa de Fourier. Por otro lado, se ha extendido el trazador a sistemas MIMO de tal modo que el simulador es capaz de reconstruir la matriz de transferencia MIMO simulando los canales entre las antenas transmisoras y receptoras. Y por último, se ha desarrollado un modelo de canal, que a partir de una simple realización SISO reconstruye el canal MIMO mediante el estudio de los diversos mecanismos de propagación. Esta tesis también ha contribuido al estudio de la propagación en túneles (capítulo 3). Primeramente desde un punto de vista teórico, se ha estudiado mediante el trazado de rayos la dispersión espacial en la transición de entrada a un túnel ideal. Se concluyó que en esta zona la dispersión angular tiene un máximo al principio de la zona de excitación, a diferencia de la dispersión temporal que la tiene al final de la misma. Se estudió la longitud de esta zona de excitación en diferentes túneles mediante dos métodos: uno matemático y otro físico.