Characterization and Mo deling of Marine Channels for Millimeter Radiowaves
Milimetre Radyo Dalgaları için Deniz Kanallarının Karakterizasyon ve Mo dellemesi
- Tez No: 483961
- Danışmanlar: Assist. Prof. MEHMET KEMAL ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Şehir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu çalışmada, deniz kanallarında denize açılmış gemiden gemiye milimetre dalga yayılım simülasyon sonuçları verilmiş ve analiz edilmiştir.“Wireless InSite”yazılımının ışın izleme avanta jı kullanılarak, kanalın yol kaybı, alınan güç, ortalama karekök (RMS) gecikme yayılımı ve güç gecikme profili gibi kanal parametreleri dikkate alınarak kanal karakterizasyonu yapılmıştır. Minimum su ve oksijen zayıflamasına sahip olan 35 GHz ve 94 GHz pratikteki performanslarıyla diğer bantlara kıyasla daha iyi sonuç vermesi dolayısıyla seçilmiş bantlardır. Çalışmamızda ışın aralığının, yeryüzü eğriliğinin ve denizin yüzey pürüzlülüğünün deniz kanallarının özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Elde ettiğimiz sonuç- lar 2-ışını (2-ray) analitik modelinin sadece yüksek frekanslarda yayılım gösteren deniz üzerinde kısa menzillerde kullanılması gerektiğini göstermektedir. Bunların dışında serbest uzay yolu kaybı modeli kanalların su yüzeyindeki davranışlarını yüksek frekansta kısa mesafede olsa bile görememektedir. Ayrıca bu çalışmada deniz aşırı kanalların ortalama kanal gecikmesi, ortalama karekök (RMS) gecikme yayılımı, uyumluluk bant genişliği, Doppler yayılımı ve uyumluluk zamanı ve mesafesi de analiz edilmiştir. Zaman gecikme parametrelerinin Kümülatif Dağılım Fonksiyonları (CDFs) 35 GHz ve 94 GHz de gönderilen sinyallerin bant genişlikleri 750 MHz ve 1.53 GHz'i aşmadığı sürece deniz kanallarının frekans seçici olmadığı kabul edilebileceğini göstermektedir. Bunlara ek olarak, Doppler spektrumundan elde edilen sonuçlara göre deniz kanalları gemilerin hareketinden etkilenmez ve bu nedenle bu iki frekansta deniz ortamında Doppler frekansının etkisi ihmal edilebilir. Sonuç olarak, karşılık gelen uyumluluk süresi hareketten dolayı distorsiyon meydana getirmeyecek kadar uzundur. Uyumluluk mesafesine gelince, sonuçlarımız denize açılmış gemiler için deniz kanallarının uyumluluk mesafesinin çok büyük olmasından ötürü deniz kanallarında bir çeşitlilik sunmamaktadır. Dolayısıyla, bu tez çalışması milimetre dalga aralığındaki iki frekans için hem büyük hem de küçük ölçekli varyasyonları değerlendirdiği için önemlidir.
Özet (Çeviri)
In this work, we present and analyze the simulation results of millimeter-wave propagation channel p erformed over the sea surface for off shore ship to ship scenario. We present a channel characterization study where channel parameters such as path loss, received p ower, ro ot mean square delay spread, and p ower delay profile are insp ected by taking the ray tracing advantages of the“Wireless InSite”software. 35 GHz and 94 GHz are the bands of interest, as they have minimum water and oxygen attenuation and their performances in practice would be the best among the other frequency bands. In our study, we investigate the effect of ray spacing, Earth 's curvature, and the sea surface roughness on marine channel characteristics. Our results demonstrate that 2-ray analytical model should be only used for some short ranges over the sea surface propagating at high frequencies. Besides, free space path loss model cannot predict the behavior of channel over the sea surface in high frequencies even for the short ranges. Moreover, the main time dispersion parameters of maritime channel such as mean excess delay, Root Mean Square (RMS) delay spread, coherence bandwidth (Bc), Doppler spread as well as coherence time and coherence distance have been investigated in this work. Cumulative Distribution Functions (CDFs) of time delay parameters indicate that the maritime channels can be assumed frequency non-selective as long as the bandwidth of transmitted signal does not exceed 750 MHz and 1.53 GHz at 35 GHz and 94 GHz, respectively. In addition, based on the results obtained from the Doppler spectrum, the sea channel is not affected by vessel movements and therefore the efficacy of Doppler frequency is negligible in maritime environments at these two frequencies. Consequently, the corresponding coherence times are relatively long enough not to cause distortion due to motion. As for the coherence distance, our results illustrate that the coherence distance for off shore marine channels is so large that it offers no space diversity over the sea channel. Therefore, this thesis study is prior in considering both large and small scale variations for two different frequencies at the range of millimeter radiowave.
Benzer Tezler
- Vehicular visible light communication channel modeling and performance analysis
Araç görünür ışık haberleşmesi kanal modellemesi ve performans analizleri
BUĞRA TURAN
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ
- Development of flat bottom drill cutting tool for machining of brass alloys
Pirinç alaşımlarının talaşlı imalat süreçleri için düz ağızlı matkap kesici takım geliştirilmesi
NIMA ZOGHIPOUR
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF KAYNAK
- An integrated and systematic characterization methodology for vacuum bag only prepregs
Vakum torbalama prepreg sistemleri için entegre ve sistematik karakterizasyon metodolojisi
MUHAMMED HASAN ARIKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE SİNEM ŞAŞ ÇAYCI
- Characterization of time-based degradation effects and machine learning-based modeling of hot carrier injection in 40 NM CMOS transistors
40 NM CSMOS transistörlerde sıcak taşıyıcı enjeksiyonunun zaman bazlı bozulma etkilerinin karakterizasyonu ve makine öğrenimine dayalı modellenmesi
XHESİLA XHAFA
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN
- Yüksek sıcaklık dayanımlı, termal iletkenliği yüksek karbon fiber ve grafit takviyeli kompozit malzemelerden bir ısı değiştiricisi geliştirilmesi ve ısıl performansının tespiti
Development and thermal performance of a heat exchanger from high temperature resistant, high thermal conductive carbon fiber and graphite reinforced composite materials'
ABDULLAH BAHLEKEH
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY
DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT