Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico

Actualmente coexisten, en la misma región del espectro radioeléctrico, los radares meteorológicos que operan en banda C y los dispositivos empleados en redes inalámbricas de área local (WLAN, por sus siglas en ingles). En consecuencia, cuando un dispositivo WLAN transmite en una frecuencia cercan...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Correa, Laura E.
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2021
Materias:
Procesamiento digital de señales
Meteorología
Interference
Interferencia
Radar meteorology
Meteorología con radar
[ Signal processing
Procesamiento de señales
WI-FI]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1109/1/1Correa.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
id I25-R131-1109
record_format dspace
institution Instituto Balseiro
institution_str I-25
repository_str R-131
collection Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB)
language Español
orig_language_str_mv es
topic Procesamiento digital de señales
Meteorología
Interference
Interferencia
Radar meteorology
Meteorología con radar
[ Signal processing
Procesamiento de señales
WI-FI]
spellingShingle Procesamiento digital de señales
Meteorología
Interference
Interferencia
Radar meteorology
Meteorología con radar
[ Signal processing
Procesamiento de señales
WI-FI]
Correa, Laura E.
Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
topic_facet Procesamiento digital de señales
Meteorología
Interference
Interferencia
Radar meteorology
Meteorología con radar
[ Signal processing
Procesamiento de señales
WI-FI]
description Actualmente coexisten, en la misma región del espectro radioeléctrico, los radares meteorológicos que operan en banda C y los dispositivos empleados en redes inalámbricas de área local (WLAN, por sus siglas en ingles). En consecuencia, cuando un dispositivo WLAN transmite en una frecuencia cercana a la de operación del radar, genera una señal interferente que afecta la señal producida por el fenómeno meteorológico de interés. En el presente trabajo se propone estudiar y cuanticar el efecto de la presencia de interferencia en la estimación de los productos de radar meteorológico polarimétrico. En primer lugar, se desarrolla una rutina que permite la generación de muestras sintéticas de radar polarimétrico con parámetros controlados. A continuación, se implementa un algoritmo que evalúa los productos de radar meteorológico en base a las muestras de la señal. Haciendo uso de estas rutinas, se generan experimentos controlados que permiten analizar el desempeño de los estimadores en distintas condiciones. Puntualmente, se evalúa el sesgo y la raz del error cuadrático medio (RMSE, por sus siglas en ingles) de los estimadores en función del ancho espectral del fenómeno, para distintas conguraciones y empleando tanto muestras generadas sintéticamente como datos reales. Se consideran tres situaciones. Primeramente se estudia la degradación en los productos evaluados cuando las muestras de fenómeno meteorológico se presentan superpuestas con interferencia. A continuación, se analiza el desempeño de la rutina de estimación cuando se remueven las muestras afectadas por interferencia. Finalmente, se analiza el escenario en que las muestras afectadas se reemplazan por la interpolación lineal entre las muestras restantes. A partir de los resultados obtenidos se concluye que la presencia de interferencia repercute signicativamente en la estimación de la función de autocorrelación y correlación cruzada en lag 0, razón por la cual los productos dependientes de ella se ven seriamente degradados. Por su parte la presencia de interferencia no impacta notoriamente en la estimación del lag 1 de la función de autocorrelación. Respecto a las alternativas analizadas para mitigar el impacto de la interferencia, se concluye que remover las muestras afectadas presenta mejores resultados en el caso de los productos que dependen de la correlación en lag 0. Por su parte, para el caso de los productos que dependen de la correlación en lag 1, se destaca que la mejor alternativa es evaluarlos conservando las muestras afectadas por interferencia.
format Tesis
NonPeerReviewed
author Correa, Laura E.
author_facet Correa, Laura E.
author_sort Correa, Laura E.
title Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
title_short Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
title_full Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
title_fullStr Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
title_full_unstemmed Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
title_sort estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico
publishDate 2021
url http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1109/1/1Correa.pdf
work_keys_str_mv AT correalaurae estudiodelefectodelainterferenciawifisobrelosproductosderadarmeteorologico
_version_ 1812569634266677248
spelling I25-R131-11092022-08-31T15:54:45Z Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico Study of the effect of Wi-Fi interference on weather radar products Correa, Laura E. Procesamiento digital de señales Meteorología Interference Interferencia Radar meteorology Meteorología con radar [ Signal processing Procesamiento de señales WI-FI] Actualmente coexisten, en la misma región del espectro radioeléctrico, los radares meteorológicos que operan en banda C y los dispositivos empleados en redes inalámbricas de área local (WLAN, por sus siglas en ingles). En consecuencia, cuando un dispositivo WLAN transmite en una frecuencia cercana a la de operación del radar, genera una señal interferente que afecta la señal producida por el fenómeno meteorológico de interés. En el presente trabajo se propone estudiar y cuanticar el efecto de la presencia de interferencia en la estimación de los productos de radar meteorológico polarimétrico. En primer lugar, se desarrolla una rutina que permite la generación de muestras sintéticas de radar polarimétrico con parámetros controlados. A continuación, se implementa un algoritmo que evalúa los productos de radar meteorológico en base a las muestras de la señal. Haciendo uso de estas rutinas, se generan experimentos controlados que permiten analizar el desempeño de los estimadores en distintas condiciones. Puntualmente, se evalúa el sesgo y la raz del error cuadrático medio (RMSE, por sus siglas en ingles) de los estimadores en función del ancho espectral del fenómeno, para distintas conguraciones y empleando tanto muestras generadas sintéticamente como datos reales. Se consideran tres situaciones. Primeramente se estudia la degradación en los productos evaluados cuando las muestras de fenómeno meteorológico se presentan superpuestas con interferencia. A continuación, se analiza el desempeño de la rutina de estimación cuando se remueven las muestras afectadas por interferencia. Finalmente, se analiza el escenario en que las muestras afectadas se reemplazan por la interpolación lineal entre las muestras restantes. A partir de los resultados obtenidos se concluye que la presencia de interferencia repercute signicativamente en la estimación de la función de autocorrelación y correlación cruzada en lag 0, razón por la cual los productos dependientes de ella se ven seriamente degradados. Por su parte la presencia de interferencia no impacta notoriamente en la estimación del lag 1 de la función de autocorrelación. Respecto a las alternativas analizadas para mitigar el impacto de la interferencia, se concluye que remover las muestras afectadas presenta mejores resultados en el caso de los productos que dependen de la correlación en lag 0. Por su parte, para el caso de los productos que dependen de la correlación en lag 1, se destaca que la mejor alternativa es evaluarlos conservando las muestras afectadas por interferencia. Nowadays, weather radars operating in C band and devices used in wireless local area networks (WLAN) coexist in the same region of the spectrum. Accordingly, when a WLAN device transmits on a frequency close to that of radar operation, it generates an interfering signal that affects the one produced by the meteorological phenomenon of interest. In this work, the study and quantication of the effect of the presence of interference in the estimation of the products of weather polarimetric radar is presented. First, a routine that allows the generation of polarimetric radar samples with controlled parameters was developed. After that, we implemented an algorithm that evaluates the weather radar products based on the signal samples. As a result, controlled experiments were generated using these routines in order to analyze the performance of the estimators under different conditions. Specically, the bias and root mean square error (RMSE) of the estimators were evaluated as a function of the phenomenon's spectral width. This was made for different congurations and using both synthetically generated samples and real data. Therefore, three different situations were considered. First, we studied the degradation in the evaluated products when the weather phenomena samples were overlapped with interference. Likewise, the performance of the estimation routine was analyzed when the samples affected by interference were removed. Finally, the scenario resulting from the affected samples being replaced by linear interpolation between the remaining samples, was analyzed. Based on the results obtained, we concluded that the presence of interference has a signicant impact on the estimation of the autocorrelation and cross-correlation functions in lag 0. Therefore, the products that depend on it were seriously degraded. On the other hand, the presence of interference does not have a noticeable impact on the estimation of the lag 1 of the autocorrelation function. Regarding the alternatives analyzed to mitigate the impact of the interference we concluded that, in the case of products that depend on the correlation in lag 0, the better choice is to remove affected samples. On the other hand, in the case of products that depend on the correlation in lag 1, the best alternative is evaluate them keeping the samples affected by interference. 2021-12-20 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1109/1/1Correa.pdf es Correa, Laura E. (2021) Estudio del efecto de la interferencia wifi sobre los productos de radar meteorológico / Study of the effect of Wi-Fi interference on weather radar products. Proyecto Integrador Ingeniería en Telecomunicaciones, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1109/

Ejemplares similares