Barba Leal, Omelio (2019) Caracterización y detección de interferencia WLAN/RLAN en radares meteorológicos. / WLAN/RLAN interference detection algorithm in weather radar data. Proyecto Integrador Ingeniería en Telecomunicaciones, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Los dispositivos WLAN compatibles con los estándares IEEE 802.11a/n/ac/ax y los radares meteorológicos de banda C transmiten en la misma banda de frecuencias. Al compartir el espectro, las señales WLAN recibidas por el radar enmascaran las reflexiones útiles asociadas a los fenómenos meteorológicos. En el presente trabajo se propone un algoritmo de detección de paquetes WLAN en registros de datos de radar meteorológico. El algoritmo se limita a detectar señales transmitidas por dispositivos que operan según el estandar IEEE 802.11a y la detección está basada en localizar el preámbulo de cada trama. En primer lugar se analizaron las características de las señales WLAN especificadas en la clausula IEEE 802.11a. Asimismo, se llevó a cabo una experiencia de laboratorio en la que se midieron estas señales empleando un dispositivo de radio definida por software. En este estudio se contemplaron tanto el ruido propio de la recepción, como también los efectos de perdida de sincronismo. En una etapa posterior se presentaron los lineamientos teóricos que permitieron la deducción de dos esquemas de detección de las señales interferencias. El desempeño de estos detectores se analizo, en primer lugar, por medio de simulaciones numéricas del tipo Montecarlo y posteriormente, empleando mediciones reales de un radar meteorológico nacional emplazado en la localidad de Córdoba. La probabilidad de detección de los esquemas propuestos al procesar los datos reales se condice con lo que predice el planteamiento teórico y los resultados de las simulaciones numéricas.
Resumen en inglés
Wireless Local Area Network (WLAN) devices compatible with IEEE 802.11a, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac and IEEE 802.11ax standards and C-band weather radars share the same frequency band. When WLAN devices transmit at the same or nearby frequency as weather radar, the resulting interference can severely limit the usefulness of radar images. This paper proposes a WLAN detection algorithm in range radar data. The detection algorithm is based on locating the preamble of each frame. The proposal is limited to detecting signals transmitted by devices that operate according to IEEE 802.11a standard. Details of WLAN signal structure were studied using the standard specication. Likewise, a laboratory experience was carried out in which WLAN signals were measured using a software defined radio. Signal degradation produced by reception noise and the effects of loss of synchronism were also considered. Two kind of detectors were proposed. Statistical inference with hypothesis testing was used to obtain the detection schemes. The performance of detectors was evaluated using numerical simulations. Then, the detection algorithm was tested with real data obtained from a meteorological radar located in Cordoba, Argentina. The probability of detection obtained when processing radar data is consistent with the numerical simulations results and with the predictions of the theoretical model.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería en Telecomunicaciones) |
|---|---|
| Palabras Clave: | [Weather radar; Radar meteorológico; Signal processing; Procesamiento de señales; Wireless local área network; Red inalámbrica de área local] |
| Referencias: | Burden, R. L. y J. D. Faires. Analisis Numerico. Thomson Learning, 7ma edición (2002). Cabric, D., I. D. O'Donnell, M.-W. Chen, y R. W. Brodersen. Spectrum sharing radios. IEEE Circuits and Systems Magazine, 6(2) (2006). Gallager, R. Stochastic Processes: Theory for Applications. Cambridge University Press (2013). ISBN 978-1-107-03975-9. Horvath, Z. y D. Varga. Elimination of RLAN interference on weather radars by channel allocation in 5 GHz band. En 2009 International Conference on Ultra Modern Telecommunications Workshops, pags. 1-6 (2009). IEEE Standard 802.11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specications (2016). IEEE Standard 802.11a. High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band (1999 (R2003)). IEEE Standard 802.11h. Spectrum and transmit power management extensions in the 5 GHz band in Europe (2003). ITU-R Resolution 229 [COM5/16]. Use of the bands 5150-5250 MHz, 5250-5350 MHz and 5470-5725 MHz by the mobile service for the implementation of wireless access systems including radio local area networks. En The World Radiocommunication Conference (WRC-03) (2003). Kay, S. M. Fundamentals of Statistical Signal Processing, Volume II: Detection Theory. Prentice Hall, 1ra edicion (1998). ISBN 9780135041352. Papoulis, A. y S. U. Pillai. Probability, Random Variables and Stochastic Processes. McGraw-Hill Higher Education, 4ta edicion (2002). ISBN 9780073660110. Petracca, G. O. y J. O. Lugo. Mitigation of wlan/rlan interference in meteorological radar using wavelet ltering. En 2017 XVII Workshop on Information Processing and Control (RPIC), pags. 1-6 (2017).Proakis, J. G., M. Salehi, N. Zhou, y X. Li. Communication systems engineering, tomo 2. Prentice Hall New Jersey (1994). Richards, M. A. Fundamentals of Radar Signal Processing. McGraw-Hill Education, 2da edicion (2014). ISBN 9780071798327. Saltiko, E., J. Y. Cho, P. Tristant, A. Huuskonen, L. Allmon, R. Cook, E. Becker, y P. Joe. The threat to weather radars by wireless technology. Bulletin of the American Meteorological Society, 97(7) (2016). Siggia, A. D. y R. E. Passarelli. Gaussian model adaptive processing (GMAP) for improved ground clutter cancellation and moment calculation. En Proc. 3rd Eur. Conf. Radar Meteorol. Hydrol. (ERAD), pags. 67-73. Visby, Sweden (2004). Tercero, M., K. W. Sung, y J. Zander. Impact of aggregate interference on meteorological radar from secondary users. En WCNC, pags. 2167-2172 (2011). |
| Materias: | Ingeniería en telecomunicaciones > Procesamiento digital de señales |
| Divisiones: | Gcia. de área de Investigación y aplicaciones no nucleares > Laboratorio de investigación aplicada en Telecomunicaciones |
| Código ID: | 874 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 17 Feb 2021 10:00 |
| Última Modificación: | 17 Feb 2021 10:00 |
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