XXX SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TELECOMUNICAÇÕES – SBrT’12, 13-16 DE SETEMBRO DE 2012, BRASÍLIA, DF Redes Neurais Artificiais Aplicadas na Predição de Cobertura de Sinal Rádio VHF em Terreno Acidentado Gilbert P. Ferreira, Ericson T. Bittencourt, Ângelo A.C. Canavitsas, Emanoel Costa, João M.M. da Silva e Leni J. de Matos Resumo - Este artigo trata da utilização de Redes Neurais Artificiais (RNA) na predição de cobertura de sinal rádio em terreno acidentado na faixa de VHF. Partindo de medições realizadas em uma região suburbana, propiciando a propagação sob o mecanismo de difração, comparam-se as curvas de predição geradas a partir dos métodos recomendados pelo ITU (International Telecommunication Union), considerando a perda no espaço livre e por difração, com a curva gerada por uma RNA, mostrando melhor aderência desta última aos dados experimentais. Palavras-Chave - Redes Neurais Artificiais, Perceptrons de múltiplas camadas, Predição de Cobertura, Propagação VHF, Difração. Abstract— This article deals with Artificial Neural Networks (ANN) to predict radio signal coverage in irregular terrain on the VHF band. Starting from measurements carried out in a suburban area that favors the propagation under diffraction mechanism, the predictions are calculated by ITU models regarding the free space and diffraction loss and they are compared to the ANN model that shows better fit to the measurements. Keywords - Artificial Neural Networks, Multilayer Perceptrons, Coverage Prediction, VHF Propagation, Diffraction. I. INTRODUÇÃO Com o recente aumento da demanda por telecomunicações e o surgimento de novas tecnologias para prover transmissões em alta velocidade, faz-se necessária uma utilização de eficientes programas para predição de cobertura, viabilizando a instalação de sistemas de telecomunicações sem fio em locais estratégicos, provendo a maior cobertura possível na região de interesse e garantindo acesso aos usuários das mais variadas regiões. As recomendações do ITU [1] são utilizadas como base na predição de cobertura em VHF, entretanto, os modelos de predição recomendados para aplicação nessa faixa nem sempre são aderentes às medições realizadas em campo, aqui no Brasil. Isto acarretou na busca de outras formas de modelagem e, neste artigo, o objetivo é mostrar os primeiros resultados de uma série de estudos em andamento, de predições realizadas com o emprego das redes neurais artificiais, modelando o cenário de propagação em uma região acidentada, e comparando o resultado com os encontrados através da aplicação dos modelos ITU. Os fenômenos associados à propagação, que são considerados neste estudo, são as atenuações causadas, principalmente, pela difração e atenuação pelo espaço livre [1]. O emprego de redes neurais artificiais vem crescendo, ao longo dos anos, nas mais diversas áreas do conhecimento. O problema de predição de cobertura do sinal rádio via rede neural, vem sendo empregado com resultados bastante interessantes [2-3], inclusive na faixa de VHF [4], e de UHF [5], em terreno acidentado. A proposta neste artigo é o uso de RNA em cobertura de sinal rádio em terreno acidentado brasileiro na faixa de 150 MHz, sendo produto de um Projeto Final de Curso de Graduação de Engenharia de Telecomunicações da UFF [6]. O artigo é organizado em seis seções. A Seção II descreve o sistema, o ambiente e o resultado das medições; a Seção III aborda o treinamento de RNA e define uma primeira arquitetura de RNA empregada na predição; a Seção IV apresenta os gráficos comparando os dados obtidos das medições e cada modelo recomendado pelo ITU, dentre eles: Deygout, Gume de Faca, Bullington e Epstein-Peterson e, também, com o modelo de RNA proposto neste trabalho. A Seção V reúne as conclusões. II. SISTEMA E AMBIENTE DE MEDIÇÕES A. Local das Medições As medições foram realizadas ao longo da Avenida Brasil, com o ponto de partida na Base Aérea de Santa Cruz (BASC)/ RJ. O local foi escolhido por ser uma região propícia à ocorrência de difração. Foi utilizada uma frequência livre na faixa reservada a uso exclusivo militar, a fim de evitar possíveis interferências. B. Configuração do Sistema Para a realização das medições, foram utilizados os seguintes equipamentos e antenas: • Transmissor Montel MTAC1216F; • Um Analisador de Espectro Anritsu MS2711D; • Três notebooks; • Dois aparelhos de GPS Garmin GPSMAP 76CSx; e • Antena transmissora e receptora monopolo vertical com plano de terra. Gilbert Ponciano Ferreira, Ericson Tannus Bittencourt, João Marcos Meirelles da Silva e Leni Joaquim de Matos, Departamento de Engenharia de Telecomunicações, Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, Brasil; Ângelo Antônio Caldeira Canavitsas, Petrobras; Emanoel Costa, Cetuc- Puc/RJ; E-mails: gilbertpferreira@gmail.com, ericsontb@yahoo.com.br, jmarcos@telecom.uff.br e lenijm@ig.com.br; canavitsas@petrobras.com.br; epoc@cetuc.puc-rio.br.