63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

SISTEMA WEB PARA PREDIÇÃO DO NÍVEL DE INTENSIDADE DO SINAL EM UM CANAL DE TV DIGITAL DA CIDADE DE GOIÂNIA BASEADO EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

Gustavo Batista de Castro Souza 1 Getúlio Antero de Deus Júnior 2

1. Graduando - Escola de Engenharia Elétrica e de Computação - Universidade Federal de Goiás 2. Prof. Dr./ Orientador - Escola de Engenharia Elétrica e de Computação - Universidade Federal de Goiás

INTRODUÇÃO:

O sinal de televisão digital faz parte do coditiano da cidade de Goiânia. Atualmente, a cidade conta com três canais de televisão digial. No entanto, as técnicas bastante utilizadas e práticas bem conhecidas da televisão analógica, nem sempre se aplicam à nova realidade de transmissão digital. Um desafio para essa nova tecnologia de radiodifusão é o de determinar se a cobertura do sinal digital terá o mesmo alcance que na radiodifusão analógica, devido ao custo benefício entre qualidade e robustez do sinal pode ocasionar na cobertura do sinal. Neste contexto, foi proposta em uma dissertação de mestrado, orientada pelo professor Dr. Getúlio Antero de Deus Júnior, a criação de uma Rede Neural Artificial (RNA) para predição do nível de intensidade do sinal em um canal de televisão digital. Essa RNA foi treinada a partir dos dados de treinamento obtidos em medições de campo realizadas. Os resultados obtidos pela estimação do nível de intensidade do sinal pela RNA em qualquer ponto, se assemelham bastante aos medidos em campo, o que valida o modelo proposto. Assim, o principal resultado desse trabalho foi a utilização da arquitetura dessa RNA para implementação de um sistema com interface gráfica na Web para predição do nível de intensidade do sinal em qualquer ponto da cidade.

METODOLOGIA:

A partir dos dados dos pesos sinápticos da RNA treinada e sua arquitetura, foi proposto um sistema com interface Web para implementação de uma ferramenta capaz de prever o nível de intensidade do sinal de um canal de televisão digital. A plataforma Web foi escolhida para que o software tivesse maior visibilidade e agregasse algumas facilidades, como a utilização da API do Google Maps. Sendo uma API de domínio livre, a obtenção de métodos para a manipulação de mapas através do Google Maps se dá de forma simples e bem dinâmica. Assim, utilizando a linguagem JavaScript, foi implementada uma RNA que de posse da distância calculada a partir do mapa da cidade de Goiânia e informações de entrada da rede (ocorrência de visada direta; ocorrência de prédios; ocorrência de árvores; e condição de recebimento), facilitasse a Interface Homem-Máquina (IHM) na estimação do nível de intensidade de sinal em qualquer ponto da cidade. Essa IHM é muito útil e A RNA pode ser utilizada em dois modos de recepção: full-seg ou one-seg. Para validação do sistema proposto, os dados obtidos por meio da RNA foram comparados com medidas realizadas em campo, o que demonstrou um resultado satisfatório com desvio padrão aceitável, não comprometendo a estimativa.

RESULTADOS:

A proposta do sistema com interface Web para implementação de uma ferramenta capaz de prever o nível de intensidade do sinal de um canal de televisão digital pode ser verificada no endereço eletrônico http://www.eeec.ufg.br/incomm. A complexidade do modelo de estimação do nível de intensidade do sinal por meio da RNA implementada por meio de uma plataforma Web é abstraída por meio do software com melhoramento da IHM. A implementação permite que mesmo os usuários mais leigos possam utilizar a ferramenta de forma a tirar maior proveito de técnicas tão avançadas na área de televisão digital e redes neurais. A implementação da ferramenta por meio de software livre gratuito aponta para um novo horizonte e aprimoramento da ferramenta com novas versões capazes de “abstrair” conceitos na área de telecomunicações e adaptar a previsibilidade para novos canais de televisão digital. A propósito, essa característica é facilmente obtida, com a leitura de novos pesos sinápticos para a RNA, para previsões em outro canal de televisão digital. Outra facilidade que também deverá ser aprimorada pela ferramenta é levar em conta a característica do relevo no cálculo exato para a distância, mas que para grandes distâncias (d > 1 km), é irrelevante para a grande maioria dos usuários.

CONCLUSÃO:

Para o orientador, a visualização de um projeto tão extenso em forma de elementos gráficos, pode satisfazer uma antiga vontade de se ter o sistema disponível para diferentes comunidades, além de ter em mãos a facilidade proporcionada pelo software para a solução de um problema tão complexo. Ter um software que realiza a previsão do nível de intensidade do sinal pode auxiliar na implantação de sistemas de radiodifusão, redução de custos e otimização de recursos. As aplicações de Redes Neurais Artificiais (RNAs) são tão vastas quanto necessárias. Uma RNA tem a capacidade de abstrair um problema que dificilmente seria solucionado por outras técnicas ou facilitar bastante a sua solução. Com esse trabalho, a implementação da RNA proposta por uma vasta dissertação de mestrado pode demonstrar o quão útil é essa técnica. Contudo, o sistema pode desmistificar um pouco a teoria da predição do nível de intensidade do sinal por meio de modelos matemáticos e RNAs, que apesar de tão complexa é bastante útil.

Palavras-chave: Telecomunicações, Televisão Digital, Redes Neurais Artificiais.