Depois dos resultados de simula¸c˜ao obtidos da n˜ao linearidade diferencial e integral, fez-se a transi¸c˜ao para a outra m´etrica apresentada, do erro de reconstru¸c˜ao. As simula¸c˜oes consistiram num conjunto de resultados, com a altera¸c˜ao de v´arios parˆametros f´ısicos de projeto, para verificar como a resposta do sistema era afetada.
A primeira varia¸c˜ao, mostrada na figura 3.8 consistiu na altera¸c˜ao da altura do emissor face ao recetor, mantendo constantes o ˆangulo de vis˜ao do recetor e o ˆangulo de metade de potˆencia do emissor. Este teste era necess´ario para estudar o alcance do sistema, em termos de ´area coberta no plano XoY.
Figura 3.8: Erro quadr´atico m´edio para uma distˆancia de 0.25, 0.5, e 1 metro (respetiva- mente) e ˆangulo de metade de potˆencia do emissor de 10 °e para vis˜ao do recetor 60°.
Figura 3.9: Erro quadr´atico m´edio para uma distˆancia de 1 metro para 10°, 30°e 60°(res- petivamente) de ˆangulo de metade de potˆencia do emissor, para 60°de ˆangulo de vis˜ao do recetor.
Da an´alise dos resultados obtidos ´e not´orio que quanto maior a distˆancia, menor o erro quadr´atico m´edio. Isto porque, os emissores tem espa¸co suficiente para a sua abertura ser suficiente para cobrir um maior espa¸co no plano XoY. Se o emissor se encontrar muito pr´oximo, o sinal ´otico, devido `a sua abertura, existe um menor espa¸co que recebe menor potˆencia ou mesmo potˆencia nula, levando a um erro de 100%.
Os gr´aficos ilustrados, na figura 3.9, mostram a varia¸c˜ao do ˆangulo de metade de potˆencia do emissor, quando se fixa a altura e ˆangulo de vis˜ao do recetor.
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A medida que o ˆangulo aumenta, as componentes emitidas por cada emissor da matriz s˜ao recebidas com maior potˆencia, com maior integridade, diminuindo assim o erro. De notar que o erro ´e sempre menor na ´area central da matriz, j´a que existe uma maior captura de potˆencia, de todos os emissores.
Na figura 3.9, ao contr´ario da simula¸c˜ao anterior, mostra a varia¸c˜ao do ˆangulo de vis˜ao do recetor ´otico, quando se fixa a distˆancia e ˆangulo de metade de potˆencia do emissor.
Figura 3.10: Erro quadr´atico m´edio para uma distˆancia de 1 metro para 10°, 30°e 60°(res- petivamente) de ˆangulo de vis˜ao do recetor ´otico, para 10°de ˆangulo de metade de potˆencia do emissor.
Com a diminui¸c˜ao do ˆangulo, s´o as componentes emitidas, num cone de rece¸c˜ao muito restrito, s˜ao recebidas. Na ´area central, como se encontra imediatamente por de baixo da matriz, a rece¸c˜ao ´e feita com maior integridade, diminuindo assim o erro. O afastamento do recetor do centro leva a que este, reproduza o sinal com maior erro, e em caso limite, quando apresenta um campo de vis˜ao muito baixo, `a n˜ao rece¸c˜ao de qualquer potˆencia ´
otica.
Depois de analisados os efeitos das mudan¸cas de posi¸c˜ao e das caracter´ısticas intr´ınsecas do recetor e emissor, fez-se o estudo do impacto do emissor se encontrar numa sala fechada. Este impacto ´e maioritariamente not´orio, devido aos efeitos de multi-caminho causados por reflex˜oes na superf´ıcie das paredes que integram a sala. Estas componentes, tem um efeito predominantemente negativo, primeiramente porque contribuem para um desequilibro da potˆencia recebida, tornando grupos com maior n´umero de emissores e mais pr´oximos das paredes com maior peso na potˆencia recebida do que seria esperado, relativamente a gru- pos com menor n´umero de emissores. Al´em disto, e n˜ao presente neste trabalho mas j´a abordado na literatura, como caminhos diferentes implicam distˆancias superiores, implica tempos de chegada ao recetor muito distintos. Para aplica¸c˜oes de elevado d´ebito de in- forma¸c˜ao, a partir dos 100 M Hz [28, 29], estes efeitos s˜ao ainda mais not´orios, degradando a resposta do sistema.
Assim, fez-se uma simula¸c˜ao com reflex˜oes causadas por 4 paredes e o seu efeito no erro de reconstru¸c˜ao. Teve de se optar por ˆangulos de metade de potˆencia do emissor e campo de vis˜ao do recetor maiores para visualizar este efeito, e o seu impacto no desempenho global.
Os resultados dessa simula¸c˜ao s˜ao apresentados na figura 3.11, comparativamente `a simula¸c˜ao com e sem reflex˜oes, para uma melhor visualiza¸c˜ao do seu impacto.
Figura 3.11: Influˆencia das reflex˜oes, a 1 metro de distˆancia com ˆangulo de metade de potˆencia do emissor e campo de vis˜ao do recetor de 60°.
Da an´alise da figura 3.11, ´e not´orio que a simula¸c˜ao com reflex˜oes produz um maior erro de reconstru¸c˜ao, relativamente `a ausˆencia destas. De notar tamb´em que o seu efeito ´e mais predominantes fora da ´area central, o que seria de esperar tamb´em. Daqui conclu´ı-se que para as experiˆencias pr´aticas, a serem feitas no decorrer deste trabalho, deve-se ter em conta a proximidade de estruturas que contribuam para a reflex˜ao de algumas componentes da matriz, e que por sua vez tem um impacto negativo na resposta do sistema.
As conclus˜oes a retirar, da an´alise das figuras anteriores, apontam para um compromisso necess´ario entre abertura dos ˆangulos de vis˜ao e de potˆencia. Um ˆangulo de abertura mais fechado permite um maior confinamento mas tamb´em uma maior potˆencia por unidade de ´area. Al´em disso apresenta uma maior imunidade `as reflex˜oes, em paredes e outras superf´ıcies. Assim, a escolha do emissor vai recair para um LED com baixo ˆangulo de abertura, devido aos fatores referidos.