Ricostruzione tomografica del campo di precipitazione da misure di attenuazione a microonde

The project of our thesis aims to manage the problematic of non-linearity, which occurs between specific attenuation and frequency, thus leading to different levels of power attenuation for the same intensity of rain. Therefore, the HF-algorithm (Heterogeneous Frequencies-Algorithm) has been developed: it is an algorithm of tomographic reconstruction that allows to handle connection with heterogeneous frequencies. In the implementation a direct reconstruction of the precipitation field was chosen, as opposed to what the techniques of the literature did, as they reconstructed the specific attenuation in space. By doing so, none of the problems listed above occurs. The simulations which were carried out on the algorithm have been done with two different types of scenarios, an ideal one with 24 links at fixed frequency and a real one with 37 links at different frequencies, which represents the Northwest area of Milan.

Il lavoro della tesi si propone di gestire la problematica della non linearità che intercorre tra attenuazione specifica e frequenza, comportando quindi diversi livelli di attenuazione di potenza per la stessa intensità di pioggia. È stato sviluppato quindi l’HF-Algorithm (Heterogeneous Frequencies-Algorithm), un innovativo algoritmo di ricostruzione tomografica che consente di trattare collegamenti a frequenze eterogenee. Nell’implementazione si è optato per una ricostruzione diretta del campo di precipitazione, al contrario di quanto facevano le tecniche presenti in letteratura, le quali ricostruiscono invece l’attenuazione specifica nello spazio. In tal modo non si incorre nei problemi di non linearità sopra descritti. Le simulazioni eseguite sull’algoritmo sono state fatte su due tipi di scenari, uno ideale con 24 link a frequenza fissa di 25 GHz e uno reale con 37 link a frequenze diverse rappresentante la zona Nord-Ovest di Milano.