Aula 20 | Dados - Nicolas Willian Garcia Santos Ribeiro

Author

Prof. Ben Dêivide

🎯 Objetivos:

Com base nos dados simulados e na descrição do experimento, o aluno deve:

  1. Entender o planejamento de experimentos com três fatores qualitativos.
  2. Ajustar o modelo completo com interações.
  3. Avaliar o efeito principal e as interações entre fatores sobre a estabilidade do sinal.
  4. Recomendar a melhor configuração de antena para obter maior estabilidade.

Contexto do Experimento

No contexto de redes 5G, antenas reconfiguráveis inteligentes (RIS - Reconfigurable Intelligent Surfaces) têm sido estudadas por sua capacidade de refletir sinais de forma controlada, melhorando a cobertura e reduzindo interferências.
Pesquisadores da área de Telecomunicações desejam avaliar a estabilidade do sinal recebido em diferentes configurações de antenas RIS sob múltiplas condições operacionais. O experimento será realizado em laboratório, onde os efeitos externos são mínimos e homogêneos, justificando o uso de um Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC).

🧪 Descrição do Experimento

O experimento segue um delineamento em blocos casualizados (DBC), com os seguintes fatores e níveis:

Fatores

O experimento considera três fatores:

  • Fator A – Tipo de antena RIS (3 níveis):

    • Metassuperfície 1 (MS1)
    • Metassuperfície 2 (MS2)
    • Metassuperfície 3 (MS3)
  • Fator B – Frequência de operação (2 níveis):

    • 3,5 GHz
    • 6 GHz
  • Fator C – Ângulo de incidência do sinal (3 níveis):

    • 30°
    • 60°
    • 90°

🎯 Objetivo

Avaliar como as diferentes configurações afetam a estabilidade do sinal recebido, medida pela variância da potência recebida (dBm²) ao longo de 1 segundo em ambiente com tráfego simulado.

Esquema do experimento

  • Delineamento: Fatorial 3 × 2 × 3 em DIC
  • Número de tratamentos: 3 × 2 × 3 = 18
  • Número de repetições por tratamento: 3
  • Total de observações: 18 × 3 = 54

🗃 Banco de dados:

repeticao ris freq angulo variancia
1 MS1 3.5GHz 30 2.6
2 MS1 3.5GHz 30 2.5
3 MS1 3.5GHz 30 2.6
1 MS1 3.5GHz 60 2.5
2 MS1 3.5GHz 60 2.4
3 MS1 3.5GHz 60 2.3
1 MS1 3.5GHz 90 2.1
2 MS1 3.5GHz 90 2.0
3 MS1 3.5GHz 90 1.9
1 MS1 6GHz 30 3.1
2 MS1 6GHz 30 2.9
3 MS1 6GHz 30 2.6
1 MS1 6GHz 60 2.6
2 MS1 6GHz 60 2.9
3 MS1 6GHz 60 2.9
1 MS1 6GHz 90 2.4
2 MS1 6GHz 90 2.4
3 MS1 6GHz 90 2.5
1 MS2 3.5GHz 30 1.7
2 MS2 3.5GHz 30 2.3
3 MS2 3.5GHz 30 1.9
1 MS2 3.5GHz 60 1.8
2 MS2 3.5GHz 60 2.1
3 MS2 3.5GHz 60 1.8
1 MS2 3.5GHz 90 1.5
2 MS2 3.5GHz 90 1.3
3 MS2 3.5GHz 90 1.4
1 MS2 6GHz 30 2.4
2 MS2 6GHz 30 2.3
3 MS2 6GHz 30 2.5
1 MS2 6GHz 60 1.9
2 MS2 6GHz 60 2.4
3 MS2 6GHz 60 1.9
1 MS2 6GHz 90 2.0
2 MS2 6GHz 90 1.8
3 MS2 6GHz 90 1.7
1 MS3 3.5GHz 30 1.5
2 MS3 3.5GHz 30 1.4
3 MS3 3.5GHz 30 1.6
1 MS3 3.5GHz 60 1.5
2 MS3 3.5GHz 60 1.5
3 MS3 3.5GHz 60 1.6
1 MS3 3.5GHz 90 1.2
2 MS3 3.5GHz 90 1.3
3 MS3 3.5GHz 90 1.1
1 MS3 6GHz 30 1.9
2 MS3 6GHz 30 1.8
3 MS3 6GHz 30 1.8
1 MS3 6GHz 60 1.7
2 MS3 6GHz 60 1.6
3 MS3 6GHz 60 1.6
1 MS3 6GHz 90 1.3
2 MS3 6GHz 90 1.4
3 MS3 6GHz 90 1.5

✍ Pergunta-se:

  1. Quantas combinações de tratamentos foram avaliadas? Quantas observações foram coletadas?
  2. Existe interação significativa entre frequência e ângulo de incidência? Qual sua interpretação física?
  3. Qual combinação resultou na menor variância da potência? Ela é viável em um sistema real?
  4. A metassuperfície 3 (MS3) apresentou diferença estatística em relação às demais?
  5. Quais fatores explicaram maior parte da variabilidade da resposta?
  6. Que modelo de ANOVA seria mais adequado para os dados? Com ou sem transformação?
  7. A escolha do DIC foi apropriada neste caso? Justifique.