[pt] Este trabalho tem como finalidade explorar uma técnica de redução do erro de estimativas da resposta de freqüência discreta do canal geradas por símbolos piloto em sistemas de transmissão OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Nesta técnica, uma transformação linear projeta o vetor que contem as estimativas obtidas inicialmente no subespaço em que a verdadeira resposta de freqüência do canal tem que estar, resultando em uma redução da variância do erro das estimativas. A aplicação conjunta desta técnica com filtragem adaptativa para a estimação da resposta de freqüência do canal também está no contexto desta dissertação. Os resultados dos experimentos são analisados em termos da taxa de erro de bit média obtida e da convergência dos algoritmos adaptaivos empregados nas etapas de estimação de canal no receptor. / [en] This work a technique for error reduction in estimates of the discrete channel frequency response obtained with aid of pilot symbols in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission systems. In this technique projects the vector that contains the initial discrete channel frequency response estimate is projected into the subspace where the true channel frequency response has to lye, yielding a new channel estimate with a reduced error variance. The joint application of this technique with adaptive filtering for channel estimation is also developed herein. The performance of the proposed methods is analyzed in terms of the mean bit error rate achieved and of the convergence of the adaptive channel estimation algorithms used in the receiver.

[pt] Este trabalho consiste na sistematização da análise de propriedades do processamento digital por blocos. Como conseqüência da mesma, são estudadas implementações alternativas. Apresenta-se em primeiro lugar um resumo de alguns aspectos da implementação por blocos, isto é, o processamento de várias amostras de excitação simultaneamente, para em seguida examinar a estabilidade, propriedades das matrizes em jogo e facilidade do cálculo da sensibilidade, desta implementação. Estuda-se a rede transposta, fazendo-se uma comparação com a rede normal e analisando suas propriedades. Formas de realização são sugeridas estudando sua viabilidade em termos de número de processadores, memória, tempo de computação e retardo. Sugere-se ainda que um filtro digital qualquer seja implementado como a cascata de um filtro só polos e um FIR para permitir o cálculo das sensibilidades, das respostas impulsional e em freqüência, a quantização dos coeficientes da função de transparência. Finalmente, uma simulação em um microcomputador em linguagem de alto nível (BASIC) é apresentada para exemplificar a implementação dos blocos. / [en] This work consists of a systematization of properties analysis of block digital processing. As a consequence, alternative implementation are studied. It is first shown a resume of some aspects of block implementation, i. e., the processing of many samples of the excitation simultaneouly, to examine the stability, properties of some matrixes of interest and facility of calculating the sensibility of such implementation. It is studied the transpose network and comparisons are made with the normal structure analysing its properties. Other realizations are proposed examining aspects such as: number of processors, memory, computing time and delay. It is suggested that a digital filtering should be implemented as a tandem connection of an all pole and FIR filter to allow a simple calculus of the sensibility of the impulsional and frequency responses to the coeficients quantization of the transfer function. Finally, a simulation on a microcomputer in a high level language (BASIC) is given to serve as an example of the block implementation.

[pt] Um método satisfatório para a caracterização de problemas não determinísticos é a identificação de modelos dinâmicos representativos destes problemas. Faz-se inicialmente uma análise comparativa quanto ao domínio, equivalência e adequação de modelos de parâmetro discreto da classe ARMA, de função de Transferência (FT) e de estado, não necessariamente escalares ou invariantes. A seguir, examinam-se aspectos dos procedimentos usuais de identificação destes modelos. O problema de estimação de processos, abordado através do processo de inovações, objetiva um desenvolvimento gradual dos conceitos, no que se refere à determinação da estrutura do modelo. Seguem-se comparações entre algorítmos recursivos de estimação (Kalman e outros), abordando-se o problema da propriedade finitamente recursiva e de convergência. Em geral, as técnicas de identificação conduzem a mais de um modelo passível de ser utilizado na caracterização do processo. O problema de se escolher entre estes modelos é formulado como um problema de teste de hipóteses, ao qual se aplica a técnica de Máxima Verossimilhança, indistintamente para modelos ARMA, FT e de estado. A resolução do teste é imediata a partir do processo de inovações, tendo-se, no caso de modelos ARMA/FT, algumas alternativas bastante simplificadas. A aplicação do teste de hipóteses, no caso não-Gaussiana, é também enfocada. / [en] Non-deterministic problems can be adequately characterized by identifying dynamic models that can represent them. Early in the study, a comparative analysis of the range, equivalence and adequacy of the models is initially performed. Types of models considered in this work are ARMA, transfer function and State models of discrete parameter, not necessarilly scalar or invariant. The usual identification methods are then succinttly examined and compared. The estimation problem of stochastic processes, using the innovation processes, using the innovation process approach, is also analyzed, with a view to a gradual development of concepts as regards the determination of the model structure. Recursive estimation algorithms (Kalman and others) are then compared, and the problem of finitely recursive properties and convergence is examined. Identification thecniques usually leod to more than one model capable of characterizing the stochastic process. The problem of choosing between these models is formulated as a hypothesis testing problem, to which the Maximum Likelyhood thecnique is applied. Test resolution follows immediately from the innovation process, and can indistinctly be applied to ARMA, Transfer Function or state models. In the case of ARMA and Transfer Function models, an even more simplified result can be obtained. The application of hypothesis testing to the non-Gausian assumption is also brought to focus.

[pt] Atualmente, um dos maiores problemas das empresas brasileiras distribuidoras de energia elétrica é o de perdas comerciais, responsáveis pela maior parte das perdas do setor. A Light, por exemplo, é a terceira distribuidora com maiores perdas comerciais no Brasil, com 3,79 milhões de clientes de baixa tensão em 31 municí­pios do Estado do Rio de Janeiro. Estas perdas são causadas por fraudes nos medidores de energia, por equipamentos defeituosos e, principalmente, pelas ligações clandestinas, conhecidas por gatos, gambiarras ou macacos. Uma forma tradicional de combate às Perdas Comerciais é a realização de inspeções nos consumidores. Entretanto, a seleção de quais consumidores devem ser inspecionados é uma tarefa árdua para os especialistas no assunto. As distribuidoras geralmente empregam um conjunto de metodologias heurí­sticas para identificar os clientes de baixa tensão suspeitos de estarem cometendo algum tipo de irregularidade. Todavia, a média de acertos dessas metodologias ainda é bastante inferior ao desejado, acarretando prejuízos elevados para as distribuidoras brasileiras. No caso especí­fico da Light, a média de acerto na comprovação de clientes fraudadores é de apenas 25%. Verifica-se, portanto, que o processo adotado não é eficiente. Portanto, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia que identifique, com maior precisão, o perfil do cliente irregular (comprovada fraude no medidor, furto por ligação clandestina ou irregularidade técnica). O sistema inteligente resultante, denominado SIIPERCOM, baseia-se em Redes Neurais, para a filtragem agrupando clientes com comportamentos semelhantes e classificação dos clientes de cada grupo em normais ou irregulares. / [en] Currently, one of the biggest problems of Brazilian companies distributing electrical power is the loss commercial, responsible for most of the losses in the sector. The Light, for example, is the third largest distributor with commercial losses in Brazil, with 3.79 million clients of low voltage in 31 municipalities in the State of Rio de Janeiro. These losses are caused by fraud in the energy meters, for defective equipment, and principally by illegal connections, known as cats, stage lights or monkeys. The traditional form to combat to the commercial losses is the realization of inspections on consumers. However, the selection of which consumers should be inspected is an arduous task to specialists in the subject. The distributors usually employ a range of methodologies heuristics to identify customers with low voltage suspected to be committing some type of irregularity. However, the average of correct these methodologies is still much lower than desired, causing heavy losses to Brazilian distributors. In the specific case of Light, the average hit the evidence of customers fraudsters is only 25%. It appears therefore that the process adopted is not efficient. Therefore, this study aims to develop a methodology to identify, with greater precision, the irregular profile of the customer (meter was proven fraud, theft by illegal connection or technical irregularity). The resulting intelligent system, called SIIPERCOM, based on Neural Networks, for the 'filtering' grouping customers with similar behaviors and classification of the customers of each group in normal or irregular.

[pt] A recomendação de itens a partir do feedback implícito dos usuários consiste em identificar padrões no interesse dos usuários por estes itens a partir de ações dos usuários, tais como cliques, interações ou o consumo de conteúdos específicos. Isso, de forma a prover sugestões personalizadas que se adéquem ao gosto destes usuários. Nesta dissertação, avaliamos a performance de alguns modelos de fatoração matricial otimizados para a tarefa de recomendação a partir de dados implícitos no consumo das ofertas de vídeos da Globo.com. Propusemos tratar estes dados de consumo como indicativos de intenção de um usuário em assistir um vídeo. Além disso, avaliamos como os vieses únicos dos usuários e vídeos, e sua variação temporal impactam o resultado das recomendações. Também sugerimos a utilização de um modelo de fatoração incremental otimizado para este problema, que escala linearmente com o tamanho da entrada, isto é, com os dados de visualizações e quantidade de variáveis latentes. Na tarefa de prever a intenção dos usuários em consumir um conteúdo novo, nosso melhor modelo de fatoração apresenta um RMSE de 0,0524 usando o viés de usuários e vídeos, assim como sua variação temporal. / [en] Item recommendation from implicit feedback datasets consists of passively tracking different sorts of user behavior, such as purchase history, watching habits and browsing activities in order to improve customer experience through providing personalized recommendations that fits into users taste. In this work we evaluate the performance of different matrix factorization models tailored for the recommendation task for the implicit feedback dataset extracted from Globo.com s video site s access logs. We propose treating the data as indication of a positive preference from a user regarding the video watched. Besides that we evaluated the impact of effects associated with either users or items, known as biases or intercepts, independent of any interactions and its time changing behavior throughout the life span of the data in the result of recommendations. We also suggest a scalable and incremental procedure, which scales linearly with the input data size. In trying to predict the intention of the users for consuming new videos our best factorization models achieves a RMSE of 0,0524 using user s and video s bias as well as its temporal dynamics.

[pt] Nesta tese é abordada a transmissão CDMA (Code Division Multiple Access) por blocos em canais SISO (Single Input - Single Output) seletivos em frequência. Considera-se a transmissão tanto em portadora única quanto multiportadora, com intervalo de guarda do tipo prefixo cíclico e do tipo preenchimento de zeros. São investigadas estruturas de detecção multiusuário às cegas, baseadas no critério de míınima variância com restrições lineares. Implementações adaptativas do tipo gradiente estocástico e do tipo míınimos quadrados são apresentadas e novos algoritmos de estimação de canal são propostos. É também discutida nesta tese a transmissão CDMA por blocos em canais MISO (Multiple Input - Single Output) seletivos em frequência. Considera-se, assim como no canal SISO, os casos de transmissão em portadora única e multiportadora, incorporando intervalos de guarda do tipo prefixo cíclico e do tipo preenchimento de zeros. Para este tipo de sistema, duas estruturas de transmissão são propostas e uma análise do ganho de diversidade para cada tipo de estrutura é conduzido, identificando as condiçõoes para atingir o máximo ganho de diversidade. Um detector baseado no critério de mínimo erro quadrático médio é implementado para cada estrutura e, no caso da primeira estrutura de transmissão, um detector às cegas baseado no critério de mínima variância é proposto. Uma implementação adaptativa do tipo mínimos quadrados é apresentada e novos algoritmos de estimação de canal são propostos. / [en] This thesis addresses block CDMA (Code Division Multiple Access) transmission in frequency selective SISO (Single Input - Single Output) channels. Both multicarrier and single carrier transmission are considered with cyclic prefix and zero padding as guard interval. Blind multiuser detection based on the linearly constrained minimum variance criterion is investigated. Stochastic gradient and recursive least squares implementations are presented and new channel estimation algorithms are proposed. It is also discussed in this thesis block CDMA transmission in frequency selective MISO (Multiple Input - Single Output) channels, including, as in the SISO channel, the case of multicarrier and single carrier transmission with cyclic prefix and zero padding as guard interval. Two structures are proposed for transmission in this scenario, an analysis of the diversity gain for each type of structure is conducted and conditions for achieving the maximum diversity gain are identified. A detector based on the minimum mean square error criterion is implemented for each structure. Recursive least squares implementations are presented and new blind channel estimation algorithms are proposed.

[pt] Ondas superficiais são uma fonte comum de ruído nos dados sísmicos. O rolamento superficial pode ser definido como um conjunto de eventos que contaminam os dados sísmicos formando um cone de alto mergulho (baixa velocidade) e alta amplitude, podendo dominar as componentes do sinal que estão perto da fonte. Ondas de superfície são um problema tão significativo na aquisição de dados terrestres que no desenvolvimento dos parâmetros de aqusição é levado em consideração a necessidade de suprimí- las. Este trabalho propõe a remoção do ruído de rolamento superficial a partir da transformada wavelet em uma dimensão. Este método obteve melhores resultados que a transformada f-k. O algoritmo foi testado em dados sintético e real. / [en] Surface waves are a common source of unwanted noise in the seismic record. Ground roll can be defined as a group of events that contaminates seismic data and makes a high dip (low velocity) and high amplitude cone, this can dominate near-source on seismic records. Surface waves are such a problem in land seismic record acquisition that the design of acquisition parameters is dominated by the need to suppress them. In this work we propose to remove ground roll by employing Wavelet Transforms in 1-D. This method gives better results than the f-k transform. The procedure was tested in synthetic and real data.

[pt] Este trabalho trata do problema não-linear de estimação simultânea de parâmetros e estado, em sistemas distribuídos, e ainda do problema de localização de sensores associado. A classe de modelos em que estamos interessados é caracterizada por operadores lineares, não- limitados, densamente definidos e dissipativos. Nossa abordagem aplica técnicas de filtragem linear a uma seqüência de linearizações em torno de trajetórias convenientemente escolhidas. A localização ótima de sensores é feita de modo a minimizar uma medida do erro da estimatição simultânea de parâmetros e estados. A contribuição original desta tese compreende o desenvolvimento de : (1) um algoritmo que realiza simultaneamente a identificação e a filtragem de uma classe de sistemas distribuídos operando em ambiente estocástico, e (2) um esquema eficiente de localização ótima de sensores para o problema acima mencionado. Alguns exemplos simulados são apresentados com o objetivo de ilustrar os resultados aqui desenvolvidos / [en] This thesis deals with the nonlinear problem of simultaneous parameter and state estimation for distributed systems, including the associated optimal sensor location. The class of models under consideration is caracterrized by linear unbounded operators which are densely defined and dissipative. Our approach applies linear filtering techniquess to a sequence of linearizations at suitable trajectories. The optimal sensors location is carried out by minimizing a meassure of the state and parameter estimation error. The contribution of this thesis comprises: (1) an algorithm for simultaneous identification and filtering for a classs of distributed systems operting in a stochastic environment and (2) an efficient optimal sensors location scheme for the above mentioned problem. Some simulated exemples are presented to illustrate the proposed approach.

[pt] Este trabalho trata da comparação de quatro de métodos de identificação paramétrica para sistemas dinâmicos lineares, operando em ambiente estocástico. Dos métodos envolvidos, três são de correlações, enquanto um é uma derivação do método de mínimos quadrados. Inicialmente, foi apresentado o problema de identificação de sistemas, e são discutidos aspectos estruturais ligados à ele. A seguir é apresentado um resumo de cada método e efetuada a comparação entre eles, tanto sob o ponto de vista estrutural quanto computacional. Nesta última fase, foram feitas simulações, e utilizado dados reais. / [en] This work presents a comparison of effectiveness of form parametric identification methods for linear dynamical systems operating in a stochastic environment. Three of these methods are correlation ones, and the other is derived from the least squares method. First of all, the system identification problem was introduced, and then, the structural aspects related to it were discussed. Later on, it was presented a review ot the above mentioned methods as well as a comparison between them. Such a comparison was concerned both with structural and computational aspects. This last stage uses simulated and real data.

[pt] A necessidade pela transmissão em altas taxas, por exemplo nos novos sistemas de TV Digital de alta definição, telefonia celular de terceira e quarta geração, DSL e etc, trazem consigo um problema: o aumento dos múltiplos percursos no canal de comunicações (principalmente nas interfaces áereas), dando origem ao fenômeno de interferência intersimbólica (IES). Este trabalho investiga o desempenho de sistemas de transmissão com uma única portadora (SC ou single-carrier) com equalização linear no domínio da freqüência. Diferentes algoritmos recursivos são apresentados para implementar estes filtros FIR. Além dos equalizadores lineares, uma estrutura não-linear é introduzida, onde decisões passadas do decisor de mínima distância são utilizadas para mitigar os efeitos da IES na detecção dos símbolos subseqüentes. Este arranjo é conhecido como equalização/filtragem com decisões realimentadas (DFE ou Decision Feedback Equalizers). Por último, os resultados obtidos com o sistema SC nas diferentes configurações de filtragem na recepção são comparados com os resultados do já estabelecido sistema OFDM. A transmissão OFDM se dá com múltiplas portadoras, onde as freqüências das sub-portadoras são ortogonais entre si, permitindo que a informação seja enviada de forma paralela. Resultados mostram que os sistemas SC-FDE tem desempenho superior aos sistemas OFDM. / [en] The demand for high rate transmission systems, for example in HDTV, third and fourth generation cellular telephony, DSL and so on, causes the rise of a problem: The multipath communications channel (specially in wireless communications), which leads to intersymbol interference phenomenon (ISI). The present work investigates the performance of single-carrier (SC) transmission systems with frequency-domain linear equalization. Different recursive algorithms are presented in order to implement these FIR filters. Besides the linear equalizers, a non- linear structure is introduced, where the past decisions made by the detectors are used to mitigate the effect of ISI on the detection of the forthcoming symbols. This set is known as Decision Feedback Equalizers (DFE). Finally, the results of the aforementioned systems are compared to the well-known OFDM. OFDM transmission relies on sub-carriers, frequency orthogonal to each other, in which the data is sent in a parallel basis. The results obtained show that SC- FDE systems outperform OFDM systems.