[pt] Nesta dissertação foram projetados e desenvolvidos osciladores apresentando ruído de fase otimizado. Em virtude das limitações dos equipamentos analisadores de espectro na precisa medição do ruído de fase dos osciladores desenvolvidos nos laboratórios do CETUC, foi implementada a técnica de medição Método do Detector de Fase. Esta técnica consiste no desenvolvimento de um segundo oscilador com as mesmas características do existente, e com auxílio de misturadores, realizar o batimento dos mesmos para freqüências próximas a DC, onde nesta região a medição do ruído de fase torna-se viável. Entretanto, em aplicações dedicadas, verificou-se que o batimento entre dois osciladores operando em torno de 10 GHz produz uma freqüência intermediária instável, variando de 10 kHz à 50 kHz. Para evitar a realização de uma medição extremamente instável, utilizou-se o método de sincronização de freqüências (Injection Locking) entre os osciladores. Foi também destacada a influência do ruído de cintilação (Flicker Noise) na medida final do ruído de fase. A melhor medida aferida foi em torno de -100 dBc/Hz @ 3,25 kHz. Foi verificado através de diversas simulações que a freqüência de cintilação int c f , situada em 10 MHz, apresenta grande influência sobre as medições do ruído de fase realizadas à 3,25 kHz da portadora, degradando-o em cerca de 30dB. / [en] In this dissertation, oscillators presenting optimized phase noise had been projected and develloped. Because of the limitation of the specter analyzer devices in the accurate measurements of the oscillators phase noise developed in the CETUC laboratories, it was implemented the measurement technique called Phase Detector Method. This technique consists on the development of a second oscillator with the same characteristics of the already existent one and, with aid of mixers, multiplies these signals together and provides the difference of the two signals next to DC, where, in this region, the measurement of the phase noise becomes viable. However, in dedicated applications, it was verified that the beating between two oscillators operating around 10GHz produces instable intermediate frequency, varying between 10kHz to 50kHz. To prevent the accomplishment of an extremely unstable measurement, the method of synchronization of frequency (Injection Locking) between the oscillators was used. Also the influence of the Flicker Noise in the final measure of the phase noise was detached. The best measure was around -100dBc/Hz@3,25kHz. It was verified through lots of simulations that the flicker corner frequency int c f , situated in 10MHz, presents great influence on the measures of the phase noise carried through to the 3,25kHz of the carrier, degrading it in about 30dB.

[pt] Os amplificadores a fibra dopada com érbio (EDFAs) têm se mostrado como uma alternativa bastante atraente para aumentar a capacidade de sistemas de comunicações por fibras ópticas operando na terceira janela de transmissão de fibras convencionais (lambda = 1.55 mi m). Consideráveis esforços têm sido direcionados ao aprimoramento do desempenho desses dispositivos. O potencial de aplicação em telecomunicações é grande e motiva o estudo do desempenho dos enlaces com o uso de EDFAs. A maior parte das contribuições teóricas sobre influência de amplificadores ópticos no desempenho dos receptores consiste de métodos que são fáceis de usar mas muito aproximado - o que pode conduzir a estimativas bastantes imprecisas -, ou muito precisos mas de utilização extremamente difícil - devido a uma complexidade inerente. São apresentados modelos para a simulação de sistemas de comunicações ópticos digitais que consideram as perdas no sinal e as distorções da forma de onda devidas ao efeito combinado do chirping do laser, da dispersão da fibra e da largura de banda finita do receptor. É proposta uma nova abordagem para o cálculo da taxa de erro do sistema e da sensibilidade, que possui a precisão e a simplicidade desejadas. O método desenvolvido considera a interferência intersimbólica (causada pelas distorções) e das contribuições de ruídos dos amplificadores, utilizando-se o método semi-analítico. Esses modelos e o método desenvolvido foram utilizados para introduzir a simulação de sistemas ópticos com EDFAs em um programa já existente de análise de sistemas. Foram realizadas simulações para avaliar as contribuições dos diversos parâmetros dos EDFAs e as implicações de algumas propriedades do sistema no desempenho total do sistema óptico. A comparação com resultados de análises rigorosas, encontrados na literatura, validou a abordagem proposta. / [en] Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) have shown to be a very attractive alternative to improve the capacity of optical-fiber communications systems operating in the third transmission window of conventional fibers (lambda = 1.55 mi m). Considered efforts have been made towards the performance enhancement of these devices. The possible application potential in telecommunications is indeed large, and has simulated the study of system performance using EDFAs. Most of the previous theoretic contribuitions on the influence of optical amplifiers in the receiver performance consist of methods that are either easy to use but over-approximated - what can lead to quite inaccurate evaluations - or very precise but extremely difficult to use - due to some inherent complexity. Models for the simulation of digital optical communication systems are presented, which account for signal loss and distortion - due to laser chirping, fiber dispersion and detector finite bandwidth. A new semi-analytical method for the evaluation of bit-error rate (BER) and receiver sensitivity is introduced, which possesses the desired accuracy and simplicity. It takes into account the presence of inter-symbol interference (due to signal distortion) and the optical amplifier noises. These modesl and the developed method jhave been the used for introducing simulation of optical systems with EDFAs into a previously existing system evaluation software package. A numbe of simulations was carried out in order to estimate the contribution of EDFA parameters and implications of some system properties in the final performance of the optical system. The comparison with results from rigorous analysis, found in the literature, has validated the proposed approach.

[pt] A amostragem de pontos por discos de Poisson preserva a uniformidade espacial e as propriedades de ruído azul do seu espectro de Fourier. Esse padrão de amostragem é bem popular por ser visualmente agradável o que favorece algumas aplicações. Diversos estudos se dedicam à amostragem de um único conjunto de pontos distribuídos por discos de Poisson, caracterizando uma única classe de pontos sobre domínios planares ou sobre domínios de superfícies poligonais. Uma recente técnica de amostragem sobre domínios planares estende esse método para múltiplas classes de maneira que cada classe de pontos e a união das classes sejam distribuídas por discos de Poisson. Nossa principal contribuição estende este método de amostragem em múltiplas classes sobre domínios planares para superfícies poligonais preservando a boa qualidade em cada classe e na união das classes. A independência entre os pontos de classes distintas permite ainda atributos independentes por classe e com isso apresentamos uma aplicação da distribuição de distintos objetos sobre superfícies. / [en] Poisson disk sampling preserves the spatial uniformity and blue noise properties of Fourier spectrum. This sampling pattern is very popular for its high visual quality that favors some applications. Several works are dedicated to a single set of Poisson disk sampling characterizing one class of points on the plane or on polygonal surfaces. A recent sampling process on the plane extends this method to multiple classes such that each class as well as their union keep Poisson disk proprieties. Our main contribution extends this method of multi-class Poisson disk sampling on the plane to arbitrary polygonal surfaces preserving the good quality in each class and in the union of the classes. The independence between points of different classes also allows independent attributes for each class and thus we present an application to distribute different objects on surfaces.

[pt] Consideramos o oscilador harmônico com amortecimento aleatório em presença de ruído externo. Os ruídos, representando perturbações externas e internas, são modelados pelo processo de Ornstein-Uhlenbeck ou ruído branco e pelo processo dicotômico ou ruído branco, respectivamente. Usando técnicas de sistemas dinâmicos, analisamos o valor médio e a dispersão da posição e da velocidade do oscilador harmônico estocástico, apresentando resultados analíticos e numéricos. Em particular, obtemos expressões para a expansão de baixa-ordem em relação ao tempo de correlação da perturbação interna, no caso da atuação do ruído dicotômico. Finalmente, usando o modelo de oscilador harmônico com amortecimento aleatório como referência, investigamos a série intradiária de preços do mercado brasileiro. / [en] We consider the random damping harmonic oscillator in presence of external noise. The noises, representing external and internal perturbations, are modeled as an Ornstein-Uhlenbeck process or a white noise and as a dichotomous process or a white noise, respectively. Using dynamical systems tools, we analyze the expected value as well as the dispersion of the stochastic harmonic oscillator s position and velocity, presenting analytical and numerical results. In particular, we also provide expressions for the low-order expansion in the correlation time of the internal perturbation, in the case the dichotomous noise is at play. Using random damped harmonic oscillator model as a reference, we conclude by investigating the intra-day Brazilian stock price series.

[pt] Um dos maiores desafios na área de reconhecimento de voz contínua é desenvolver sistemas robustos ao ruído aditivo. Para isso, este trabalho analisa e testa três técnicas. A primeira delas é a extração de atributos do sinal de voz usando os métodos MFCC, SSCH e PNCC. A segunda é a remoção de ruído do sinal de voz via wavelet denoising. A terceira e última é uma proposta original batizada de feature denoising, que busca melhorar os atributos extraídos usando um conjunto de redes neurais. Embora algumas dessas técnicas já sejam conhecidas na literatura, a combinação entre elas trouxe vários resultados interessantes e inéditos. Inclusive, nota-se que o melhor desempenho vem da união de PNCC com feature denoising. / [en] One of the biggest challenges on the continuous speech recognition field is to develop systems that are robust to additive noise. To do so, this work analyses and tests three techniques. The first one extracts features from the voice signal using the MFCC, SSCH and PNCC methods. The second one removes noise from the voice signal through wavelet denoising. The third one is an original one, called feature denoising, that seeks to improve the extracted features using a set of neural networks. Although some of these techniques are already known in the literature, the combination of them brings many interesting and new results. In fact, it is noticed that the best performance comes from the union of PNCC and feature denoising.

[pt] Propriedades dinâmicas dos lasers semicondutores monomodo têm sido investigadas utilizando-se diferentes sistemas ópticos de medição. Sistemas ópticos integrados auto- homódino e heteródino foram montados para a medição da modulação em intensidade (IM) e freqüência (FM) e para a obtenção do fator de alargamento da largura de linha (alfa) de três lasers semicondutores de realimentação distribuída (DFB) de seção única. O sistema auto-homódino foi pela primeira vez empregado na obtenção do fator de alargamento da largura de linha. Este sistema mostrou-se mais estável, prático e as medidas apresentam melhor reprodutibilidade que no sistema heteródino, uma vez que é possível obter as características de IM, FM e o parâmetro alfa em uma única medida sem o uso de um outro laser semicondutor como oscilador local. O outro sistema utilizador foi o interferômetro de Mach- Zehnder com detenção balanceada montado com elementos discretos. É possível medir as características de modulação e ruídos dos dispositivos com este interferômetro empregado como discriminador de freqüência. Com este instrumento foi feita a caracterização dinâmica de lasers DFB de seção única, DBR de múltiplas seções e grating assisted codirectional coupler with rear sampled reflector (GCSR) lasers. Foi analisado e pela primeira vez quantificado o efeito de desintonização carrregada em lasers GCSR, pelas medidads de resposta da IM, ruído de freqüência e largura de linha. A realização da caracterização das propriedades dinâmicas de lasers GCSR de larga sintonia é de grande importância, uma vez que muito pouca informação está disponível sobre o assunto pois a estrutura do dispositivo foi desenvolvida recentemente. O lasers GCSR possui quatro seções, uma seção de ganho e três sintonia. Estes dispositivos possuem sintonia quase-contínua de 1520 a 1560nm. Características como ruído de intensidade relativo (RIN), ruído de freqüência, largura de linha, resposta a modulação de amplitude e de freqÜência foram investigadas sob diferentes condições de funcionamento. O comportamento da largura de linha, freeqüência de ressonância, largura de faixa de modulação e varredura em freqüência foi analisado em dez comprimentos de onda espaçados de 4nm dentro da faixa de sintonia. A resposta IM tem características quase constantes sobre a faixa de sintonia e a resposta FM é comparável ou melhor que em lasers com refletor de Bragg distribuído (DBR). O fator de alargamento da largura de linha (alfa) foi obtido de forma inédita pelo uso do interferômetro de Mach-Zehnder com detecção balanceada pela medida das respostas AM e FM, alfa tem seu valor máximo no lado dos comprimentos de onda mais longos e decresce na direção dos comprimentos de onda mais curtos. Foi observado uma melhora em algumas prorpiedades do laser como: redução do ruído de freqüência, largura de linha e aumento da largura de faixa de modulação com a sintonia da seção de fase. Isto é característico da ocorrência do efeito de desintonização carregada (detuned loading effect), o qual geralmente ocorre em lasers DBR. Este efito explica o comportamento observado da largura de linha, largura de faixa de modulação e parâmetro alfa na faixa de sintonia. / [en] Dynamic properties of single mode semiconductor lasers have been investigated using different optical set-ups. Intergrated optical self-homodyne and heterodyne systems were mounted to measure the intensity (IM) and frequency (FM) modulation responses and to obtain the linewidth enhancement factor (a) of three single-section distributed feedback lasers (DFB). The self-homodyne interferometric system was used for the first time to obtain the linewidth enhancement factor. This system is more stable, reproducible and practical than the heterodyne set-up, since it is possible to obtain IM, FM characteristics and a parameter in one measurement without using another semiconductor lase as a local oscillator. The other system used was the Mach-Zehnder interferometer with balanced detection mounted with discrete optical elements. This instrument works as a frequency discriminator, therefore, it is possible to anlyse the modulation and noise properties of semiconductor lasers with one or more sections. Single section DFB lasers, multi-section DBR and grating assisted condirectional coupler with rear sampled reflector (GCSR) lasers were characterised using the interferometer. Measuring the IM response, frequency noise and linewidth of GCSR lasers it was possible to study the detuned loading effect in these devices. This effects was quantified for the first time in this work. The dynamic characterisation of widely tunable GCSR lasers is really relevant, once very little information is available about these devices and their structure was developed recently. The GCSR laser has four sections, one gain section and three tuning sections. These devices have quasi-continous tuning range from 1520 to 1560 nm. The relative intensity noise (RIN), frequency noise and linewidth characteristics, amplitude modulation (AM) and FM responses were measured at ten different wavelength spaced by 4 nm on the tuning range. The AM response hag quasi-constant characteristics on the tuning range and the FM response is comparable or better than on ordinary distributed Bragg reflector lasers (DBR). A new technique for a parameter extraction was developed measuring AM and FM responses using a Mach-Zehnder interferometer with balanced detection. The calculated a aparameter has a maximum value in the long wavelength side and decreases in the direction of the short wavelength side. An improvement of some laser properties like frequency noise, linewidth and modulation bandwidth with the phase tuning was observed. These are characteristics of the detuned loading effect, which usually occurs in DBR lasers. This effect explains the linewidth, bandwidth and a parameter behaviour on the tuning range.

[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 apresenta um sistema de síntese de voz a partir de texto irrestrito para a língua portuguesa falada no Brasil. O sistema é baseado na técnica de concatenação, por regras, de unidades de voz previamente codificadas. Propõe-se um inventário de unidades de síntese extremamente reduzido (149 unidades) composto, basicamente, por transições consoante-vogal (CV), que representam segmentos acústicos cruciais no processo de produção da fala. Mostrou-se ser possível produzir voz altamente inteligível através da concatenação destas unidades. É proposto, também, o uso de um modelo CELP como estrutura de compressão e síntese do inventário de unidades, incluindo as adaptações necessárias para as alterações prosódicas do sinal no momento de sua codificação. Resultados de testes auditivos mostraram que a síntese através do modelo CELP proposto é superior àquela obtida através do Vocoder-LPC (excitação mono- pulso/ruído) usualmente empregado nos sistemas de síntese de voz a partir de texto. / [en] This work presents na unrestricted text-to-speech synthesis system for brazilian portuguese. The system is based on the concatenation by rules of previously coded speech units. An extremely reduced set of synthesis units (149) is proposed. This set is mostly comprised of consonant-vowel (CV) transitions, which represent crucial acoustic segments in the speech production process. Production of highly intelligible speech is show to be possible through concatenation of these units. A CELP model is also proposed as a compression and synthesis structure, which includes necessary adaptations in order to modify the speech prosody during its decoding phase. Subjective tests showed that speech synthesized through the proposed CELP model is judged superior to that obtained through an LPC Vocoder (mono-pulse/noise excited), which is traditionally used in text-to-speech synthesis systems.

[pt] Inicialmente apresenta-se uma revisão sobre diversos tópicos relacionados com o controle ativo de ruído em dutos. Entre elas abordam-se algumas configurações acústico/geométricas conhecidas e analisam-se as possibilidades e limitações próprias do sistema adotado (monopolo acústico). Apresentam-se também uma revisão de algumas das descrições do sistema através de diagramas de blocos e alguns métodos para se determinar as características do controlador. Posteriamente, juntamente ao estudo de uma técnica de identificação paramétrica, faz- se uma análise sobre a utilização de ponderação (no domínio da freqüência ) aplicada durante o processo de identificação. Como resultado deste estudo, propõe-se um novo processo para se determinar os parâmetros do controlador. Discute-se a aplicação de controle adaptativo no controle de ruído em dutos e desenvolve-se também um algoritmo LMS-IIR para esta finalidade. Finalmente, determina-se através de experimentos e de técnicas de identificação, os parâmetros dos controladores para atuar sobre ruídos de faixa ampla e avalia-se o desempenho dos controladores determinados. / [en] Firstly it is presented a review of many topics related to active noise control in ducts. Some know acoustic/geometric configurations are included in the study, followed by the analysis of the capabilities and limitations intrinsic to the system (acoustic monopole). It is also presented a review of some representation of the system in block diagrams and of the related methods to find the controller characteristics. A parametric identification technique is applied to the case study, followed by the use of weighting in the frequency domain as part of the identification process. As a result of this study it is suggested a new method to find the controller parameters. The discussion on the application of adaptative control to noise attenuation in ducts is supported by a suggested LMS-IIR algorithm. Finally, experimentation and identification techniques are used to determine the controllers parameters for broadband noise. Their performance is also evaluated.

[pt] A pesquisa analisou o ruído urbano e suas implicações, e o Estudo de Impacto de Vizinhança, suas necessidades e mecanismos necessários a sua realização, assim como os problemas que podem advir da implantação de novos empreendimentos pela falta de regulamentação das prefeituras que não o adotaram dentro das suas políticas e estratégias relacionadas à urbanização das cidades, onde em razão da crescente industrialização e ampliação dos estabelecimentos comerciais, sem qualquer planejamento prévio. Dentro dos parâmetros impactantes, com a implantação do Estudo de Impacto de Vizinhança analisamos o ruído urbano e as implicações geradoras do incomodo sonoro, uma vez que o aumento dos níveis de ruído é crescente e fruto do crescimento desordenado das cidades. / [en] Noise pollution according to WORLD HEALTH ORGANIZATION (1980) after air and water pollution, is the environmental problem that affects the greatest number of people. It is noticeable the increase in discomfort due to noise and the damage this has caused people in their city environment. With industrial and technological development, various sources of environmental pollution have been causing damage to humans and the environment. From the 70s onwards, noise started to be perceived with greater attention in urban centers as an important agent that attacked the environment and people s health, especially in the most populated cities. The relevance of the noise pollution theme is increasingly significant, as it generates damage that can be irreversible. It is worth mentioning that it is almost impossible to be in big cities and not be disturbed by expressively loud sound sources. In 1980, the World Health Organization treated noise pollution as a cause among the main problems on the planet. He also mentioned that the appearance of insomnia, in addition to a series of harmful health effects such as stress, depression, hearing loss, loss of concentration, memory loss, headaches, increased blood pressure, tiredness, gastritis and ulcers, fall in school and work performance. The fact that must be taken into account is that noise pollution is not a simple problem related to our comfort, but to physical and mental health, where the general population is not at all aware of the existing risks, facing with resignation being a consequence of living in a modern world with risks, among them is the exposure of citizens to the effects of noise pollution.