In telecommunication baseband signal processing systems, thousands of tasks are executed every millisecond. These tasks take in dierent parameters and cause heavy load to the system. The aim of the thesis is to build proper mathematical models for these tasks, enabling the prediction of their load given the corresponding parameters. For each task, data samples of task load measure and corresponding parameters are provided. No prior knowledge on the task load and its parameters is available. By studying the data samples, an explicit, accurate and simple model is expected. Graphical skills like scatter plots are used as a preliminary analysis of the data. Then rst-order and second-order linear models, piecewise-linear models and tree-based models are taken as prototypes for the task modeling. Methods like stepwise linear regression and partial correlation analysis are applied to select proper parameters from many available parameters to simplify the models. An automatic tool is further developed to automate the whole modeling process. There are 17 tasks in total. For 15 tasks, acceptable models are built with a RMSE lower than 2 times of the estimated noise standard deviation with the assumption of a Gaussian noise, while for the other 2, no adequate models are given. Reasons for not getting acceptable models are discussed and suggestions on future work are proposed. / I telekommunikationssystem utförs tusentals uppgifter varje millisekund. Dessa uppgifter tar in olika parametrar och orsakar stor belastning på systemet. Syftet med avhandlingen är att bygga riktiga matematiska modeller för dessa uppgifter som gör det möjligt att förutsäga deras last givet motsvarande parametrar. För varje uppgift har datasampel med lastutnyttjande och motsvarande parametrar tillhandahållits. En explicit, exakt och enkel modell önskas. Spridningsdiagram används som en preliminär analys av datat. Sedan används första ordningens och andra ordningens linjära modeller, styckvis-linjära modeller och trädbaserade modeller som prototyper för uppgiftsmodellering. Metoder som styckvis linjär regression och partiell korrelationsanalys tillämpas för att välja rätt parametrar från många tillgängliga parametrar för att förenkla modellerna. Ett automatisk verktyg har utvecklats för att automatisera hela modelleringsprocessen. Det finns 17 uppgifter totalt. För 15 av 17 uppgifter hittades acceptabla modeller byggda med ett RMSE lägre än 2 gånger standardavvikelsen av det uppskattade bruset med antagandet om ett gaussiskt brus. För de andra två uppgifterna hittades inga adekvata modeller. Skäl till att inte få acceptabla modeller diskuteras och förslag på framtida arbete föreslås.

Nowadays wireless networks are used widely in industry due to the advantagesthat they provide. However, these networks are not as reliable as wired networks.This unreliability is the result of problems like delays, packet lossesand limited bandwidth. One should take care of these problems in advance,to get the best performance of the systems.A packet loss, which is the main focus of this thesis, occurs when a packet ofdata gets lost, either from the sensors to the controller or from the controllerto the actuators in the process. There are many methods to deal with packetlosses. In some methods it is tried to improve the connection, to get lesspacket losses. In other methods, a predictive outage compensator (POC) canbe used before the actuator or the controller to compensate for the eects of thepacket losses on the network control system's performance. The POC sends areplacement signal if it does not receive the sent data in the appropriate time.In this thesis, we consider a system with an unreliable wireless network connectionbetween the controller and the actuator. We study the eect of threePOC methods on the performance of this system: Zero (where a signal witha value equal to zero is sent to the system during the time the connection islost), Hold (where the last received signal is used instead of the lost signal)and optimal method. In our proposed method, knowing some parameters ofthe system together with the monitoring of the control history, we estimatethe lost signal. To nd the systems parameters (or to initialize the system), weuse two dierent system identication methods, oine (or batch) and online(or recursive).To model the connection, we consider two packet loss models, outages and theGilbert Elliot model. An outage is dened as a period when several consecutivepackets are lost.  We show that the optimal method improves the performance of the networkedcontrol system remarkably, compared to the other two methods. The conclusionsare veried by simulation results.

Mobile Visual Search (MVS) is a research field which focuses on the recognition of real-world objects by using mobile devices such as smart phones or robots. Current mobile visual search solutions achieve search results based on the appearance of the objects in images captured by mobile devices. It is suitable for planar structured objects such as CD cover images, magazines and art works. However, these solutions fail if different real objects appear similar in the captured images. To solve this problem, the novel solution captures not only the visual appearance of the query object, but uses also the underlying 3D geometry. Vocabulary Tree (VT) methods have been widely used to efficiently find the match for a query in the database with a large volume of data. In this thesis, we study the vocabulary tree in the scenario of multi-view imagery for mobile visual search. We use hierarchically structured multi-view features to construct a multi-view vocabulary trees which represent the 3D geometric information of the objects. Relevant aspects of vocabulary trees such as the shaping of trees, tf-idf weighting and scoring functions have been studied and incorporated in the multi-view scenario. The experimental results show that our multi-view vocabulary trees improve the matching and ranking performance of mobile visual search.

With the advent of next generation sequencing there has been an explosion of the size of data that needs to be processed, where next generation sequencing yields basepairs of DNA in the millions. The rate at which the size of data increases supersedes Moores law therefore there is a huge demand for methods to nd meaningful labels of sequenced data. Studies of microbial diversity of a sample is one such challenge in the eld of metagenomics. Finding the distribution of a bacterial community has many uses for example, obesity control. Existing methods often resort to read-by-read classication which can take several days of computing time in a regular desktop environment, excluding genomic scientists without access to huge clusters of computational units. By using sparsity enforcing methods from the general sparse signal processing eld (such as compressed sensing), solutions have been found to the bacterial community composition estimation problem by a simultaneous assignment of all sample reads to a pre-processed reference database. The inference task is reduced to a general statistical model based on kernel density estimation techniques that are solved by existing convex optimization tools. The objective is to o er a reasonably fast community composition estimation method. This report proposes, clustering as a means of aggregating data to improve existing techniques run-time and biological delity. Use of convex optimization tools to increase the accuracy of mixture model parameters are also explored and tested. The work is concluded by experimentation on proposed improvements with satisfactory results. The use of Dirichlet mixtures is explored as a parametric model of the sample distribution where it is deemed that the Dirichlet is a good choice for aggregation of k-mer feature vectors but the use of Expectation Maximization is unt for parameter estimation of bacterial 16s rRNA samples. Finally, a semi-supervised learning method found on distance based classication of taxa has been implemented and tested on real biological data with high biological delity. / Nya tekniker inom DNA-sekvensering har givit upphov till en explosion pa data som nns att tillga. Nasta generations DNA-sekvensering generar baspar som stracker sig i miljonerna och mangden data okas i en exponentiell takt, vilket ar varfor det nns ett stort behov av ny skalbar metodik som kan analysera kvantitiv data for att fa ut relevant information. Den bakteriella artfordelning av ett provror ar en sadan problemst allning inom meta-genomik, vilket har era tillampningsomraden som exempelvis, studier av fettma. I dagslaget sa ar den vanligaste metoden for att fa ut artfordelningen genom att klassiera DNA-strangarna av bakterierna, vilket ar en tidskravande losning som kan ta upp emot ett dygn for att processera data med hog upplosning. En snabb och tillforlitlig losning skulle darfor tillata er forskare att ta del av nasta generations sekvensering och analysera dess data som i sin tur skulle ge upphov till mer innovation inom omradet. Alternativa losningar med inspiration fran signalbehandlig har hittats som nyttjar problemestallningens glesa natur genom anvandning av Compressed Sensing. Svar hittas genom att simultant tilldela strangar till en for-processerad referensdatabas. Problemstallningen har forenklats till en statistisk modell av provror med ickeparametrisk estimering for att implicit fa ut fordelningen av bakteriearter med hjalp av konvex optimering. Denna rapport foreslar anvandningen av klustrering for aggregering av data for att forbattra tillforlitligheten av svaren och minska tiden for berakning av dessa. Anvandningen av parametriska modeller, Dirichlet fordelningen, har utforskats dar rapporten har kommit fram till att antaganden for lampligheten av denna som ett medel att aggregera k-mer vektorer ~Ar rimliga men att parameterestimeringen med Expectation Maximization ej fungerar val i samband med Dirichlet och en omskrivning av parametern skulle behovas i vektorrymden som spans av 16S rRNA genen. Slutligen sa har distansbaserad tilldelning av bakterier testats pa data fran verklig biologisk kontext med valdigt hog noggranhet. ii

No description available.

In the past few decades the electric power system has seen tremendous growth in termstechnology such as integration of DG and advanced power electronics devices. Such developmentsmainly include renewable energy, increased use of HVDC transmission, state ofthe art communication systems and adaptation of information modeling standards appliedto power systems. In this thesis work a RBTS distribution grid network model has beenimplemented in OPAL-RT to integrate automation and ICT with more devices. These motivateuse of standardization like IEC 61850 and IEC 61175. This network model is usedfor verification of earlier developed monitoring and control methods at the ICS department.The verification setup involves interfacing of the network models in OPAL-RT with Jessrule engine via OPC. The focus of this master project work is evaluation of the use of IEC61175 for consistent signal naming in the network model. It is done through detailed signalmodeling in the Simulink model for use in the real time simulation and implementation ofa graphical user interface to show all the signals along with their measured value in a treeview. Second part of the work focuses on utilization of the signal modeling in high-levelapplications. The applications can utilize the consistent signal naming done by using IEC61175 to implement a semantic reasoning model for interpretation of the signals and therebyimprove the monitoring and control functions. An interface has been implemented to generatean XML file of the mapped signals along with the last measured value for the parserimplemented in Java. After parsing the XML file all the data is used for the Jess rule engineto fire the particular rule in a specific situation. Some rules are implemented for monitoringthe system voltage and for finding out the signals associated with distributed generationunit to calculate their actual generation in the network. In this project an ontology basedapproach is also performed in JADE to get a clear idea of integration of information sources.Results of the work show that proper signal designation in a network according the standardIEC 61175 can potentially help reduce the complexity and improve reliability of operations. / Under de senaste decennierna ökade elkraftsystemet ökade enormt i tekniska termersom integration av DG och avancerade ström i elektroniska enheter. En sådan utvecklinginnefattar främst förnybar energi, ökad användning av HVDC-överföring, toppmodernakommunikationssystem och anpassning av informationsmodelleringskraven för kraftsystem.I detta examensarbete har ett RBTS distributionsnätet nätverksmodell genomförts i OPALRTför att integrera automation och IT med fler enheter. Dessa motiverar användningenav standardiseringen som IEC 61850 och IEC 61175. Denna nätverksmodell används förverifiering av tidigare utvecklade processer och kontrollmetoder vid ICS avdelningen. Installationsveriferingeninnebär gränssnitt för nätverksmodeller i OPAL-RT med "Jess ruleengine" via OPC. Fokus i detta examensarbete är utvärdering av användningen av IEC 61175för en konsekvent namngivning av signalen i nätverksmodellen. Det görs genom noggrannsignalmodellering i Simulink-modellen för användning i realtidssimulering och genomförandeav ett grafiskt användargränssnitt för att visa alla signaler tillsammans med mätvärdet i enträdvy. Andra delen del av arbetet har varit fokuserar Utnyttjande av signal modelleringi hög nivå applikationer att fokusera utnyttjandet av signalmodelleringen görs med hjälpav IEC 61175 att genomföra en semantisk resonemang modell för tolkning av signalernaoch därmed förbättra övervakningen och kontrollfunktioner. Ett gränssnitt har genomförtsför att skapa en XML-fil av de kartlagda signalerna tillsammans med det senast uppmättavärdet för tolken genomfört i Java. Efter tolka XML-filen alla data används för "Jess ruleengine" att avfyra särskild regel i en specifik situation. Vissa regler tillämpas för övervakningav systemspänning och för att ta reda på de signaler som förknippas med distribueradgenereings enheter för att beräkna deras faktiska produktion i nätet. Projekt är ontologinbaserad på metoder upprätt i JADE för att få en klar uppfattning om ntegreringen av informationskällorna.Resultatet av arbetet visar att korrekt beteckning av signalen i ett nätverkenligt standarden IEC 61175 kan hjälpa potentiellt förenkla och förbättra tillförlitligheten iverksamheten.

Very Fast Transients are surge overvoltages created for example when opening or closing a disconnector switch (DS). Because of the very high frequency stress they exert on the equipment and their magnitude (up to 3 pu), they constitute an important issue in the design of ultra-high voltage Gas Insulated Substations. This thesis offers a general understanding of Very Fast Transient Overvoltages (VFTO or VFT) and explores different mitigation techniques, mainly based on dissipation of the energy associated with it. Two solutions are mainly discussed for attenuating the VFTO: applying a semi resistive and magnetic coating or using magnetic rings. Both rely on the non-linearity of skin effect and magnetic losses and are treated in similar manners. An electromagnetic model of both systems is proposed as well as a way to model the influence of the device on the transient behaviour of the system. The performances of both systems still have to be determined by experimentation but they both should significantly reduce the impact of the VFTO. / Mycket snabba transienter (eng. Very Fast Transients) är överspänningar som skapas till exempel när en frånskiljare öppnas eller stängs (DS). På grund av de mycket högfrekventa påkänningar som de utövar på utrustningen och deras storlek (upp till 3 pu), utgör de en viktig fråga i utformningen av ultrahögspännings gasisolerade ställverk. Denna avhandling ger en allmän förståelse för mycket snabba transienta överspänningar (VFTO eller VFT) och undersöker olika metoder för dämpning, främst baserade på förlust av energi. . Främst diskuteras två lösningar för dämpning av VFTO: applicering av en semi resistiv och magnetisk beläggning kring ledaren eller använda magnetiska ringar. Båda är beroende av icke-linjäritet av strömförträngningseffekt och magnetiska förluster, båda metodernabehandlas på liknande sätt. En elektromagnetisk modell av båda systemen föreslås liksom ett sätt att modellera inverkan av anordningen på transienta systemets beteende. Utförandet av båda systemen måste verifieras genom experiment, men de båda bör avsevärt minska effekterna av VFTO.

This research project has been conducted at RTE in order to study the transient stability after asymmetrical faults. When three-phase short-circuits occur in a network, almost all the electrical power is lost on the relevant line(s). Among all short-circuit types, it is the most drastic event and the issue has to be solved very quickly. But oddly, it is also the easiest problem to solve mathematically speaking. This comes from the fact that the system stays balanced, and equations can be simplified. However with line-to-ground faults this is no longer the case, and transient stability analysis becomes tricky. Until now, unbalanced situations have not been studied much. Since this kind of trouble is less serious than losing all three phases, every protection devices on the network have been sized to counter three-phase faults in time and avoid severe consequences. They will then also work for onephase problems. Despite this, there is a desire from RTE to understand – physically and mathematically – what happens when one-phase faults occur, and it is the mission behind this master thesis. First, a mathematical theoretical model was derived to examine a network’s stability without running any simulation. Then, once simulation software programs were taken in hand, several tests were run on a very simplified network, and compared with the theory developed previously. Finally, these experiments were carried out on a much larger scale. It is important to understand that, except for the theoretical model, all the results and conclusions in this document come from simulations. Even if a lot of tests and models led to them, these conclusions must be handled with care. The goal of this work was also to have a better understanding of unbalanced systems, of the Fortescue representation and thus, understand more clearly the parameters required by simulation tools like Eurostag© for future studies. / Detta forskningsprojekt genomfördes hos RTE för att undersöka transientstabilitet efterosymmetriska fel. När trefasiga kortslutningar inträffar i en nätverk försvinner nästan all kraft i derelevanta ledningarna. Bland alla kortslutningstyper är detta den mest drastiska händelsen och måstelösas väldigt snabbt. Konstigt nog är det det lättaste problemet att lösa matematiskt. Detta på grundav faktumet att systemet förblir balanserat och ekvationer kan förenklas. Hursomhelst vid enfasigajordfel är detta inte längre fallet och transientstabilitetsanalys blir plötsligt svårt att räkna på. Fram tills nu har inte lösningar på obalanserade situationer studerats mycket. Eftersom denna typ avproblem är mindre allvarliga än att förlora alla tre faser, så har enheter på nätverket utformats för attmotverka trefas--‐fel snabbt och undvika allvarliga konsekvenser. Enheterna kommer då också fungeraför enfasproblem. Trots detta så finns det en önskan från RTE att förstå –fysiskt och matematiskt –vad som händer närett enfasproblem uppstår, det är det som är målet med mitt examensarbete. Först framtogs enmatematisk teoretisk modell för att examinera nätverkets stabilitet utan att köra någon simulation. Sedan med hjälp av mjukvarusimulatorer så utfördes flertalet test med den tidigare utveckladeteorin. I slutändan utfördes experimenten i en mycket större skala. Det är viktigt att förstå att, utom den teoretiska modellen, kommer alla resultat i denna rapportenfrån simuleringar. Även om flera tester och modeller ledde fram till dem, ska dessa slutsatserhanteras varsamt. Målet med detta arbete var att få bättre förståelse för obalanserade system, representationen med symmetriska komponenter och därmed, få en klarare förståelse för parametrarna som krävs avsimuleringssverktyg så som Eurostag© för framtida studier.

The Master's thesis is part of a more comprehensive research topic aimed at investigating the interaction between the magnetosphere and the ionosphere. The study of the temporal variation of the eld aligned currents in the auroral region was done through analyzing Electric and Magnetic eld data downloaded from the ESA Cluster Active Archive and gathered through in situ measurements by the tetrahedral Cluster satellite constellation. The four satellites have an almost identical orbit, with a distance separation ranging between a hundred kilometers to several thousand kilometers. This allows for the measurement of the Electric and Magnetic elds associated with Birkeland currents in the same spatial region at four dierent times. By performing a cross-correlation between any two spacecraft measurements we obtain six correlation coecients along with the corresponding time lags, which can then be used to study the lifetime of the associated eld aligned currents. Further data analysis and interpretation is then performed to obtain a better understanding of the temporal stability of auroral structures and the intrinsic coupling between the ionosphere and the magnetosphere.

This thesis work details the development of an automatic scheduling engine for satellite communication from the operational stand point of a ground station. The aim has been to create a scheduling engine that autonomously calculates passes for a large number of satellites over a ground station and assigns these passes to appropriate resources. The process used can be described as rule based scheduling, where each satellite is assigned a set of specic requirements that the scheduler tries to satisfy in order to create a schedule that satises all specied requirements. This approach is in contrast to the most commonly used scheduling today, where satellite operators request passes and ground stations try to satisfy these requests, often manually. With rule based scheduling satellite operators are instead allowed to set requirements and the pass times are chosen automatically so as to optimize the process and admit a higher utilization of available resources. It is shown that a typical utilization of a ground stations resources of about 60% can be achieved. In addition to the scheduling engine a simple web interface has been developed, allowing the control of all parameters and scheduling through a web browser, thus demonstrating the ability to make this system more widely accessible for a broader range of users. The development of a rule based scheduler illustrates the possibility of making the process of satellite to ground communications more streamlined from the part of the ground station while at the same time permitting an increase in the number of passes it can support. / Det har examensarbetet beskriver utvecklingen av en autonom schemalaggare for satellitkommunikation fran en markstations perspektiv. Syftet har varit att skapa en autonom schemalaggare som pa egen hand beraknar passtider for ett stort antal satelliter over en markstation och schemalagger dessa pass pa lampliga resurser. Processen som anvands kan beskrivas som regelbaserad schemalaggning, dar varje satellit som ska schemalaggas tilldelas ett antal specika krav som schemalaggaren sedan forsoker tillfredsstalla for att pa sa satt skapa ett schema som tillfredsstaller alla krav fran alla satellitoperatorer. Det har angreppssattet skiljer sig fran det som anvands mest idag, dar satellitoperatorer staller detaljerade krav pa vilka pass som ska bokas in hos markstationen, och personalen pa markstationen forsoker att tillfredsstalla dessa krav sa langt det ar mojligt, ibland manuellt. Med regelbaserad schemalaggning far satellitoperatorer istallet specicera ett set med krav for sina satelliter, och schemalaggaren valjer passtider sa att alla krav for alla satelliter tillgodoses pa ett sa eektivt satt som mojligt, sa att en hogre belaggning pa markstationen kan uppnas an vad som annars vore mojligt. Det visas i dokumentet att en belaggning pa ca 60 % ar mojlig med hjalp av regelbaserad schemalaggning; hogre an normalscenariot for en markstation idag. Utover schemalaggaren har ett webbaserat granssnitt utvecklats som mojliggor kontroll av satellitparametrar och schemalaggning via en webblasare. Pa sa satt visas mojligheten att gora ett sadant har system tillgangligt for ett brett spektrum av anvandare. Utvecklingen av en automatiserad schemalaggare illustrerar mojligheten att forenkla processen for passbokning av satellit till markstationskommunikation samtidigt som en forhallandevis hog belaggning kan uppnas.