Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-27T18:20:21Z No. of bitstreams: 1 MARCOS AURELIO DE ANDRADE PINHEIRO D.PDF: 1569429 bytes, checksum: fdd038d3078c3bb34304c9ece541d451 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T18:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARCOS AURELIO DE ANDRADE PINHEIRO D.PDF: 1569429 bytes, checksum: fdd038d3078c3bb34304c9ece541d451 (MD5) Previous issue date: 2004-03 / Este trabalho apresenta uma nova investigação sobre o desempenho de bancos de filtros uniformes analógicos, digitais e híbridos (A/D e D/A) com coeficientes sujeitos a erros. Admitem-se realizações em ponto-fixo e ponto-flutuante dos coeficientes digitais. Como entrada, são aceitos os processos estocásticos ruído branco, auto-regressivo (AR), média-móvel (MA) e auto-regressivo de média-móvel (ARMA), estacionários no sentido amplo. O parâmetro de desempenho adotado é a relação sinal-ruído. São propostas estimativas teóricas para a média e o desvio padrão da relação sinal-ruído dos bancos de filtros com erros aleatórios. Apresentam-se também fórmulas para o cálculo da relação sinal-ruído dos bancos de filtros tal como obtidos na fase de projeto e daqueles submetidos a erros deterministas. A validade de todas as expressões teóricas deduzidas nesta tese é confirmada por simulações computacionais exaustivas, cujos resultados são mostrados e comentados. Um estudo de caso com sinal de voz complementa a investigação. A partir da fórmula para a média da relação sinal-ruído, concebe-se um novo método de projeto de filtros protótipos, ilustrado por um exemplo. Tópicos de interesse da teoria de bancos de filtros são revistos. / This work presents a novel investigation about the performance of analog, digital and hybrid (A/D and D/A) uniform filter banks with coefficients subjected to errors. Fixed-point and floating-point implementations of the digital coefficients are admitted. As input, the white-noise, autoregressive (AR), moving-average (MA) and autoregressive moving-average (ARMA) WSS stochastic processes are considered. The performance evaluation parameter adopted is the signal-to-noise ratio. Theoretical expressions for the mean and standard deviation of the signal-to-noise ratio of the filter banks with random errors are proposed. Also introduced are the formulas for the calculus of the signal-to-noise ratio of the filter banks as obtained at the design time and of those under deterministic errors. The validity of all theoretical expressions deduced in this thesis is confirmed by exhaustive simulations, whose results are shown and commented. A case study using a voice signal complements the investigation. Based on the signal-to-noise ratio mean value formula, a novel design method of prototype filters is conceived, which is illustrated by an example. Topics of interest in the theory of filter banks are reviewed.

[pt] Neste trabalho é feito um estudo sobre compressão de imagens para canal ruidoso.Inicialmente, esquemas de complexidade moderada sem a utilização do princípio da separação de Shannon são investigados e simulados. Com isso, mostra-se que esquemas eficientes de codificação conjunta fonte/canal existem e podem eventualmente apresentar melhor performance do que esquemas separados de codificação e canal e fonte. São também investigados, algoritmos de codificação de imagens visando a transmissão num capital ruidoso. Nesse contexto, é proposto um esquema utilizando transformadas com superposição com boa performance, como mostram as simulações realizadas. O esquema posteriormente estendido para imagens multi- espectrais mostrando-se igualmente eficiente. / [en] In the present dissertation we investigate image compression techniques for transmission over binary symmetric channels poluted with noise. Frist we simulate some known techniques for joint source/channel coding that dispenses with the use of error correcting codes. These techiniques may exhibit better performance when complexity and delay constraits are at stake. We further propose an image compression algorithm for noisy channels based on lapped/block transforms and block source/channel coding. We simulate the proposed scheme for various channel situations. The algorithm is further extented to handle compression and transmission of multiepectral remote sensing satellite imagery. Results for natural and multiespectral images are presented showing the good performance attained by the proposed schemes.

Submitted by JULIO CEZAR UZINSKI null (uzinski.jc@gmail.com) on 2016-12-15T21:43:22Z No. of bitstreams: 1 Uzinski JC.pdf: 2380247 bytes, checksum: 910b14a40501433136262e638e586b5f (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-20T16:20:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 uzinski_jc_dr_ilha.pdf: 2380247 bytes, checksum: 910b14a40501433136262e638e586b5f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T16:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 uzinski_jc_dr_ilha.pdf: 2380247 bytes, checksum: 910b14a40501433136262e638e586b5f (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Esta tese apresenta uma parametrização no espaço de estados para a transformada wavelet rápida. Esta parametrização é baseada em funções de base ortonormal e filtros de resposta finita ao impulso simultaneamente, uma vez que, a transformada rápida wavelet é um algoritmo que consiste em decompor sinais no domínio do tempo em sequências de coeficientes baseados numa base ortogonal de funções wavelet. Deste modo, vantagens apresentadas por ambas as propostas são incorporadas. Modelos de resposta finita ao impulso têm propriedades atrativas como vantagens computacionais e analíticas, garantia de estabilidade BIBO e robustez para a mudança de alguns parâmetros, dentre outras. Por outro lado, séries de funções de base ortonormal têm características que as fazem atrativas para a modelagem de sistemas dinâmicos, como ausência de recursão da saída, a não necessidade de se conhecer previamente a estrutura exata do vetor de regressão, possibilidade de aumentar a capacidade de representação do modelo aumentando-se o número de funções ortonormais utilizadas, desacoplamento natural das saídas em modelos multivariáveis; tolerância a dinâmicas não modeladas. Além disso, a realização no espaço de estados é mínima. A contribuição deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma realização no espaço de estados para bancos de filtros wavelet, em que há a presença explícita de parâmetros que podem ser livremente ajustados mantendo as propriedades de reconstrução perfeita e ortonormalidade. Para ilustrar o funcionamento e as vantagens da técnica proposta, alguns exemplos de decomposição de sinais no contexto de processamento de sinais mostrando que ela proporciona os mesmos coeficientes wavelet que a transformada wavelet rápida, e uma aplicação em controle através de realimentação dinâmica de estados também são apresentados nesta tese. / This thesis presents a state-space parameterization for the fast wavelet transform. This parameterization is based on orthonormal basis functions and finite impulse response filters at the same time, since the fast wavelet transform is an algorithm, which converts a signal in the time domain into a sequence of coefficients based on an orthogonal basis of small finite wavelet functions. Advantages presented by both proposals are incorporated. Finite impulse response systems have attractive properties, for instance, computational and analytical advantages, BIBO stability and robustness guarantee to some parameter changes, and others. On the other hand, orthonormal basis functions have some characteristics that make them attractive for dynamic systems modeling, examples are, output recursion absence, not requiring prior regression vector exact structure knowledge; possibility of increasing the model representation capacity by increasing the number of orthonormal functions employed; natural outputs uncoupling in multivariable models; tolerance to unmodeled dynamics, and others. Furthermore, the state-space realization is minimal. The contribution of this work consists in the development of a state-space realization for a wavelet filter bank, with the explicit presence of the parameters that can be freely adjusted, keeping perfect-reconstruction and orthonormality guarantees. In order to illustrate advantages and how the proposed technique works, some decomposition examples in signal processing context are presented showing that it provides the same wavelet coefficients as the fast wavelet transform, and an application on dynamic state feedback control is also presented in this thesis. / CNPq: 160545/2013-7

Orientador: Francisco Villarreal Alvarado / Resumo: Esta tese apresenta uma parametrização no espaço de estados para a transformada wavelet rápida. Esta parametrização é baseada em funções de base ortonormal e filtros de resposta finita ao impulso simultaneamente, uma vez que, a transformada rápida wavelet é um algoritmo que consiste em decompor sinais no domínio do tempo em sequências de coeficientes baseados numa base ortogonal de funções wavelet. Deste modo, vantagens apresentadas por ambas as propostas são incorporadas. Modelos de resposta finita ao impulso têm propriedades atrativas como vantagens computacionais e analíticas, garantia de estabilidade BIBO e robustez para a mudança de alguns parâmetros, dentre outras. Por outro lado, séries de funções de base ortonormal têm características que as fazem atrativas para a modelagem de sistemas dinâmicos, como ausência de recursão da saída, a não necessidade de se conhecer previamente a estrutura exata do vetor de regressão, possibilidade de aumentar a capacidade de representação do modelo aumentando-se o número de funções ortonormais utilizadas, desacoplamento natural das saídas em modelos multivariáveis; tolerância a dinâmicas não modeladas. Além disso, a realização no espaço de estados é mínima. A contribuição deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma realização no espaço de estados para bancos de filtros wavelet, em que há a presença explícita de parâmetros que podem ser livremente ajustados mantendo as propriedades de reconstrução perfeita e ortonormalidade. ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor