Inicialmente, apresentam-se características de dispositivos eletrônicos conhecidos como PLLs (phase-locked loops). PLLs são amplamente empregados para se extrair sinais de tempo em canais de comunicação e em aplicações nas quais se deseja controle automático de freqüência. O objeto principal é estudar PLLs analógicos descritos por uma equação diferencial ordinária de terceira ordem. Assim, deduzem-se condições de estabilidade assintótica e identifica-se um regime de caos conservativo, que ocorre sob certas combinações de valores de parâmetros. Três métodos de controle não-linear/caótico são então apresentados e aplicados. Os métodos são os seguintes: o Método de Pyragas via realimentação de variável de estado; o Método de Pyragas com atraso temporal na realimentação; e o Método de Sinha, o qual efetua o controle perturbando um parâmetro do sistema. Simulações numéricas são levadas a cabo a fim de ilustrar o comportamento dinâmico do sistema quando sujeito à ação desses métodos. Este trabalho termina com um estudo de uma rede formada por uma cadeia de PLLs. Condições para soluções síncronas, periódicas e caóticas (dissipativas e conservativas) são deduzidas para tal rede. / Firstly, features of electronic devices known as PLLs (Phase-Locked Loops) are presented. PLLs are widely employed to extract time signals in communication channels and in applications where automatic control of frequency is desired. The main goal is to study analog PLLs described by a third-order nonlinear ordinary differential equation. Thus, conditions for asymptotic stability are derived and a regime of conservative chaos occurring under certain combinations of parameter values is identified. Then, three methods of control of nonlinear/ chaotic dynamics are presented and applied. The methods are the following: the Pyragas method via feedback of state variable; the Pyragas method with time delay in the feedback; and the Sinhas method, which performs the control by disturbing a parameter of the system. Numerical simulations are accomplished in order to illustrate the dynamical behavior of the system when subjected to the action of these methods. This work ends with a study of a single-chain PLL network. Conditions for synchronous, periodic and chaotic (dissipative and conservative) solutions are derived for such a network.

Nesta tese, uma família de memórias associativas bidirecionais caóticas (família C-BAM) é proposta, implementada e testada com o objetivo de estender a relevância da presença e do estudo do fenômeno caótico a modelos de redes associativas. Na modelagem da família C-BAM, todos os neurônios da memória associativa bidirecional caótica (BAM), BAM com atraso e BAM exponencial (eBAM) foram substituídos por neurônios caóticos. Cada parâmetro do neurônio caótico na família C-BAM tem sua influência estimada através do planejamento de experimentos, em diferentes dinâmicas. Com base no planejamento de experimentos, valores de parâmetros são selecionados a fim de ilustrar a emergência de comportamentos dinâmicos como bifurcação, caos determinístico e crise. A existência de dinâmicas caóticas é confirmada pelo cálculo dos expoentes de Lyapunov. Experimentos empíricos mostraram que a dinâmica caótica modifica a acessibilidade à memória da família C-BAM. Ao invés de recuperar um único par, como a família BAM fazia, a versão caótica é capaz de gerar uma grande diversidade de padrões recuperados, envolvendo complexas transições entre os padrões armazenados, para algumas variações paramétricas. Tal comportamento permite à família C-BAM acessar padrões inacessíveis às redes BAMs originais. Além disso, a nova acessibilidade à memória, na qual seqüências de recuperação (com diferentes tamanhos) compostas de padrões treinados e não treinados têm emergido, pode ser usada para modelar a habilidade de um indivíduo saltar passos na solução de uma tarefa. Esta tese seleciona a rede C-BAM para ilustrar que a seqüência de recuperação da rede pode modelar a habilidade de um noviço ou a habilidade de um especialista executar uma tarefa. Embora a família C-BAM possa alcançar todos os padrões armazenados durante o comportamento caótico, ela não consegue convergir para um padrão específico. Duas estratégias de controle são propostas para permitir que as redes caóticas convirjam para a memória desejada: o método de controle por pinagem e um método de controle adaptativo. Conseqüentemente, os modelos C-BAM podem, de fato, realizar a hetero-associação de memórias antes inacessíveis, e a rede C-BAM pode estabilizar-se no estado final de uma tarefa, dado o primeiro estado / In this thesis, a family of bidirectional associative memories (C-BAM family) is proposed, implemented and tested to extend the study of chaotic phenomenon in associative models. In the C-BAM model, all the original neurons of bidirectional associative memory (BAM), BAM with delay and exponenetial BAM (eBAM) were substituted for chaotic neurons. Based on the experimental design, values of C-BAM family parameters are set to illustrate the emergence of a diversity of dynamic behavior, such as bifurcation, deterministic chaos and crisis. The existence of the chaotic dynamics is confirmed by calculation of Lyapunov exponents. Empiric experiments showed that the chaotic dynamics modifies the behavior of memory accessibility. Instead of recalling a single pair, as BAM did, its chaotic version yielded a wide diversity of recalled patterns, involving complex transitions via memorized patterns for some parametric variations. Hence, C-BAM family can access patterns that original BAM family cannot. Moreover, the new way of memory accessibility, in which several recall sequences (with distinct sizes) composed of trained and nontrained patterns have emerged, can be used to model the ability of skipping steps by an individual in a task solution. This thesis selected C-BAM network to illustrate that the retrieval sequence can model the ability of a novice or the ability of an expert to execute a task. There are also illustrated cases in which a novice recall can be transformed into an expert recall through parametric variation. Although C-BAM family can reach all stored patterns during the chaotic behavior, it can not converge towards a specific pattern, consequently a desired output is not produced. In this thesis, two control strategies are proposed in order to make the chaotic networks to converge towards the desired memory: the pinning control method and the adaptive control method. Consequently, the C-BAM models can effectively realize the correct heteroassociation to former non-accessible memories and the C-BAM network can quickly be stabilized in the final state of a task, given the first state

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-06T14:22:48Z No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-06T14:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Heliovanio Torres Bandeira.pdf: 959027 bytes, checksum: 9873348980adb3c73410a63f86c250d6 (MD5) Previous issue date: 2006-06-19 / Ionic channels are formed by one or few protein molecules found in biological membranes and constitute one of the possible ways for the transport of ions through these membranes. These proteins can assume different conformational open and closed states, phenomenon named ion channel kinetics. The transitions from one state to another are dependent on the potential energy barrier that separates them and can be controlled by electric field, ions, chemical substances and other physical agents. The dwell times in which the proteinchannel stays in one these conformational states have been modeled assuming that the process is Markovian. A chaotic model also was proposed for modeling the ion channel kinetics (LIEBOVITCH e TÓTH., 1991).In this work we use the R/S Hurst analysis to test the long-range correlation found in calcium-activated potassium channel kinetics in Leydig cells. The Hurst coefficient H, a parameter that show the memory existent in a kinetic process (NOGUEIRA et al., 1995), was calculated to a calcium-activated potassium channel in Leydig cells recording and it was equal to H = 0,66±0,044 (n=4), disclosing that the system presents a persistent memory. The R/S analysis when applied to the opening and closing dwell time series obtained from ion channel simulated data using a chaotic model was inadequate to describe the long-term correlation previously found in the experimental data. As conclusion, this work shows that: (i) really, opening and closing dwell times for the single calciumactivated potassium channel of Leydig cells present long-term correlation and (ii) the chaotic model, proposed by Liebovitch and Thót (1991), is not adequate to describe the memory found in the kinetic of this channel. / Canais iônicos são compostos de uma ou poucas moléculas de proteínas que se encontram nas membranas biológicas e constituem uma das vias possíveis para o transporte de íons através dessas membranas. Essas proteínas podem assumir diferentes estados conformacionais, abertos e fechados, fenômeno denominado de cinética de canais iônicos. As transições entre os estados cinéticos dos canais dependem das barreiras de energias potenciais que separam esses estados e, que podem ser controladas por campo elétrico, íons, substâncias químicas e outros agentes. Os tempos de permanências dos canais em cada um dos estados conformacionais têm sido modelados assumindo-se que este processo é markoviano. Um modelo caótico também foi proposto para modelar a cinética de canal iônico (LIEBOVITCH e TÓTH, 1991). Neste trabalho utilizamos a análise R/S de Hurst para testar a correlação de longo alcance (memória) na cinética de um canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig. O coeficiente de Hurst H, um parâmetro que mostra a memória existente em um processo cinético (NOGUEIRA et al., 1995), foi calculado para um registro de um canal para potássio ativado por cálcio e foi encontrado um valor de H = 0,66 ± 0,044 (n=4), evidenciando que o sistema apresenta uma memória persistente. A análise R/S aplicada à seqüência temporal de aberturas e fechamentos obtida para um canal iônico simulado por um modelo caótico mostrou que esse modelo é inadequado para descrever a correlação de longo alcance encontrada nos dados experimentais. Como conclusão, este trabalho mostra que: (i) tempos de permanência para aberturas e fechamentos do canal para potássio ativado por cálcio em células de Leydig apresentam correlação de longo alcance (memória);(ii) o modelo caótico, proposto por Liebovitch e Tóth (1991), é inadequado para descrever a memória encontrada na cinética do canal.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-03-08T12:29:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) JOAO VICTOR DE CARVALHO EVANGELISTA_DISSERTACAO_VERSAO_FINAL_2016.pdf: 4051425 bytes, checksum: c53a5039b8aa3054c77f2ee82a10849f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T12:29:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) JOAO VICTOR DE CARVALHO EVANGELISTA_DISSERTACAO_VERSAO_FINAL_2016.pdf: 4051425 bytes, checksum: c53a5039b8aa3054c77f2ee82a10849f (MD5) Previous issue date: 2016-08-16 / Message authentication, which ensures that a received message comes from its acclaimed sender, is of fundamental importance for secure communication systems. We consider in this work a physical layer authentication system employing tag signals embedded in the message to provide a robust authentication method. This work diverges from previous work in the area when it comes to the tag generation method. While the previous works use methods based on cryptographic hash functions or on the channel side information our system employs unidimensional chaotic maps to generate these tags. Due to the loss of information about the initial condition of chaotic maps, we show that they are strong candidates for the tag generation process. We prove that chaotic tags provide a positive lower bound on the unconditional security of the system. Additionally, we calculate the probability of success for three possible attacks to the authentication system: impersonation, substitution and replay.Finally, we analyze how the system parameters affect these probabilities and some performance metrics (bit error rate, outage probability, probability of false negative) and explore the tradeoff between security and performance in order to provide guidelines to design the system. / A autenticação de mensagem, o que garante que uma mensagem recebida vem de seu aclamado remetente, é de fundamental importância para sistemas de comunicação seguros. Neste contexto, considera-se neste trabalho um sistema de autenticação em camada física empregando tags embutidos nas mensagens proporcionando um robusto método de autenticação. Este trabalho diverge de trabalhos anteriores na área no que se refere ao método de geração de tags. Enquanto os trabalhos anteriores utilizam métodos baseados em funções criptográficas de hash e na informação do estado do canal, nosso sistema emprega mapas caóticos unidimensionais para gerar os tags. Devido ao fato de que a informação sobre a condição inicial se perde ao longo de uma órbita caótica mostraremos que elas são fortes candidatas para o processo de geração de tags. Provamos que tags caóticos garantem um limitante inferior positivo na segurança incondicional do sistema. Adicionalmente, nós calculamos a probabilidade de sucesso de três tipos de ataque: de personificação, de substituição e de repetição. Para finalizar, analisamos como os parâmetros do sistema afetam essas probabilidades e algumas métricas de performance (taxa de erro por bit, probabilidade de interrupção e probabilidade de falso negativo) e os compromissos entre segurança e performance para prover um guia de projeto do sistema.

Orientadores: Jose Manoel Balthazar, Helder Anibal Hermini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T09:56:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bolla_MairaRosine_M.pdf: 1168474 bytes, checksum: 0fac8753156d18f561b1aeef6a8a6210 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho consiste de duas partes, na primeira faremos o estudo da dinâmica de uma espaçonave de dupla rotação axial, modelada por um sistema mecânico simples, constituído de um rotor desbalanceado atachado num suporte elástico e governado por uma fonte de energia não-ideal. Na segunda parte formularemos todas as equações diferenciais não-lineares que governam os movimentos não-lineares de uma viga com movimentos de curvatura e arfagem no espaço. A formulação é baseada num princípio variacional que leva em conta todas as não linearidades devido à deformação e efeitos de gradiente de gravidade. As não-linearidades devidas às deformações aparecem devido aos efeitos geométricos, que consiste dos termos não-lineares de curvatura e inércia. Equações expandidas que governam os movimentos perturbados não-lineares ao redor de um equilíbrio são também desenvolvidas para o caso em que a viga está em órbita circular. Tais equações são adaptadas para uma análise de perturbação do movimento, e não-linearidades até ordem cúbica são representadas por um parâmetro. Também é analisado o acoplamento não-linear da resposta de arfagem-curvatura de uma viga livre-livre em uma órbita circular, quando a viga está sujeita a uma excitação externa periódica. As não-linearidades presentes nas equações diferenciais do movimento são devidas às deformações da viga (isto é, não-lineridades de curvatura e de inércia) e também devido ao momento de gradiente de gravidade. Métodos de perturbações são usados para analisar o movimento. Vários movimentos de ressonância exibidos pelo sistema são analisados em detalhe, nomeados, ressonâncias harmônicas quando a freqüência de excitação externa, O, está próxima da freqüência natural de flexão ou do movimento de arfagem, e a ressonância super-harmônica quando O está próxima da metade da freqüência natural do movimento de arfagem. As últimas duas ressonâncias estão associadas com excitações de baixa freqüência / Abstract: This work concerns of two parts, in the first we will make the study of the dynamics of dual-spin-spacecraft modeled by a simple mechanical system consisting of an unbalanced rotor attached to an elastic support and driven by non-ideal source. In the second part we will formulate the complete nonlinear differential equations governing the nonlinear motions of a beam able to undergo bending and pitching in space. The formulation is based on a variational principle and accounts for all the nonlinearities due to deformation and gravity gradient effects. The nonlinearities due to deformation arise due to geometric effects, which consist of nonlinear curvature and nonlinear inertia terms. Expanded equations governing the nonlinear perturbed motions about an equilibrium are also developed for the case when the beam is in circular orbit. Such equations are suited for a perturbation analysis of the motion, and nonlinearities up to cubic order in a bookkeeping parameter are retained in them. The coupled nonlinear pitch-bending response of a free-free beam in a circular orbit, when the beam is subjected to a periodic external excitation, is analysed too. The nonlinearities present in the differential equations of motion are due to deformations of the beam (i. e. curvature and inertia nonlinearities) and to the gravity-gradient moments. Perturbation methods are used to analyse the motion. Several resonant motions exhibited by the system are analysed in detail, namely, harmonic resonances when the frequency of the external excitations, O, is either near the natural frequency of the flexural or of the pitch motion, and a superharmonic resonance when O is near one half of the natural frequency for the pitch motion. The latter two resonances are associated with very low excitation frequencies / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Jose Manoel Balthazar, João Mauricio Rosario / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-05T10:03:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassiano_Jeferson_D.pdf: 8294948 bytes, checksum: b7318ea3e310db82a9fd5af926a9cb2a (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo a determinação analítica da ocorrência de um tipo de caos (irregularidade) determinístico denominado Caos Homoclínico em algumas aplicações da Ciência da Engenharia como, por exemplo, a Robótica e a Teoria de Controle (Controle de Bifurcações e Caótico). Para isto, faz-se uso da chamada Teoria de Poincaré - Mel¿nikov que fornece uma forma analítica para a determinação do tipo de comportamento do sistema (regular ou irregular) / Abstract: This work make the analytical determination of the occurrence of a type of deterministic chaos (irregularity) called Homoclinic Chaos in some applications of the Science of Engineering and mechanics as, for example, the Robotics and the Theory of Control (Chaotic Control of Bifurcations so on). For that purpose, the Theory of Poincaré - Mel¿nikov is used that supplies an analytical form for the determination of the type of the system behavior of the system (regular or irregular) / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcus Aloizio Martinez de Aguiar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T21:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonanca_MarcusViniciusSegantini_D.pdf: 10284922 bytes, checksum: 28ea976c05e0eadcda732211e40afb25 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho, estudamos de que maneira e sob que condições um sistema caótico com apenas dois graus de liberdade produz efeitos irreversíveis como dissipação, termalização e, do ponto de vista quântico, perda de coerência em um sistema simples a ele acoplado. Na formulação clássica do problema, descrevemos analiticamente o comportamento do fluxo de energia em Resposta Linear e apontamos o ingrediente talvez principal que um sistema caótico possui para causar irreversibilidade: correlações que decaem exponencialmente. Mostramos que é possível descrever o equilíbrio assintótico inclusive com uma temperatura, o que é não-intuitivo em se tratando de sistemas pequenos. Esse último resultado completa o paralelo entre o movimento Browniano usual e o modelo proposto. Formulamos o problema do ponto de vista quântico via o formalismo de Funcionais de Influência. Mostramos que este formalismo é mesmo adequado pois a influência do sistema caótico é descrita pelas contrapartidas quânticas das mesmas funções que encontramos na Resposta Linear clássica. Calculamos semiclassicamente essas funções e mostramos que os termos em mais baixa ordem da aproximação semiclássica evoluem conforme a dinâmica clássica caótica. As escalas de tempo da análise clássica se mostram fundamentais para a resolução dos cálculos assim como a análise semiclássica das funções de correlação. Mostramos que efeitos de dissipação e perda de coerência, no contexto quântico, são possíveis devido ao caráter caótico do sistema / Abstract: We study here how and under which conditions a chaotic system with only two degrees of freedom can produce irreversible phenomena such as dissipation, thermalization and, from the quantum point of view, decoherence in a simple system coupled to it. In the classical formulation of the problem, we describe analytically the behavior of the energy ux in Linear Response regime and we point the main ingredient for a chaotic system to produce irreversible effects: correlations with exponential decay. We show that it is possible to describe the asymptotic equilibrium even with a temperature, which seems to be a counter intuitive result for systems with few degrees of freedom. We formulate the problem from the quantum point of view using In uence Functionals approach. We show the formalism is very adequate since the chaotic system in uence is described by quantum analogues of the same functions we obtain in the Linear Response approach to the classical problem. We calculate those functions semiclassically and we show the lowest order terms of the semiclassical approximation evolve as given by classical chaotic dynamics. The time scales of the classical analysis are shown to be very important for the resolution of the quantum problem as well as the semiclassical analysis of the correlation functions. We show that dissipative and decoherence effects, in the quantum regime, are possible due to the chaotic dynamics of the system / Doutorado / Física Estatistica e Termodinamica / Doutor em Ciências

A dinêmica caótica, em arranjos de bilhares eletrônicos bidimensionais e tridimensionais , em heteroestruturas semicondutoras de AlxGa1-xAs/GaAs foi estudada tanto de forma experimental como através de simulações numéricas. Como primeira parte, a dinâmica eletrônica caótica em super-redes de antipontos bidimensionais foi tratada sob a influência de campo magnético uniforme aplicado de forma pararela ao plano do gás de elétrons. Nestas circunstâncias, a anisotropia do contorno de Fermi do gás bidimensional de elétrons produzida pelo campo magnético pararelo, distorce fortemente a forma das trajetórias eletrônicas induzindo mudanças drásticas nas oscilações de comensurabilidade da magnetoresistência na região de campo fraco, em temperaturas criogênicas. Como segunda parte, arranjos de bilhares eletrônicos tridimensionais foram realizadas, pela primeira vez, através da gravação de super-redes retangulares de buracos mecânicos cilíndricos em poços quânticos parabólicos, os quais contêm o gás tridimensional de elétrons de alta mobilidade. Medidas de resistividade nestes sistemas revelam a presença de picos anomalos na região de campo fraco, em forma similar às medições em sistemas de antipontos bidimensionais. Foi calculada a dinâmica eletrônica do bilhar tridimensional analisando -se a evolução das trajetórias no espaço de fases através das seções espaciais de Poincaré. Calculou-se também a magnetoresistência pxx do gás tridimensional através da teoria de resposta linear, encontrando-se que a presença de ressonância não lineares é refletida nos picos anômalos observados. A realização destes sistemas permitiu o estudo de fenômenos físicos novos como as oscilações de comensurabilidade em sistemas tridimensionais e os efeitos de tamanho galvano-magnéticos devido às ressonâncias geométricas. / The chaotic electron dynamics in two-dimensional and three-dimensional arrays of elec­ tron billiards in ALx Ga1-xAs/GaAs semiconductor heterostructures has been studied in experimental way and also through numerical simulations. As a first part, the chaotic electron dynamics in two-dimensional antidot super-lattices has been studied under the influence of a uniform magnetic field applied in parallel configuration related to the plane of the electron gas. In this case, the Fermi contour anisotropy of the two-dimensional elec­ tron gas induced by the parallel field highly distorts the shape of the electron trajectories inducing pronounced changes in the commensurability peaks of the low field magnetoresis­ tance, in cryogenic temperatures. In the second part, arrays of three dimensional electron billiards were obtained, by first time, through the patterning of rectangular super-lattices of cylindrical voids in ALx Ga1-xAs/GaAs parabolic quantum wells containing a high mo­ bility three-dimensional electron gas. Resistivity measurements in these systems reveal anomalous peaks in the low magnetic field region in similar way as measurements in two-dimensional antidots systems. The electron dynamics of the three-dimensional bil­ liard was calculated, analyzing the evolution of trajectories in phase space by means of Poincaré space of sections. The magnetoresistance xx of the three-dimensional electron gas was calculated through linear responde theory, being found that nonlinear resonances are reflected in the observed anomalous peaks. The accomplishment os these systems allowed the study of new physical phenomena such as the commensurability oscillations in three-dimensional systems and size-effects due to geometrical resonances.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Almeida do Amaral.pdf: 924821 bytes, checksum: 9688a401b13ea6bec24b0af1024abf72 (MD5) Previous issue date: 2011-02-01 / Communications have achieved great development on several fronts over the years. Among these, the communication using chaotic signals has been object of growing interest among researchers due to the characteristics of spread spectrum and hard detection. However these techniques still have inferior performance in comparison to conventional methods in non-ideal channels. To contribute do the solution of this problem, statistical estimation algorithms have been applied to the detection of the transmitted signal. The objective of this thesis is to study a communication system using chaotic carriers and reception with maximum likelihood (ML-CSK - Maximum Likelihood Chaos Shift Keying). For this, the application of Viterbi algorithm in chaotic modulation signals is investigated. As the previously proposed algorithms offer only good performance to signals generated by maps that present well-behaved probability density, a new technique was designed based on analysis of the map characteristics, obtained numerically through a training vector. The results of performed simulations assure the applicability and the good performance of the proposed innovations. / As comunicações têm alcançado grande desenvolvimento em várias frentes ao longo dos anos. Dentre estas, a comunicação utilizando sinais caóticos vêm sendo objeto de crescente interesse por parte dos pesquisadores devido às características de espalhamento espectral e difícil detecção. Entretanto estas técnicas ainda apresentam um desempenho inferior em comparação com os métodos convencionais em canais não ideais. Para contornar este problema, algoritmos estatísticos de estimação vêm sendo aplicados na detecção dos sinais transmitidos. O objetivo desta dissertação é estudar um sistema de comunicação utilizando portadoras caóticas e recepção com máxima verossimilhança (ML-CSK - Maximum Likelihood Chaos Shift Keying). Para isto, a aplicação do algoritmo de Viterbi em sistemas de modulação por sinais caóticos é investigada. A partir da constatação de que os algoritmos propostos anteriormente só apresentam bom desempenho para sinais gerados por mapas que apresentam densidade de probabilidade bem comportada, uma nova técnica foi concebida baseada no levantamento das características do mapa, obtidas numericamente através de um vetor de treinamento. Os resultados das simulações executadas atestam a aplicabilidade e o bom desempenho das inovações propostas.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Siqueira Netto.pdf: 2272002 bytes, checksum: 7297f517b86e3947fb245ac2f4a404b0 (MD5) Previous issue date: 2009-08-05 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Spread sprectrum is a modulation technique that uses a binary sequence to spread an information signal in frequency domain. Conventionally, the process of spreading uses pseudo-random sequences created by shift-registers. However, sequences created using chaotic signals can also be employed because they have compatible spectral and autocorrelation properties and their generation is easy. This work compares the pseudo-random sequences generated conventionally and using chaotic signals, which are used in communication systems based on spread spectrum. These comparisons are made in terms of autocorrelation and cross correlation functions, power spectral density estimated, computational complexity of generators and bit error rate. Our results confirm that the pseudo-random sequences created by chaotic signals can be used in spread spectrum systems. However, there is a critical point: the choice of non-linear map and its initial conditions affect their performance. / O espalhamento espectral é uma técnica de modulação que usa uma seqüência binária para espalhar um sinal de informação no domínio da freqüência. Convencionalmente, o processo de espalhamento é realizado por seqüências pseudoaleatórias geradas por registradores de deslocamento. Porém, seqüências criadas a partir de sinais caóticos também podem ser usadas, pois apresentam propriedades espectrais e de autocorrelação compatíveis, podendo ser geradas de forma simples. Este trabalho compara os geradores de seqüências pseudoaleatórias convencionais e baseadas em caos, ambas aplicadas em sistemas de comunicação por espalhamento espectral. Tais comparações são feitas em termos das funções de autocorrelação e correlação cruzada, de estimativas da densidade espectral de potência, da complexidade computacional dos geradores e da taxa de erro de bit. Os resultados desta dissertação ratificam que as seqüências pseudoaleatórias criadas a partir de sinais caóticos podem ser usadas em sistemas de espalhamento espectral. Porém, um ponto crítico do uso de caos em seqüências pseudoaleatórias é a escolha do mapa não-linear e das suas condições iniciais, pois esta escolha influencia o desempenho do sistema.