Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T03:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ponchet_AndredaFontoura_M.pdf: 26328595 bytes, checksum: c9274a3ea90909625472bd920293d379 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A codificação distribuída de vídeo constitui um novo paradigma em compressão de vídeo frente aos codificadores híbridos da família MPEG-x e H.26x. Nesses codificadores, a estimação de movimento é a principal etapa do processo de compressão do sinal de vídeo. Desta forma, a codificação demanda um alto custo computacional exigindo desempenho do codificador. Neste trabalho é apresentado um codec de vídeo baseado na teoria da codificação distribuída com perdas. O compressor apresentado codifica os quadros ímpares e os quadros pares separadamente utilizando códigos turbo e a transformada wavelet. O processo de decodificação é feito de forma iterativa e explora a dependência estatística entre os quadros da seqüência de vídeo original. Esta abordagem permite uma redução bastante significativa no tempo de processamento envolvido na compressão do sinal de vídeo, tornando viável a implementação deste tipo de codificador em dispositivos com recursos escassos de processamento e memória. Os resultados obtidos em simulações comprovam o bom desempenho do codec proposto em relação ao padrão estado da arte em compressão de vídeo, o H.264/AVC / Abstract: Distributed video coding is a new paradigm for video compression in opposition over the existing video coding standards like MPEG-x and H.26x families. These codecs make use of motion estimation algorithms, the main part of the compression process of the video signal. Hence, the compression process demands a high computational cost and high performance of the encoder. The present work proposes a video compression scheme based on the lossy distributed source coding theory. The proposed compressor encodes the odd frames and the even frames separately using turbo codes and the discrete wavelet transform. The decoding process is performed in an iterative manner and explores the statistical dependency of the video frames of the original sequence. This approach gives a great encoding runtime reduction and allows the implementation at devices with limited computation power and memory. Simulation results show the good performance of the proposed codec in comparison with the state of the art video compression standard H.264/AVC / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Walter da Cunha Borelli, Emilia de Mendonça Rosa Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:38:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaFilho_JoaoCoelho_D.pdf: 842540 bytes, checksum: 07a4f12e39ce13ce6c183f2983fbe70f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta tese apresenta contribuições aos esquemas de modulação codificada para os códigos de treliça sobre partições de reticulados. Uma das principais contribuições é a construção dos códigos de treliça sobre novas partições de reticulados e também em cadeias de partições. Para otimizar a procura dos códigos de treliça ótimos, é construído um algoritmo de procura. É proposta uma classe de equivalência utilizada para excluir as matrizes geradoras de códigos equivalentes, sendo que esta classe de equivalência quando aplicada ao algoritmo de procura dos códigos de treliça ótimos diminui a quantidade de matrizes geradoras a ser investigada. Apresentam-se, vários exemplos de códigos de treliça sobre reticulados quociente nos espaços bi-dimensional, tridimensional e tetra-dimensional com satisfatórios ganhos de codificação e menor energia média das constelações de sinais. / Abstract: This thesis presents some contributions to the coded modulation schemes for the trellis codes based on lattices partitioning. One of the main contributions is the construction of the trellis codes based on novel lattices partitioning and also on chains partitioning. In order to optimize the search for the optimum trellis codes, a search algorithm was proposed. An equivalence class is proposed to exclude the generator matrix of equivalent codes. This equivalence class, when applied to the search algorithm for optimum trellis codes, reduces quite strongly the number of generator matrices to be investigated. Several examples of trellis codes on lattices quotient are shown in bi-dimensional, three-dimensional and tetra-dimensional spaces with satisfactory coding gain and lower average energy of the signal constellations. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Dalton Soares Arantes, Fabbryccio A. Cardoso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_FabioLumertz_M.pdf: 3287022 bytes, checksum: 7cf0e283ddc5a0d2f929f3cc22b17903 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar as diversas etapas de implementação de um codificador LDPC para um sistema de televisão digital, desenvolvido através do emprego de algumas tecnologias inovadoras de prototipagem rápida em FPGA. O codificador implementado foi baseado em um código LDPC eIRA, que consiste em uma classe estendida de códigos de repetição e acumulação irregulares, com palavra-código de 9792 bits e taxa de 3/4. Visando agregar outras tecnologias emergentes ao projeto de TV Digital, o sistema proposto foi desenvolvido para operar sobre o Protocolo de Internet - IP. Os esforços para a realização deste trabalho fizeram parte de um esforço mais amplo de um consórcio de universidades brasileiras, visando à concepção, ao projeto, à simulação e à implementação em hardware de um Sistema de Modulação Inovadora para o SBTVD. A grande sinergia obtida neste projeto e o uso intensivo de ferramentas de prototipagem rápida em FPGA possibilitaram a obtenção de uma prova de conceito implementada e testada em um prazo de apenas 12 meses / Abstract: This work presents the several phases in the implementation of an LDPC encoder for a digital television system, developed using innovative technologies for rapid prototyping on Field Programmable Gate Array devices - FPGAs. The implemented encoder was based on an eIRA - extended Irregular Repeat Accumulate - LDPC code with codeword-Iength equal to 9792 bits and rate 3/4. The proposed system was developed to work with video streaming over the Internet Protocol- IP. This work is part of a more ambitious project that resulted in the development of an advanced Modulation System for the Brazilian Digital TV System - BTVD / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T23:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frison_CelsoIwata_M.pdf: 5336693 bytes, checksum: bde1ddd7684a93de5f398e08705c6bb0 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Dentre as técnicas de detecção multiusuário existentes em sistemas CDMA, a técnica conhecida como ótima é a responsável por gerar a menor probabilidade de erro de símbolo possível. Porém, o desempenho referente a esta técnica é obtido através de uma elevada complexidade em número de cálculos, o que leva à sua impraticabilidade em sistemas reais. Com isso, um detector multiusuário sub-ótimo que utiliza limiares de confiabilidade nas amostras recebidas para classificá-las como confiáveis ou não-confiáveis é proposto em um ambiente CDMA síncrono. Cada uma destas amostras já classificadas, recebe um processamento diferenciado na detecção. A introdução de limiares de confiabilidade na detecção multiusuário demonstrou que um desempenho equiparável ao de um detector multiusuário ótimo pode ser possível, e ao mesmo tempo com uma menor complexidade em número de cálculos realizados. Uma modelagem matemática foi desenvolvida para a obtenção das equações de complexidade em número de cálculos e da probabilidade de erro de bit. Estas expressões analíticas foram validadas através de simulações realizadas. / Abstract: Among all the existing multiuser detection techniques in CDMA systems, the one which gives the minimum symbol error probability is called optimum. Conversely, the performance of this technique is obtained with a high complexity in the number of calculations, which make this technique impracticable in real systems. Then, a sub-optimum multiuser detector which applies reliability thresholds to the received samples, to classify them as reliable or nonreliable, is proposed in a synchronous CDMA system. Each one of these samples that has been already classified receives a different management in the detection process of the bits. The insertion of these reliability thresholds in the multiuser detection showed that a performance similar to the optimum multiuser detector could be achieved, and at the same time, with a significant reduction in the number of calculations (detector's complexity). Theoretical equations of complexity an bit error rate are presented. These theoretical expressions are tight when compared to the respective simulations. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Reginaldo Palazzo Junior, Marcio de Castro Silva Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_AndreaSantosLeiteda_D.pdf: 5117477 bytes, checksum: e8f0c742c67382cad01387d3e62f6705 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Um dos desafios em biologia matemática e mostrar a existência de qualquer forma de códigos corretores de erros na estrutura do DNA. Usando os conceitos da teoria de comunicação, propomos um modelo para o sistema de codificacao e decodificaçao do mecanismo de importaçao de proteínas mitocondriais similar a um sistema de comunicacoes digital. Este modelo consiste de um mapeador responsável por transformar os nucleotídeos (A, C, G, T) no alfabeto (0,1, 2, 3) usado pelo codigo sobre a estrutura de anel; um codificador (cádigo BCH); e um modulador (codigo genetico, tRNA e rRNA). O processo de decodificaçao baseia-se em uma analogia entre o processo de decodificacão do algoritmo Berlekamp-Massey para aneis e o complexo TOM (complexo ancorado na membrana externa da mitocondria responsavel por auxiliar na importacçãao das proteínas precursoras). Neste processo temos um demodulador (proteínas Tom 70 e Tom20), um decodificador (o complexo GIP - poro geral de inserção) e o receptor (subcompartimento mitocondrial). Neste trabalho mostramos que as sequencias de DNA (sequencias de direcionamento) são identificadas como palavras-codigo de um código G-linear sobre a extensão de um anel de Galois. Além disso, essas sequências de DNA e suas fitas complementares estão relacionadas matematicamente através dos polinómios primitivos e seus polinómios recíprocos, respectivamente. Um estudo filogenético sugere que a proteína malato desidrogenase da Arabidopsis thaliana encontrada no banco de dados NCBI e uma sequência derivada da proteína malato desidrogenase reproduzida pelo cídigo corretor de erros. Este modelo também reproduz com notível precisão os parâmetros cinéticos baseados em substituicões de aminoíacidos em oligopeptídeos sintéticos. Apresentamos, pela primeira vez, a existência de códigos corretores de erros associados com as sequências de DNA, os quais sugerem fortemente a existência de códigos concatenados no genoma. Os resultados apresentados neste trabalho contribuem para o desenvolvimento de um procedimento sistemático que podera ser empregado em analises de mutacães/polimorfismos com aplicações na engenharia geníetica. / Abstract: One of the puzzling problems in mathematical biology is to show the existence of any form of error-correcting code in the DNA structure. Using information theory considerations we propose a model for the biological coding system similar to that of a digital communication system. This model consists of a mapper (transformations from the set of nucleotides either to the set (0, 1, 2, 3) ring; an encoder (BCH code); and a modulator (genetic code, tRNA and rRNA). The decoding process is based on the Modified Berlekamp-Massey algothm in an analogy with the TOM complex (translocase of the mitochondrial outer membrane). In this process we have a demodulator (Tom 70 and Tom 20 proteins), a decoder (GIP complex) and the receiver (mitochondrion). In this work we show that DNA sequences (targeting sequences) are identified as codewords of a G-linear code over Galois ring extensions. In addition, these DNA sequences and their complementary strands are mathematically related to the primitive polynomials and their reciprocal polynomials, respectively. A phylogenetic study suggest that the MDH protein, Arabidopsis thaliana, found in the NCBI databank is a derived sequence of the MDH protein reproduced by the error correcting code. This model also reproduces with remarkable accuracy kinetic parameters based on amino acid substitutions on synthetic oligopeptides. We show, for the first time, the existence of error-correcting codes associated with DNA sequences, which strongly infer on the existence of nested codes within the genome. The results presented in this work contribute to the development of a systematic procedure which may be employed in the mutations/polymorphisms analysis with applications in genetic engineering. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_DiogoGara_M.pdf: 6545832 bytes, checksum: d1bdaa84e6d542ee7380aadc0423d44b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalbo foi estudar o desempenho de codificadores de canal com decodificação iterativa e diferentes esquemas de concatenação de codificadores para sistemas de TV digital móveis tais como: DVB-H e ISDB- T. Contribui-se com uma proposta de concatenação de codificadores para sistemas COFDM avaliada através de implementação computacional. Os resultados gerados nesta pesquisa demonstram ganhos de codificação em relação a sistemas padronizados de TV digital. Estes ganhos de codificação são referentes à utilização de codificadores BCH concatenados com codificadores Turbo e LDPC. As simulações ocorreram em canais com multipercurso, distribuição Rayleigh, ruído gaussiano branco e outros canais típicos de radiodifusão utilizados no Brasil para testes de TV digital / Abstract: The aim of this work is to study the performance of channel encoders with iterative decoder: and also different encoders concatenation schemes to mobile digital television standards ;; DVB-H and ISDB-T. The contribution of this work is a proposal of encoder concatenatic scheme for COFDM systems evaluated through software implementation. The final results I this work presents overall coding gain with respect to digital TV standards. The gain presenb in this work is regarded to the concatenation of BCH encoders with Turbo and LDPC encodel The simulations were performed over multipath, Rayleigh, A WGN and typical Brazili: broadcast channels used for digital TV trials / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-03T12:04:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruno Coelho Alves - 2015.pdf: 982364 bytes, checksum: 8bb1adfa0ea948a338a23083d0ae14bf (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-11-03T12:06:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruno Coelho Alves - 2015.pdf: 982364 bytes, checksum: 8bb1adfa0ea948a338a23083d0ae14bf (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T12:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Bruno Coelho Alves - 2015.pdf: 982364 bytes, checksum: 8bb1adfa0ea948a338a23083d0ae14bf (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / This work aims to present the content of Error-Correcting Codes to teachers, in a way to use this content in their classes. A code representing a particular word or symbol by another word or symbol. This study handle with the error correcting codes, especially that said linears. Thus, the concept of code is disclosed along two examples. The Linear Algebra and Algebra requirements are exposed, handling the concept of nite elds, the de nition of linear space and linear transformation. The error correcting codes, from alphabets de ned in nite elds, allow sending messages, even in noisy channels, they can be interpreted with a lower probability of error. This process is done in linear codes through linear transformations. Hamming codes and Reed-Solomon codes are exemples of linear codes which are showed in this work. After presented the theoretical basis of content, it is proposed a workshop that has as target students from the nal years of High School. This workshop explore some common feature codes, such as the use of check digits and the interpretation of texts by digital machines by zeros and ones. It is hoped that this work can assist the release of some current research topics among teachers and encourage the use of new methodologies for teaching content that is considered di cult and useless to several students of High School. / Este trabalho tem como objetivo apresentar o conteúdo de Códigos Corretores de Erros a professores, de modo que possam utilizá-lo em suas aulas. Um código é a representa ção de uma determinada palavra ou símbolo por uma outra palavra ou símbolo. Este trabalho aborda os códigos corretores de erros, principalmente os ditos lineares. Dessa forma, o conceito de código é apresentado junto a dois exemplos motivadores. Os requisitos de Álgebra e Álgebra Linear são expostos, abordando o conceito de corpos nitos, a de nição de espaço linear e de transformação linear. Os códigos corretores de erros, a partir de alfabetos de nidos em corpos nitos, permitem que o envio de mensagens, mesmo em canais ruidosos, possam ser interpretadas com uma menor probabilidade de erro. Esse processo é feito em códigos lineares através de transforma ções lineares. Os códigos de Hamming e os códigos de Reed-Solomon são exemplos de códigos lineares que são tratados neste trabalho. Após apresentada a base teórica do conteúdo, é proposta uma o cina que possui como alvo os alunos dos anos nais do Ensino Médio. Essa o cina explora alguns códigos comuns, como o uso de dígitos veri cadores e a interpretação de textos por máquinas digitais através de zeros e uns. Espera-se que este trabalho possa auxiliar a divulgação de alguns tópicos atuais de pesquisa entre os professores e incentivar o uso de novas metodologias para ensinar conteúdos que são considerados difíceis e inúteis para vários alunos de Ensino Médio.

Orientador: Celso de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T06:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mataveli_LuisOtavio_M.pdf: 877476 bytes, checksum: afc5fb9153e7311af03669d45d798a73 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O desempenho dos sistemas de comunicação sem fio que utilizam a técnica de múltiplo acesso CDMA é limitado pela interferência. A proposição de um algoritmo de escolha de seqüências de espalhamento foi feita para buscar uma diminuição na interferência média do sistema. Nos padrões atuais, como CDMA2000 e WCDMA, não são definidos nenhum critério para escolha das seqüências. Por isso, nesta dissertação será analisado o desempenho do algoritmo de escolha de seqüências de espalhamento proposto anteriormente juntamente com o uso de códigos corretores de erro em canais com desvanecimento seletivo em freqüência. Será analisado o comportamento das seqüências Walsh, Gold e m-deslocadas. O algoritmo analisado apresenta bons resultados sem o uso de codificação, mas, como maneira de analisar um sistema mais próximo do real, serão utilizados os códigos convolucionais e turbo. Palavras-chave: Algoritmo de busca, sistemas CDMA, espalhamento espectral, códigos convolucionais, códigos turbo. / Abstract: The performance of wireless communication systems that use the multiple access code division technique, CDMA, is interference-limited. A sequence selection algorithm allows a reduction in the mean interference of the system. In the standards like CDMA2000 and WCDMA no algorithm is defined for choosing the sequences. For this reason, in this dissertation we evaluate the performance of the proposed spread sequences selection algorithm together with error correcting codes over frequency selective fading channels. It is analyzed the behavior of Walsh, Gold, and shifted-m sequences. The algorithm had shown good results without channel coding, but to analyze a system similar to a real one, convolutional and turbo codes are going to be used. Key words: Selection algorithm, CDMA systems, spread spectrum, convolutional codes, turbo codes. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T12:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OlmedoCifuentes_GonzaloFernando_D.pdf: 1566286 bytes, checksum: 91619aa7cb33f0594cf4dd4e9b185238 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Neste trabalho foi proposto um novo algoritmo para o controle da janela de congestionamento do protocolo TCP, que melhora o desempenho da vazão de dados em redes sem fio. A estimação da banda disponível responsável pela melhoria do sistema, se dá pois os segmentos TCP com erro produzidos pelo canal sem fio são reconhecidos por uma confirmação negativa NACK, ou quando o buffer do sistema enche. Para o mecanismo proposto, uma expressão analítica da vazão de dados em função da probabilidade de erro de segmentos TCP no canal sem fio é obtida. No sistema sem fio é analisado o enlace reverso de sistemas CDMA de sequencia direta, tanto síncrono, como assíncrono, considerando um canal seletivo em frequencia com desvanecimento do tipo Rayleigh e modulação BPSK. São comparados diferentes tipos de receptores, que usam detecção multiusuário descorrelacionadora, arranjo de antenas e codificação de canal do tipo convolucional ou turbo. Foram obtidas expressões simples e precisas, antes não encontradas na literatura da eficincia assintotica média e da probabilidade de erro de bit que foram comparadas com resultados de simulação. Foram comparadas tres estratégias propostas de decodificação iterativa turbo. Expressões de complexidade computacional do receptor também foram elaboradas. / Abstract: In this work, we propose a new TCP congestioned window algorithm that improves the performance for wireless networks, where the TCP segments with errors caused by the wireless channel are recognized by a negative acknowledgement (NACK) or when the system buffer is full, the protocol estimate the available bandwidth. For the proposed strategy, a simple analytic characterization of the steady state throughput as a function of the TCP segment error probability for the wireless channel is obtained. In the wireless system, we consider the reverse link of synchronous and asynchronous direct-sequences code division multiple access (DS-CDMA) systems in frequency-selective Rayleigh fading channels and BPSK modulation. Different types of receivers using multiuser decorrelating detection, antenna array and convolutional or turbo coding are compared. Simple and precise novel close-form analytic expressions for the asymptotic multiuser efficiency and for the mean bit error probability are derived. The proposed expressions of the analytic model developed to evaluate the performance of those systems are verified by the results of computer simulations. For turbo code, three iterative turbo decoding strategies are proposed and compared. Expressions for computational complexity are also obtained. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-15T15:24:51Z No. of bitstreams: 1 oscarjhoanpalaciomarin.pdf: 723203 bytes, checksum: d8ac71f1e1162340ce21f336196d0070 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-16T13:02:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oscarjhoanpalaciomarin.pdf: 723203 bytes, checksum: d8ac71f1e1162340ce21f336196d0070 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T13:02:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oscarjhoanpalaciomarin.pdf: 723203 bytes, checksum: d8ac71f1e1162340ce21f336196d0070 (MD5) Previous issue date: 2016-06-23 / Nesse trabalho, estamos interessados, especialmente, nas propriedades de duas classes de Códigos Corretores de Erros: os Códigos Hermitianos e os Códigos Hermitianos Generalizados. O primeiro é definido a partir de lugares do corpo de funções Hermitiano clássico sobre um corpo finito de ordem quadrada, já o segundo é definido a partir de uma generalização desse mesmo corpo de funções. Como base para esse estudo, apresentamos ainda resultados da teoria de corpos de funções e outras construções de Códigos Corretores de Erros. / Inthisworkweinvestigatepropertiesoftwoclassesoferror-correctingcodes,theHermitian Codes and their generalization. The Hermitian Codes are defined using the classical Hermitian curve defined over a quadratic field. The generalized Hermitian Codes are similar, but uses a generalization of this curve. We also present some results of the theory of function fields and other constructions of error-correcting codes which are important to understand this work.