Essa dissertação apresenta o desenvolvimento de um protótipo de Dispositivo Rastreador (Eye Tracker) que permite a interação entre o usuário e o computador através dos movimentos oculares. O Rastreio Ocular (Eye Tracking) é o principal estudo dessa dissertação. Através de técnicas de Processamento Digital de Imagens procuramos detectar o Ponto de Interesse (Point of Regard) do usuário na tela do seu computador. O nosso protótipo foi desenvolvido com base nas técnicas de Foto-Oculografia e Vídeo-Oculografia, onde é possível detectar a íris do usuário em imagens e vídeos capturados em tempo real. O principal problema na utilização da íris para detectar o Ponto de Interesse do usuário, é obter um bom grau de precisão vertical mesmo nas imagens capturadas com a íris parcialmente coberta pelas pálpebras. A solução adotada foi a utilização dos algoritmos de detecção de círculos baseados na Transformada de Hough, onde além de detectar a íris com bom grau de precisão, foi possível obter uma taxa de processamento de 93 milissegundos por imagem analisada. O hardware do Dispositivo Rastreador foi montado artesanalmente, fixando o Dispositivo de Captura de Vídeo no visor direito de um óculos de proteção industrial. Em conjunto com o hardware, foram desenvolvidos softwares para permitir que Portadores de Necessidades Especiais possam emular o uso dos dispositivos de entrada padrão do computador (mouse e teclado) através dos movimentos oculares. Os principais sistemas criados foram: o "Mouse Óptico Ocular" e o "Teclado Óptico Ocular". O Mouse Óptico Ocular posiciona o cursor do mouse na região observada pelo usuário na tela do computador e o Teclado Óptico Ocular digita seqüências de caracteres através do mapeamento dos movimentos oculares do usuário. Ao final dessa dissertação, testes mostraram a eficácia dos modelos adotados no desenvolvimento do nosso protótipo e a possibilidade real do Dispositivo Rastreador auxiliar na Inclusão Digital de indivíduos sem a mobilidade dos seus membros superiores.

Este trabalho apresenta a análise da aquisição do sincronismo das seqüências pseudoaleatórias no receptor GPS (Global Positioning System), que usa a técnica de espalhamento espectral com seqüência direta. A aquisição é feita pela técnica de busca serial "single dwell". A geração de seqüências de máximo comprimento, e suas propriedades aleatórias são estudadas. Os códigos gold utilizados pelo sistema GPS e o sinal pseudoaleatório transmitido são também apresentados. Faz-se uma análise de um circuito digital de recepção para obter a aquisição do sinal pseudoaleatório de acordo com as exigências impostas pelo sistema GPS. São obtidas as equações que permitem calcular analiticamente o tempo médio de aquisição e sua variância. As probabilidades de detecção e falso alarme são encontradas em função dos parâmetros de aquisição, sem considerar o efeito de desvio de freqüência. Finalmente aplica-se a técnica de simulação digital para analisar o desempenho da técnica por busca serial dos sinais pseudoaleatórios, e com ajuda do programa de simulação, torna-se possível avaliar a dupla influência na aquisição quando o efeito Doppler está presente, ou seja, um desvio na freqüência de portadora e um desvio no código pseudoaleatório recebido.

Neste trabalho são avaliados os desempenhos de três receptores, verificando sua aplicabilidade ao sistema de comunicação móvel IS-54. Os receptores empregam as seguintes técnicas de estimação: Estimação de seqüência de máxima verossimilhança (MLSE), estimação de seqüência em blocos (BSE) e estimação com processamento por sobrevivente (PSP).Todos os receptores empregam um filtro fixo, casado apenas com o filtro transmissor e que não correlaciona as amostras do ruído adicionado pelo sistema. No receptor MLSE, são incorporadas modificações no estimador do canal, aprimorando sua característica de rastreamento. No receptor BSE, a seqüência recebida é processada em blocos de símbolos. O receptor PSP tem como característica principal, o emprego de estimativas dos coeficientes do canal específicas para cada ramo da treliça. Devido a este fato, a quantidade de processamento requerida pelo PSP é superior aos demais receptores. Os desempenhos dos três receptores são avaliados considerando as exigências mínimas de desempenho, especificadas pela norma IS-55, para transmissões através de canais com desvanecimento plano e com desvanecimento seletivo em freqüência. Verifica-se que os três receptores atendem parcialmente as exigências da norma, sendo que o receptor PSP é aquele que apresenta melhor desempenho. Com este trabalho desenvolveu-se um conjunto de ferramentas para análise do comportamento dos sistemas rádio móveis, padrão IS-54, para várias estruturas de detecção/estimação.

Este trabalho examina o desempenho alcançado pela combinação do cancelador não-coerente subtrativo de interferência de múltiplo acesso (MAI) com os algoritmos de detecção diferencial multisímbolos em canais AWGN e em canais com desvanecimento Rayleigh plano em sistemas DS/SS CDMA com modulação DBPSK e DQPSK. As comparações de desempenho mostram que os canceladores de interferência em paralelo proporcionam aumento de capacidade e aceitável resistência "near-far" aos sistemas. Além disso, esta técnica tem implementação simples e robusta se comparada com outras técnicas de receptores de multiusuários. Portanto, foi selecionado o cancelamento paralelo de interferência em sua forma não-coerente para este estudo. Esta pesquisa é uma comparação deste receptor de multiusuário empregando as seguintes técnicas de detecção diferencial: a detecção tradicional de dois símbolos, a detecção com múltiplos símbolos, a detecção com decodificador de Viterbi e a detecção diferencial com múltiplos deslocamentos de fase. Em canais AWGN, observam-se sucessivas melhorias de desempenho com o aumento do número de símbolos na janela de processamento e também com o uso de detecção de seqüência de símbolos transmitidos analisando-se o sinal estatístico de decisão na saída do detector "soft" de multiusuários. No entanto, em canais com desvanecimento Rayleigh plano, devido à possibilidade de variações rápidas de fase entre símbolos consecutivos, a melhora de desempenho obtida não é tão atraente se for considerado o aumento necessário em complexidade devido aos detectores seqüenciais. Mas, eles ainda são melhores que o detector diferencial padrão.

É apresentado nesse trabalho o desenvolvimento, implementação e teste de uma técnica envolvendo a rede neural de Hopfield modificada, para detectar e estimar o vetor movimento utilizado na codificação da diferença entre dois quadros consecutivos de um sinal de vídeo digitalizado, como o utilizado no padrão MPEG (Moving Picture Expert Group). A detecção e estimação do vetor movimento em um sinal de vídeo digital é um problema muito importante a ser resolvido, uma vez que é uma etapa crucial para a técnica de compressão de sinais de vídeo. Apresentam-se inicialmente duas topologias de redes neurais de Hopfield modificadas, a uni e a bi-dimensional, e como os seus parâmetros são obtidos a partir da luminância dos pixels de dois quadros consecutivos. Em seguida é mostrado que a detecção e estimação do vetor movimento pode ser obtida dinamicamente, quando as redes neurais iterativamente minimizam um certo problema de otimização. A técnica proposta nesse trabalho foi testada em duas seqüências de quadros não coloridos, onde a primeira seqüência é a sintética e a segunda é uma seqüência real. Os pixels que compõem os quadros de ambas as seqüências são representados por 256 níveis de cinza.Simulações da técnica proposta e da técnica da busca exaustiva mostram que os vetores movimento detectados e estimados para ambas as seqüências testadas foram corretos.

Este trabalho apresenta a análise e simulação de Sistemas de Aquisição Serial com Filtro Casado, com detecção não coerente e varredura uniforme, para aquisição de seqüências pseudo-aleatórias em Sistemas de Comunicação por Espalhamento Espectral. A análise teórica é realizada em termos de probabilidade de falso alarme, probabilidade de detecção e tempo médio de aquisição para implementação de correlação analógica e digital. A análise teórica considera os seguintes efeitos: a) ruído gaussiano branco aditivo; b) seqüência pseudo-aleatória com forma de onda quadrada; c) fase da portadora desconhecida e d) diferença de freqüência entre os osciladores de transmissão e recepção. Para cálculo das estatísticas (falso alarme e detecção) para o caso de implementação da correlação analógica são usados resultados disponíveis na literatura. Para o caso de implementação da correlação digital desenvolve-se uma nova teoria. Para cômputo do tempo médio de aquisição utiliza-se uma teoria unificada que é aplicada ao caso particular do sitema de aquisição com filtro casado com estado de falso alarme não sorvedouro. As simulações são realizadas considerando as características do Sistema de Comunicação de Mensagem do SCD3. Além dos efeitos contemplados na análise teórica a simulação verifica os efeitos da limitação da banda passante da seqüência pseudo-aleatória e a interferência presente em ambiente de acesso múltiplo por divisão de códigos.

Orientador: Edilene Cristina Ferreira / Banca: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca Marcos Yassuo Kamogawa / Resumo: A espectrometria de emissão óptica em plasma induzido por laser (LIBS) é uma técnica que vem se desenvolvendo cada vez mais para determinações analíticas multielementares, com aplicações em diversas áreas. Possui várias vantagens, como por exemplo, ser uma técnica de análise rápida, minimamente destrutiva e ambientalmente amigável, enquanto que a maior dificuldade está baseada na sua relativa baixa sensibilidade. Muitos estudos têm sido desenvolvidos com a finalidade de melhorar a sensibilidade, porém os aprimoramentos elaborados demandam equipamentos mais sofisticados, aumentando o custo e comprometendo a portabilidade da técnica. O presente trabalho avaliou estratégias simples para melhorar a sensibilidade das medidas em LIBS, permitindo o uso de instrumentos compactos de pulso simples. As estratégias desenvolvidas se baseiam na proposição da introdução de uma etapa simples de pré-tratamento da amostra, capaz de agir na fragilização de estruturas químicas que por consequência levem ao aumento das intensidades de emissão das espécies componentes da amostra. As etapas de pré-tratamentos buscam em sua essencialidade não descaracterizar as vantagens analíticas de LIBS, tais como a simplicidade e a não utilização de reagentes potencialmente tóxicos, além de serem aplicáveis à diversos tipos de amostras. A ação da temperatura sobre a modificação de estruturas químicas foi avaliada utilizando aquecimento em mufla para amostra de material vegetal, solo e liga metálica e em forno de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is an analytical technique in development, increasingly applied for multielemental determinations in several areas. It shows several advantages, such as rapidity, minimally destructive and environmentally friendly, although the greatest difficulty is based on its relatively low sensitivity. Many efforts have been expended to improve LIBS sensitivity, but several proposals require more sophisticated equipment, increasing the cost and compromising the portability of the technique. The present work evaluated simple strategies to improve the sensitivity of LIBS measurements allowing the use of compact single pulse instruments. The proposed strategies are based on a simple sample pretreatment, able to promotes simplification of chemical structures, which could lead to an increase of emission intensities. The proposed pretreatment steps aimed to preserve the interesting LIBS analytical advantages, such as its simplicity and non-use of toxic reagents, and its applicability to several types of samples. Then the temperature action on the simplification of chemical structures was evaluated using conventional muffle oven, for samples of plant leaves, soil and metal alloy. Additionally, microwave oven heating was evaluated for plant leaves. The muffle oven treatments resulted in important increases of the emission intensities for all spectral region of all evaluated samples; for the plant leaves, material for which the best results were observed, the integrated peak area of the Ca I line at 612.14 nm was increased about 47x after the thermic treatment. Moreover, new emission lines, not observed before, such as Sr II line at 407.82 nm, appeared. In the alloy sample, the integrated area of Fe I line at 489.22 nm showed an increase of 8x and in soil sample the Na I line at 588.89 nm, showed an increasing of 4x. The microwave heating provided less pronounced intensity increments. / Mestre

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T16:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_AlecioPontes_M.pdf: 6269465 bytes, checksum: 0d2b04f6049ffb1685b947932894c75d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Giroscópios são dispositivos usados para medir rotação angular, sendo extensivamente empregados em sistemas de guiamento, navegação e estabilização. Entre os diversos tipos de giroscópios, o IFOG (Giroscópio Interferométrico a Fibra Óptica) baseado no efeito de Sagnac é uma das soluções mais interessante, dada sua alta sensibilidade, resolução, ausência de partes móveis, confiabilidade, tamanho compacto e imunidade a interferências eletromagnéticas. Este trabalho descreve a implementação de um circuito digital de demodulação para IFOGs operando em malha aberta utilizando a técnica de zero-crossing (cruzamento em zero). A técnica implementada no circuito eletrônico descrito neste trabalho emprega um clock quase-síncrono para processamento, o que leva a um esquema de demodulação digital preciso, simples e de baixo custo. O circuito de demodulação proposto foi testado em laboratório, utilizando um sinal de giroscópio emulado. Os resultados experimentais medidos no protótipo mostraram que a resolução final do circuito de detecção é 1000 vezes melhor que a resolução possível de se alcançar em um demodulador zero-crossing digital convencional com clock síncrono / Abstract: Gyroscopes are devices used to measure angular orientation, being extensively employed for guidance, navigation and stabilization. Among the many types of gyroscopes, IFOG (Interferometer Fiber Optic Gyroscope), based on Sagnac effect, is the most interesting solution due to its high sensitivity, resolution, reliability, small size and EMI immunity. The present work describes a digital electronic circuit implementation for open-loop IFOGs using zero-crossing demodulation techniques. The technique used in the electronic circuit described in this work employs a quasi-synchronous clock for signal processing which leads to an accurate, simple and low cost digital demodulation scheme. The experimental results of the prototype showed that the final detection resolution is 1000 times better than one achieved by the conventional synchronous clock zero-crossing digital demodulator / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Este estudo originou-se do interesse em investigar a sensibilidade do IRDI-Questionário, adaptação do instrumento IRDI, para detecção de sinais iniciais de TEA (Transtorno de espectro de autismo). O autismo ou TEA caracteriza-se por severos déficits na interação social recíproca, na comunicação e na atividade imaginativa, assim como por padrões repetitivos e limitados de interesses e de comportamentos. Nesse sentido, deve-se ressaltar a indefinição de sua etiologia, pois, se trata de um distúrbio complexo e heterogêneo com graus variados de severidade, resultado provável de uma combinação de fatores ambientais e genéticos. Soma-se à ausência de um marcador biológico a acentuada heterogeneidade das manifestações clínicas do transtorno, daí o conceito de espectro que lhe foi atribuído. Tais condições terão como consequências dificuldades no próprio processo diagnóstico. Isso significa que o diagnóstico do autismo e as condições associadas ainda estão baseados em observações de confluência de anormalidades comportamentais nos campos social, de comunicação, do jogo e da imaginação. É importante pensar que a heterogeneidade do quadro implica que os sintomas podem não se expressar do mesmo modo em todas as crianças, apesar de apresentarem certa regularidade que permite a construção de um diagnóstico. Além disso, algumas crianças vão apresentar sinais de risco desde os primeiros meses de vida e, outras, apresentarão sintomas mais tardios. Nesse contexto, os instrumentos de avaliação são importantes ferramentas de auxílio na avaliação clínica da criança com TEA, sendo que vários pesquisadores ressaltam a importância de se realizarem triagens de crianças de até três anos de idade a fim de propiciar o diagnóstico e a intervenção ainda nos primeiros meses de vida. Com o intuito de instrumentalizar a detecção de sinais iniciais de TEA, diversos pesquisadores têm formulado protocolos com foco em diferentes formas de expressão de tais sinais e os instrumentos especializados para fins de rastreamento/ triagem têm se mostrado eficientes na detecção de sinais iniciais de TEA, além disso, são de fácil e rápida aplicação. Esta pesquisa, portanto, se propôs a investigar a sensibilidade de um instrumento para sinais iniciais de TEA, sendo que, para a investigação, participaram 72 pais de crianças/crianças divididos em 2 (dois) grupos: grupo pesquisa-TEA (32 pais) e grupo controle-típico (40 pais). Para ambos os grupos, foram utilizados o IRDI-Questionário e a CARS-BR, os quais tiverem seus resultados comparados. Utilizou-se o teste de inteligência não verbal SON-R 2½-7 no grupo pesquisa-TEA para controlar a variável DI (deficiência intelectual). Os dados foram submetidos a tratamento estatístico e as análises estatísticas demonstraram que as médias descritas pelo IRDI-Questionário foram diferentes, sendo que os IRDI do grupo TEA (85,09) são, em média, menores que os IRDI do grupo típico (129,32). Os grupos juntos mostraram alta correlação negativa entre os valores do IRDI-Questionário e da CARS-BR. Para o estudo de sensibilidade foi realizada uma análise através da curva ROC, que definiu um ponto de corte do escore gerado pelo instrumento IRDI-Questionário. A sensibilidade do IRDI-Questionário para sinais iniciais de TEA foi de 96,9%, resultado este que também indicou que o instrumento pode ser interessante para um instrumento para o rastreamento da condição estudada. Além do estudo de sensibilidade, apresentou-se, ainda, um breve estudo sobre o conceito de Intersubjetividade e suas rupturas, assim como algumas pesquisas atuais a ele referentes, relacionando-o aos indicadores IRDI e ao TEA. O conceito de intersubjetividade tem sido investigado por vários campos de conhecimento. A Psicologia do desenvolvimento é um desses campos, sendo que diversos autores nos apresentam diferentes interpretações sobre o conceito. Neste trabalho, destacou-se a importância de apresentar o conceito, pois, este guarda uma estreita relação com o autismo / This study originated from the interest in investigating the sensitivity of the IRDI - Questionnaire, adaptation of the IRDI instrument to detect early signs of ASD (autism spectrum disorder). Autism or ASD is characterized by severe deficits in reciprocal social interaction, communication and imaginative activity, as well as repetitive and restricted patterns of interest and behavior. His early appearance, profile and chronicity of symptoms are strong arguments for a biological causality, however, not defined a biological indicator present in all cases. In this sense, it should be noted the vagueness of its etiology, because it is a complex and heterogeneous disorder with varying degrees of severity, likely the result of a combination of environmental and genetic factors. Added to the absence of a biomarker a marked heterogeneity of clinical manifestations of the disorder, hence the concept of spectrum allocated to it. Such conditions will have as consequences difficulties in itself diagnostic process. This means that the diagnosis of autism and associated conditions are still based on observations of confluence of behavioral abnormalities in the social, communication, play and imagination. It is important to think that the heterogeneity of the picture implies that the symptoms can not express themselves in the same way in all children, despite having certain regularity that allows the construction of a diagnosis. In addition, some children will show signs of risk in the first months of life, and others, will present the later symptoms. In this context, the assessment tools are important aid tools in the clinical evaluation of children with ASD, and several researchers emphasize the importance of conducting trials of children under three years of age in order to provide diagnosis and intervention still in first months of life. In order to manipulate the detection of initial signs of TEA, many researchers have made agreements with focus on different ways of expressing such signals and specialized tools for tracking / sorting have been shown to be effective in detecting early signs of TEA, moreover, they are quick and easy application. This research therefore aims to investigate the sensitivity of an instrument for early signs of ASD, and for research, participated 72 parents of children / children divided into two (2) groups: research - TEA group ( 32 parents ) and control group - typical (40 parents). For both groups, we used the IRDI - Questionnaire and the CARS-BR, which have their results compared. We used the non-verbal intelligence test SON- R 2½ -7 in the search -TEA group to control the variable DI (intellectual disability). The data were subjected to statistical analysis and statistical analyzes showed that the average described by IRDI - Questionnaire were different, and the IRDI TEA group (85.09) are on average smaller than the typical group IRDI (129, 32). Groups together showed high negative correlation between the values of the IRDI - Questionnaire and the CARS- BR. For the sensitivity study was carried out through an analysis of the ROC curve, it defined a cutoff score generated by IRDI - Questionnaire tool. The sensitivity of the IRDI - Questionnaire for early signs of ASD was 96.9 %, a result which also indicated that the instrument may be interesting to a tool for tracking the condition studied. In addition to the sensitivity analysis presented is also a brief study on the concept of Intersubjectivity and their breaks, as well as some current research relating thereto, relating it to IRDI indicators and TEA. The concept of intersubjectivity has been investigated by several fields of knowledge. Developmental Psychology is one of those fields, and several authors present us with different interpretations of the concept. In this work, we stressed the importance of presenting the concept, because this is closely related to autism

Orientador: Renato da Rocha Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoes_GlaucoCesarCrystalPereira_M.pdf: 1336036 bytes, checksum: 7f787abec0f0f88f41c09ef5dc04d775 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Sistemas de comunicação sem fio com múltiplas antenas atingem altas taxas de transmissão de dados e boa robustez ao desvanecimento do canal de comunicação quando os sinais que trafegam pelo sistema são processados conjuntamente em sua transmissão e/ou em sua recepção. Em geral, as técnicas de detecção de sinais assumem o conhecimento perfeito do canal de comunicações, tanto no transmissor, quanto no receptor do sistema, uma hipótese que nem sempre é válida. Neste sentido, é importante analisar o desempenho do sistema frente a erros de estimação do canal de comunicações. Neste trabalho, esta análise é feita através da comparação do cálculo da probabilidade de erro de símbolos com as taxas de erro de símbolos obtidas através de simulação computacional para o detector zero-forcing, assumindo a utilização dos critérios de detecção linear e através da aplicação da técnica de cancelamento sucessivo de interferências / Abstract: Multiple antenna wireless communication systems achieve high data transmission rates and good robustness to channel fading when signals traveling through the system are jointly processed in their transmitters and/ or receivers. In general, signal detection techniques assume perfect knowledge of the channel state information, in both transmitter and receiver, a hypothesis which is not always valid. In this sense, it is important to analyze is done by the comparison between the calculus of the probability of symbol error and the symbol error rate obtained by computer simulation for the zero-forcing detector, assuming the use of linear criteria detection and by applying the technique of successive interference cancellation / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica