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Este trabajo ha sido realizado en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) y forma parte del proyecto de investigación Europeo para futuros aceleradores lineales (EUDET). En física de partículas existen diferentes categorías de detectores de partículas. El diseño presentado esta centrado en un tipo particular de detector de trayectoria de partículas denominado TPC (Time Projection Chamber) que proporciona una imagen en tres dimensiones de las partículas eléctricamente cargadas que atraviesan su volumen gaseoso. La tesis incluye un estudio de los objetivos para futuros detectores, resumiendo los parámetros que un sistema de adquisición de datos debe cumplir en esos casos. Además, estos requisitos son comparados con los actuales sistemas de lectura utilizados en diferentes detectores TPC. Se concluye que ninguno de los sistemas cumple las restrictivas condiciones. Algunos de los principales objetivos para futuros detectores TPC son un altísimo nivel de integración, incremento del número de canales, electrónica más rápida y muy baja potencia. El principal inconveniente del estado del arte de los sistemas anteriores es la utilización de varios circuitos integrados en la cadena de adquisición. Este hecho hace imposible alcanzar el altísimo nivel de integración requerido para futuros detectores. Además, un aumento del número de canales y frecuencia de muestreo haría incrementar hasta valores no permitidos la potencia utilizada. Y en consecuencia, incrementar la refrigeración necesaria (en caso de ser posible). Una de las novedades presentadas es la integración de toda la cadena de adquisición (filtros analógicos de entrada, conversor analógico-digital (ADC) y procesado de señal digital) en un único circuito integrado en tecnología de 130nm. Este chip es el primero que realiza esta altísima integración para detectores TPC. Por otro lado, se presenta un análisis detallado de los filtros de procesado de señal. Los objetivos más importantes es la reducció / García García, EJ. (2012). Novel Front-end Electronics for Time Projection Chamber Detectors [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16980 / Palancia

[pt] Esta dissertação estuda uma nova proposta para a predição de séries baseada na decomposição de seqüências em sub- bandas de freqüência fazendo uso de uma modelo onde adaptam-se técnicas de filtragem e de processamento de sinais. A pesquisa proposta estuda formas alternativas de predição, utilizando a decomposição da série original em sub-bandas e sua posterior reconstrução. O modelo proposto é gerado pela convolução da seqüência invertida pelos filtros FIR do Banco de síntese. Os filtros utilizados para os testes do processo de decomposição e de predição são filtros FIR simétricos de ordem par. Testes foram realizados utilizando seqüências determinísticas bem variadas em termos de ocupação do espectro de freqüências, bem como seqüências não determinísticas geradas por processos autoregressivos. Os resultados podem ser classificados como muito bons comparados ao que se conhece na literatura. / [en] This work proposes a new technique for signals forecast based on the decomposition in frequency sub-bands. The model uses digital filters and signals processing techniques, exploiting properties of the analysis nd synthesis filter banks. Perfect reconstruction digital filter banks are used to allow subband prediction, usign least squares criteria. The approach was applied to a number of different filter banks, in order to determine the influence of filter length and other filter properties in the prediction error. The method was tested usign both, deterministic and random generated series with good results.

Neste trabalho é descrito um sistema para aquisição e processamento do sinal de eletrocardiograma (ECG) para uso em experimentos de fisiologia cardíaca adaptativa de animais aquáticos (peixes). A aplicação imediata destina-se ao Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal de São Carlos. Um algoritmo de processamento do sinal de ECG é proposto, implementado e comparado com outros dois algoritmos, descritos na literatura especializada, tendo demonstrado ótimo desempenho. Um sistema de controle de experimentação, onde as condições do meio como temperatura e pressão de oxigênio, são mantidas constantes, também foi implementado. / In this work a system for signal acquisition and digital processing of the electrocardiogram (ECG) for adaptive cardiac physiology of fishes is described. The instrumentation has been developed to be used in the \"Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal de São Carlos\". A new algorithm for signal processing of ECO is proposed, implemented and compares favourable with two others described in the literature. Also, a control system to keep constant the temperature and pressure has been designed.

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Τα τελευταία χρόνια υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον προς την κατεύθυνση της αναγνώρισης αυτοκινήτου με χρήση διαφορετικών μεθόδων. Η ανάπτυξη ενός κατάλληλου συστήματος υποβοήθησης της οδήγησης είναι εξαιρετικής σημασίας και απαιτεί τη δέουσα προσοχή και έρευνα. Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, η ανάπτυξη καθώς και η εφαρμογή των πλέον αξιόπιστων μεθόδων αναγνώρισης αυτοκινήτου. Προς αυτήν την κατεύθυνση, μελετώνται λεπτομερώς οι αντίστοιχες μέθοδοι και παρουσιάζονται εκτενώς, τόσο με χρήση πραγματικών (real-time) βίντεο όσο και με την επεξεργασία διαφορετικών συνθηκών. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην ανάλυση της οπτικής ροής, η οποία κρίνεται βασική συγκριτικά με τις υπόλοιπες μεθόδους. Τέλος, παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των πιο αντιπροσωπευτικών μεθόδων και παρατίθενται σχετικές προτάσεις για βελτίωση. / In recent years there has been great interest towards car identification using different methods. The development of an appropriate system of driver assistance is of paramount importance and requires proper attention and investigation. The purpose of this thesis is to study, develop and implement the most reliable methods of car detection. To this direction, the corresponding methods are studied in detail and are presented extensively, using both the actual (real-time) video and the treatment of different conditions. Particular emphasis is given to the analysis of optical flow, which is basic compared to other methods. Finally, the characteristics of the most representative methods are presented along with proposals for improvement.

[pt] Este trabalho consiste na sistematização da análise de propriedades do processamento digital por blocos. Como conseqüência da mesma, são estudadas implementações alternativas. Apresenta-se em primeiro lugar um resumo de alguns aspectos da implementação por blocos, isto é, o processamento de várias amostras de excitação simultaneamente, para em seguida examinar a estabilidade, propriedades das matrizes em jogo e facilidade do cálculo da sensibilidade, desta implementação. Estuda-se a rede transposta, fazendo-se uma comparação com a rede normal e analisando suas propriedades. Formas de realização são sugeridas estudando sua viabilidade em termos de número de processadores, memória, tempo de computação e retardo. Sugere-se ainda que um filtro digital qualquer seja implementado como a cascata de um filtro só polos e um FIR para permitir o cálculo das sensibilidades, das respostas impulsional e em freqüência, a quantização dos coeficientes da função de transparência. Finalmente, uma simulação em um microcomputador em linguagem de alto nível (BASIC) é apresentada para exemplificar a implementação dos blocos. / [en] This work consists of a systematization of properties analysis of block digital processing. As a consequence, alternative implementation are studied. It is first shown a resume of some aspects of block implementation, i. e., the processing of many samples of the excitation simultaneouly, to examine the stability, properties of some matrixes of interest and facility of calculating the sensibility of such implementation. It is studied the transpose network and comparisons are made with the normal structure analysing its properties. Other realizations are proposed examining aspects such as: number of processors, memory, computing time and delay. It is suggested that a digital filtering should be implemented as a tandem connection of an all pole and FIR filter to allow a simple calculus of the sensibility of the impulsional and frequency responses to the coeficients quantization of the transfer function. Finally, a simulation on a microcomputer in a high level language (BASIC) is given to serve as an example of the block implementation.

Neste trabalho é descrito um sistema para aquisição e processamento do sinal de eletrocardiograma (ECG) para uso em experimentos de fisiologia cardíaca adaptativa de animais aquáticos (peixes). A aplicação imediata destina-se ao Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica Comparativa do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal de São Carlos. Um algoritmo de processamento do sinal de ECG é proposto, implementado e comparado com outros dois algoritmos, descritos na literatura especializada, tendo demonstrado ótimo desempenho. Um sistema de controle de experimentação, onde as condições do meio como temperatura e pressão de oxigênio, são mantidas constantes, também foi implementado. / In this work a system for signal acquisition and digital processing of the electrocardiogram (ECG) for adaptive cardiac physiology of fishes is described. The instrumentation has been developed to be used in the \"Laboratório de Zoofisiologia e Bioquímica do Departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal de São Carlos\". A new algorithm for signal processing of ECO is proposed, implemented and compares favourable with two others described in the literature. Also, a control system to keep constant the temperature and pressure has been designed.

A vida de milhões de pessoas é afetada por problemas de deficiência auditiva, incapacitando-as de ouvirem os sons naturalmente. O uso de aparelhos de auxílio auditivo minimiza o efeito das deficiências, pois possibilita tratamento dos sinais auditivos através de sofisticados algoritmos que eliminam ruídos e amplificam os sinais de interesse. Este trabalho propõem a especificação de um sistema integrado, otimizado em termos de consumo de potência, para realizar o processamento de sinais digitais em aparelhos de auxílio auditivo digital. Foram desenvolvidos dois blocos para processamento hardwired, que substituem o processamento realizado por software, cuja finalidade é filtrar os sinais sonoros digitalizados com menor consumo. Um dos blocos, um filtro FIR de até 128 coeficientes, pode ser utilizado como filtro do tipo passa baixa ou passa altas frequências. O outro bloco, para executar o algoritmo ALE, é utilizado para eliminar ruídos periódicos. Os blocos desenvolvidos e implementados foram compilados e simulados para comprovar a funcionalidade. Os resultados das simulações mostraram que eles atendem as especificações de funcionalidade. Os blocos foram também sintetizados em uma tecnologia CMOS de 0,35 &#956m, três níveis de metal, para assim se ter as estimativas de área do circuito e de consumo de potência. A área do layout final foi de 14 mm². O consumo de potência estimado é de 0,30 mW para frequência de clock de 300 kHz (o que permite que um filtro FIR processe uma amostra a cada 240 &#956s, no pior caso, e o ALE, uma a cada 36 &#956s), e de 5,06 mW para frequência de clock de 5,0 MHz (filtro FIR processa uma amostra a cada 14,4 &#956s e o ALE, uma a cada 2,2 &#956s). As estimativas de consumo foram feitas considerando os dois blocos operando simultaneamente e com tensão de alimentação de 1,8 V. Para todo o sistema integrado proposto, obtive-se, com um cenário específico, o consumo de potência de 1,1 mW, considerando dois Filtros Configuráveis, um Filtro ALE e um DSP. / The live of millions of people are affected by hearing problems, disabling them from hearing the sounds naturally. The use of hearing aids devices minimizes the effect of deficiencies, since it allows processing of auditory signals through sophisticated algorithms that eliminate noise and amplify the signals of interest. This work proposes the specification of an integrated system, optimized in terms of power consumption, to perform digital signal processing in digital hearing aid devices. Were developed two blocks of hardwired processing, replacing software processing, whose purposes are to filter the digitized audio signals with lower consumption. One of the blocks, an FIR filter up to 128 coefficients can be used as a low pass or high pass filter. The other block, to run the ALE algorithm, is used to eliminate periodic noises. The blocks developed and implemented were compiled and simulated to demonstrate their functionality. The simulation results show that they meet the specifications of functionality. The blocks were also synthesized in a 0.35 &#956m CMOS technolog, three metal levels, in order to have estimatives of circuit area and power consumption. The area of the final layout was 14,0 mm². The estimated power consumption is 0.30 mW for clock frequency of 300 kHz (which allows a FIR filter to process one sample every 240 &#956s in the worst case, and ALE, one every 36 &#956s), and 5.06 mW for clock frequency of 5.0 MHz (FIR filter processing one sample every 14.4 &#956s, and ALE, one every 2.2 &#956s). Consumption estimates were made considering the two blocks operating simultaneously and supply voltage of 1.8 V. For all the proposed integrated system, it was found, for a specific scenario, the power consumption of 1.1 mW, considering two configurable filters, one filter ALE and one DSP.

Η ανάπτυξη ενσωματωμένων στο όχημα συστημάτων υποβοήθησης του οδηγού για αποφυγή συγκρούσεων με άλλα οχήματα έχει βρεθεί στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος εξαιτίας των μεγάλων απωλειών σε ανθρώπινες ζωές στα αυτοκινητιστικά δυστυχήματα. Τα βασισμένα στην όραση συστήματα εξελίσσονται με πολύ γρήγορους ρυθμούς αλλά η έλλειψη μεγάλης σθεναρότητας αποτελεί τροχοπέδη στην τοποθέτηση τους σε οχήματα ευρείας παραγωγής. Ωστόσο, τα αποτελέσματα των ερευνών είναι πολύ ενθαρρυντικά. Στην παρούσα διπλωματική εργασία στόχος είναι η ανάπτυξη ενός συστήματος αναγνώρισης οχημάτων από εικόνες που λαμβάνονται από βιντεοκάμερα που έχει ενσωματωθεί στο όχημα. Η προσπάθεια ανίχνευσης πραγματοποιήθηκε έχοντας ως μοναδικό στοιχείο της εικόνες αυτές , τόσο τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά της κάμερας όσο και η ταχύτητα του οχήματος δεν ήταν γνωστά. Η μεθοδολογία που επιλέχθηκε είναι αυτή της οπτικής ροής. Αρχικά υπολογίσθηκε η οπτική ροή μεταξύ δύο καρέ και στην συνέχεια αυτή η πληροφορία αξιοποιήθηκε με δύο μεθόδους ώστε να γίνει η υπόθεση για τη θέση του κινούμενου οχήματος στην εικόνα. Η μία χρησιμοποιεί την κλίση της οπτικής ροής σε συνδυασμό με την απότομη αλλαγή της κατεύθυνσης των διανυσμάτων οπτικής ροής στα άκρα των κινούμενων οχημάτων και η άλλη συνδυάζει την οπτική ροή με την ανάλυση κύριων τμημάτων (PCA-Principal Component Analysis). / The goal of this paper is the development of an on-board vehicle detection system with the use of optical flow techniques.