Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luis Fabiano da Silva.pdf: 1657202 bytes, checksum: 723f6467468487e790c6953fa87da62b (MD5) Previous issue date: 2008-12-17 / The IEEE 802.15.4 network standard is being used as a suitable solution for wireless sensor networks in many environments and areas of expertise. This kind of network has specific characteristics that differ from others types of wireless network. This work intends to analyse the mobility impact on IEEE 802.15.4 elements. For this reason it was developed a simulation platform that contains specific requirements necessary to evaluate and compare environments with and without mobility. The results will show that the mobility of elements in the scenarios evaluated caused degradation of the signal at short distances, but for distances between 30 and 40 meters in mobility caused an improvement in the rate of transmission of elements, as well as at distances greater than 60 meters. / O padr?o de rede IEEE 802.15.4 vem sendo utilizado como solu??o adequada para redes de sensores sem fio em muitos ambientes e ?reas de atua??o. Este tipo de rede tem caracter?sticas espec?ficas que a diferem de outros tipos de rede sem fio. Este trabalho visa avaliar o impacto da mobilidade de elementos na rede IEEE 802.15.4. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma de simula??o que contem os requisitos espec?ficos necess?rios para avaliar e comparar ambientes com e sem mobilidade. Os resultados v?o mostrar que a mobilidade dos elementos nos cen?rios avaliados provocou degrada??o do sinal em pequenas dist?ncias, mas em dist?ncias entre 30 e 40 metros a mobilidade causou uma melhora na taxa de transmiss?o dos elementos, assim como em dist?ncias maiores que 60 metros.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Uriel Ramon Crisostomo de Miranda.pdf: 2534131 bytes, checksum: cc07c4aea1cb66b02b0ddb169a1a1628 (MD5) Previous issue date: 2013-06-26 / This study aimed to investigate by means of simulations a tunable device capable of regenerating a NRZ-OOK modulated, 10 Gb/s optical signals in an all-optical way. The principle employed for regenerating was the FWM effect in two stages of DS-HNLF. We evaluated the simulations results by comparing estimated bit error rate at the input and output of the regenerator device. The results suggest that it is possible to regenerate all channels in C-band, for optical systems, using the same device only by adjusting parameters that are settable in commercial optical devices such as optical power and frequency of lasers. There was improvement of at least seven orders of magnitude for any C-band channel with input BER below 10-7. Such results, always using the same optical components, suggest that alloptical tunable regenerators can be constructed experimentally and could replace conventional electrical regenerators. / Este trabalho teve como objetivo investigar por meio de simula??es um dispositivo sintoniz?vel capaz de regenerar sinais ?pticos com modula??o NRZ-OOK de 10 Gb/s de maneira totalmente ?ptica. Como princ?pio para regenera??o empregouse o efeito de mistura de quatro ondas em dois est?gios de fibra altamente-n?olinear. Avaliou-se o resultado das simula??es atrav?s da compara??o de estimativas de taxa de erro de bit entre os sinais de entrada e sa?da do regenerador. Os resultados mostraram que ? poss?vel regenerar canais de toda a banda C para sistemas ?pticos utilizando o mesmo dispositivo, ajustando-se apenas par?metros que s?o configur?veis em dispositivos ?pticos comerciais, como pot?ncia e frequ?ncia de lasers cont?nuos. Observou-se melhora de no m?nimo sete ordens de grandeza para qualquer canal da banda C com BER de entrada abaixo de 10-7. Tais resultados, utilizando-se sempre os mesmos componentes ?pticos, sugerem que regeneradores totalmente ?pticos sintoniz?veis podem ser constru?dos experimentalmente e poderiam substituir regeneradores el?tricos convencionais.

Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Alberto Messani.pdf: 3663542 bytes, checksum: 2699da12a8613313ef34c78d187b1b8d (MD5) Previous issue date: 2014-06-27 / Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas / Optical networks have been evolving significantly over the years. Despite this evolution, the physical layer of these networks still have vulnerabilities to several kinds of attacks including eavesdropping, interception, jamming, and attacks on physical infrastructure. To combat or prevent these networks attacks, the adaption of techniques to ensure the confidentiality of information is essential. In this context, this presents a new technique of optical encryption based on spectral slicing. In this technique, coding is performed by dividing the optical signal into n spectral slices. After the signal is split, each slice passes thought an optical bandpass filter that has function of allocate each spectral slice to a particular frequency. Subsequently, the signal will be submitted to another two stages of encoding, as following. At first stage the signal will receive a phase shift, we call this stage as Phase-Shift Encoding. After that in the following stage it will receive a signal delay in bits per symbol, this is called the delay spectral coding. The signal deciphering is performed at the decoder stage, by removing phases and delays inserted in each spectral slice during the encoding process. Measurements of the optical signal to noise ratio and bit error rate of coded signals, BERC, and decoded, signals BERD, were used as parameter to evaluate the robustness of the technique. The technique performance was evaluated by simulation on software VPI Photonics?, on Transmission Maker version 9.0. In these simulations, we studied the signals in time and frequency domains, using several modulation techniques like Differential Phase Shift Keying (DPSK), Differential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK), 16 symbols quadrature amplitude modulation (16 - QAM), with rates of 40 Gbps for DPSK and XII DQPSK signals and 200 Gbps for 16-QAM signals. The simulation results were satisfactory in all cases: BERC exceeds 10% degradation of the signals and the decoder BERD was less than 10-15, which is considered an error free transmission. / As redes ?pticas t?m evolu?do significativamente nos ?ltimos anos. Apesar dessa evolu??o, a camada f?sica dessas redes ainda apresenta vulnerabilidades para diversos tipos ataques, incluindo espionagem, intercep??o, bloqueio e ataques ? infraestrutura f?sica. Para combater ou prevenir as redes desses ataques, ? essencial que se adote t?cnicas que garantam o sigilo das informa??es. Neste contexto, este trabalho apresenta uma nova t?cnica de criptografia ?ptica baseada em fatiamento espectral. Nesta t?cnica, a codifica??o ? realizada por meio da divis?o do sinal ?ptico em n fatias espectrais. Ap?s a divis?o, o sinal de cada fatia passa por um filtro ?ptico passa banda que tem a fun??o de alocar cada fatia espectral numa determinada frequ?ncia. Posteriormente, o sinal pode ser submetido a dois est?gios de codifica??o. No primeiro est?gio ? realizada a codifica??o de fase espectral. Nesta a codifica??o ? feita por desvio de fase. No segundo, a codifica??o ? feita por meio de atraso dos bits/s?mbolos, esta ? denominada codifica??o espectral por atraso. A recupera??o do sinal ? realizada no decodificador por interm?dio da compensa??o das fases e Atrasos inseridos em cada fatia espectral do codificador. As medi??es da rela??o sinal-ru?do ?ptico e das taxas de erro de bits dos sinais codificados, BERc, e decodificados, BERd, foram adotadas como crit?rios de avalia??o da robustez t?cnica. O desempenho da t?cnica foi investigado por interm?dio de simula??o com o software VPI Transmission Maker vers?o 9.0. Nestas simula??es, foram avaliados os sinais nos dom?nios do tempo e frequ?ncia. Foram realizadas simula??es com os sinais modulados por X chaveamento diferencial de fase (Differential Phase Shift Keying, DPSK), deslocamento de fase diferencial em quadratura (Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK) e modula??o de amplitude em quadratura de 16 s?mbolos (Quadrature amplitude modulation, 16-QAM), com as taxas de transmiss?es de 40 Gbps para os sinais DPSK e DQPSK e 200 Gbps para os sinais 16-QAM. Os resultados das simula??es foram satisfat?rios, em todos os casos, BERc foram superiores a 10% de degrada??o dos sinais e no decodificador BERd foram inferiores a 10-15 que ? considerada livre de erros de bits.

Submitted by Marina Farias (mgmf@ufpa.br) on 2018-02-21T13:19:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AgrupamentoFornosReducao.pdf: 6297988 bytes, checksum: 9e3c95180dbdfbdbc60f142c239aeb87 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Farias (mgmf@ufpa.br) on 2018-02-21T13:23:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AgrupamentoFornosReducao.pdf: 6297988 bytes, checksum: 9e3c95180dbdfbdbc60f142c239aeb87 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-21T13:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AgrupamentoFornosReducao.pdf: 6297988 bytes, checksum: 9e3c95180dbdfbdbc60f142c239aeb87 (MD5) Previous issue date: 2017-10-11 / O constante avanço da tecnologia requer medidas que beneficiem as indústrias em busca do lucro e da competitividade. Em relação à indústria de minerais, o processo de fundição de alumínio geralmente possui grande número de células, também chamado de forno ou cuba de redução, produzindo alumínio em um procedimento contínuo e complexo. Um monitoramento analítico é essencial para aumentar a vantagem competitiva dessa indústria, por exemplo, durante a operação, algumas células compartilham comportamentos semelhantes às outras, formando grupos ou clusters de células. Esses clusters dependem de padrões de dados geralmente implícitos ou invisíveis para a operação, mas que podem ser encontrados por meio da análise de dados. Neste trabalho, são apresentadas quatro técnicas de agrupamento, o Affinity Propagation, o mapa auto–organizável de Kohonen (SOM), o algoritmo difuso Fuzzy C–Means (FCM) e o K–Means. Essas técnicas são utilizadas para encontrar e agrupar as células que apresentam comportamentos semelhantes, de acordo com sete variáveis tais como as que consiste no processo de redução do alumínio. Este trabalho visa trazer o benefício do agrupamento, principalmente pela simplificação da análise da linha de produção do alumínio, uma vez que um grande número de células pode se resumir em um único grupo, o que pode fornecer informações mais compactas para o controle e a modelagem dos dados. Este benefício de identificar os dados que possuem características semelhantes e agrupá–los faz com que a análise dos grupos se torne mais simples para quem irá manusear esses dados futuramente. Nesse trabalho de dissertação também será feito a identificação da quantidade ideal de grupo em cada técnica utilizada. / The continuous development of technology accounts for measures that provide industries benefits to grant them profitability and competitive advantage. In the mineralogy field, aluminum smelting usually requires substantial number of cells, also known as reduction pots, to produce aluminum in a continuous and complex process. Analytical monitoring is essential for those industries’ competitive advantage, given that during operation some cells show behavior similar to others, thereby forming clusters of cells. These clusters depend on data patterns usually implicit or invisible for the operation, but can be found by data analysis techniques. In this work four clustering techniques are presented to that end: the Affinity Propagation; the Kohonen Self Organizing Map; the Fuzzy C–Means; and the K–Means Algorithm. These techniques are used to find and group cells that share similar behavior, by analysing seven variables which are closely related to the aluminum reduction process. This work aims at addressing the benefits of clustering, especially by simplifying the aluminum potline analysis, once a large group of cells might be summarized in one sole group, what can provide more compact yet rich information for data driven modeling and control. Moreover, the identification of similar data patterns in clusters makes the task of those who is going to be in charge of analyzing these dats. This work also identifies the ideal cluster size for each technique applied.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-21T18:30:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropagacaoOndasEletromagneticas.pdf: 1235478 bytes, checksum: 4157fc459505a795a587a6aabdf2c6e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T18:28:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropagacaoOndasEletromagneticas.pdf: 1235478 bytes, checksum: 4157fc459505a795a587a6aabdf2c6e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:28:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_PropagacaoOndasEletromagneticas.pdf: 1235478 bytes, checksum: 4157fc459505a795a587a6aabdf2c6e4 (MD5) Previous issue date: 1982 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A propagação de ondas eletromagnéticas em meios com várias camadas horizontais é analisado neste trabalho. Os campos eletromagnéticos, em suas formas integrais, são obtidos' através das funções de Green diádicas dadas em termos de suas expansões em autofunções. São considerados casos de três e quatro camadas e uma generalização das funções de Green diádicas é proposta para o problema de N- camadas. É analisada a rádio-comunicação para o caso particular de um meio com três camadas, onde, nesta classe de problemas, o campo distante é dado principalmente pela onda lateral. É mostrado que esta onda pode ser reforçada através da-inclinação do dipolo, em uma posição que otimiza sua excitação. São apresentados resultados em termos da "rádio-perda", considerando-se florestas típicas, para os casos de dipolo vertical, horizontal e com inclinação otimizada. Neste trabalho é ainda proposto um modelo de quatro camadas dielétricas para analisar a propagação das ondas eletromagnéticas em florestas onde duas camadas dielétricas com perdas são usadas para representar as copas e os troncos das árvores. Estas camadas são colocadas sobre uma terra plana com condutividade finita. Os resultados teóricos para a "rádio-perda", considerando-se dipolos vertical e horizontal, apresentam boa concordância com os dados experimentais disponíveis, para as florestas consideradas. Para esta comparação os parâmetros da região das copas foram estimados

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T17:50:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProblemaAutovaloresOtimizacao.pdf: 4043857 bytes, checksum: 37149299294dd7ee06a43e22bb2da227 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-03-22T18:28:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProblemaAutovaloresOtimizacao.pdf: 4043857 bytes, checksum: 37149299294dd7ee06a43e22bb2da227 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T18:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ProblemaAutovaloresOtimizacao.pdf: 4043857 bytes, checksum: 37149299294dd7ee06a43e22bb2da227 (MD5) Previous issue date: 1988 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho abordamos questões referentes ao problema de autovalores e autovetores de uma matriz simétrica, otimização de funções matriciais e de robustez de sistemas dinâmicos lineares contínuos no tempo. O problema de autovalores e autovetores é abordado segundo dois ponlos de vista distintos: decomposição da matriz do sistema onde sugerimos uma nova implementação para o cálculo dos autovetores e otimização da função quociente de Raylelgh onde dois novos algorítmos baseados numa combinação dos métodos de Newton e gradientes conjugados são apresentados. Para resolver uma classe de problemas de otimização de funções matriciais, é sugerido uma metodologia baseada no método dos hiperplanos de corte e aplicada a dois problemas disponíveis na literatura, o problema do teste educacional que aparece em estatística e a determinação da solução diagonal positiva da equação de Lyapunov. Sobre a robustez de sistemas dinâmicos lineares contínuos no tempo são fornecidas condições suficientes para existência de uma matriz constante de ganhos de realimentações, de maneira que o sistema de malha fechada seja robusto quanto a inserção no modelo de perturbações não lineares dependentes do estado. Para determinação da matriz de ganho propomos um procedimento numérico. / In this work we analyse three problems. In the first, we present some algorithms to solve the eigenvector and eigenvalue problems of the symmetric matrix, In lhe second we analyse the optimization problems with matricial constraints and finally in the third some robustness properties of linear continuons time dynamic systems are studied. The eigenvector and etgenvalue problems are two methods: the decomposition technique on the matrix and the optimization of the Rayleigh quotient. In the propose two algorithms based on the Newton method gradient method. To solve a class of lhe optimization problems with matricial constraints we propose a methodologie based on the cutting plane technique. Two exemples are treated. Finally, for a given linear continuons time we determine sufflcient conditlons for the existence feedback matrix such that the closed-Ioop system is sense that the pertubed system is asymptocally stable, analysed using of the system, second one we and conjugated dynamic systems of a constant robust in the sense that the perturbed system is asymptocally stable.

Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-18T18:49:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransporteEletronicoAlotropos.pdf: 1996446 bytes, checksum: b40263acdff52ae761693b071f043c62 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-18T18:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransporteEletronicoAlotropos.pdf: 1996446 bytes, checksum: b40263acdff52ae761693b071f043c62 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T18:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_TransporteEletronicoAlotropos.pdf: 1996446 bytes, checksum: b40263acdff52ae761693b071f043c62 (MD5) Previous issue date: 2018-04-20 / Materiais nanoestruturados à base de carbono tornaram-se de grande interesse para a comunidade científica devido às propriedades que estes materiais apresentam na área tecnológica. Entre as mais variadas estruturas derivadas do carbono, o grafeno, uma forma alotrópica do carbono que apresenta estrutura hexagonal bidimensional (2D) formada a partir da hibridação do carbono sp² tem grande destaque com propriedades elétricas, térmicas e ópticas que exibem grandes perspectivas para futuras aplicações tecnológicas. Recentemente, foi proposto teoricamente uma nova forma alotrópica do grafeno, formada por 5-6-7 anéis aromáticos de carbono. Este alótropo 2D com hibridação sp² é energeticamente comparável ao grafeno e mais favorável a outros alótropos de carbono. Neste trabalho, propomos duas estruturas híbridas ou heterojunções formadas por grafeno - phagrapheno - grafeno com bordas ziguezague na extremidade superior e inferior sem (zzG-zzPG-zzG) e com Hidrogênio (zzGNR-zzPGNR-zzGNR) acoplada a eletrodos de grafeno metálico com índices de Hamada (3,3). A heterojunção constituída por Hidrogênio nas extremidades formam nanofitas (ou nanoribbon, NR). Posteriormente, fizemos um estudo das propriedades eletrônicas das heterojunções sem os eletrodos e de transporte eletrônico dos dispositivos com e sem Hidrogênio. Para realizar os cálculos de propriedades eletrônicas e de transporte de elétrons, utilizamos a metodologia DFT e DFT-NEGF no formalismo Landauer-Büttiker, conforme implementado no código SIESTA/TRANSIESTA. Nossos resultados exibem comportamento de isolante topológico forte com gap indireto igual a 0,011eV para zzG-zzPG-zzG em V = 0V e semicondutor de gap indireto igual a 0,025eV para zzGNR-zzPGNR-zzGNR em V = 0V com transição de fase (isolante-metal) para Vmin = -0,5V. Assim, características variadas de dispositivos eletrônicos para as regiões de polarização direta (V > 0) e reversa (V < 0) nas heterojunções são sugeridas como: (i) zzG-zzPG-zzG para V > 0 exibe quatro regiões correspondendo a resistor (I), FET (II), NDR (III) e chaveador (IV) e para V < 0 exibe cinco regiões correspondendo a resistor (I), NDR (II), limitador-chaveador (III), NDR (IV) e limitador-chaveador (V). (ii) zzGNR-zzPGNR-zzGNR para V > 0 exibe característica de FET e para V < 0 exibe uma NDR com comportamento de diodo túnel. / Carbon-based nanostructured materials have become of great interest to the scientific community due to the properties that these materials present in the technological area. Among the most varied structures derived from carbon, graphene, an allotropic form of carbon having a two-dimensional (2D) hexagonal structure formed from the hybridization of sp² carbon, has great prominence with electrical, thermal and optical properties that exhibit great prospects for future applications technological developments. Recently, a new allotropic form of graphene, consisting of 5-6-7 carbon aromatic rings, has been theoretically proposed. This 2D allotrope with sp² hybridization is energetically comparable to graphene and more favorable to other carbon allotropes. In this work, we propose two hybrid structures or heterojunctions formed by graphene - phagraphene - graphene with zigzag edges at the upper and lower end without (zzG - zzPG - zzG) and with Hydrogen (zzGNR - zzPGNR - zzGNR) coupled to metallic graphene Leads of Hamada index (3,3). The heterojunction constituted by Hydrogen at the ends form nanoribbon (NR). Later, we did a study of the electronic properties of the heterojunctions without the electrodes and of electronic transport of the devices with and without Hydrogen. In order to carry out the calculations of electronic and transport properties, we used the DFT and DFT-NEGF methodology in the Landauer-Büttiker formalism, as implemented in the SIESTA/TRANSIESTA code. Our results show a strong topological insulator behavior with an indirect gap of 0.011eV for zzG-zzPG-zzG in V = 0V and an indirect gap semiconductor of 0.025eV for zzGNR-zzPGNR-zzGNR in V = 0V with phase transition (insulation -metal) for Vmin = -0.5V. Thus, various features of electronic devices for regions of direct (V> 0) and reverse (V <0) polarization in heterojunctions are suggested as: (i) zzG-zzPG-zzG for V> 0 shows four regions corresponding to resistor (I), FET (II), NDR (III) and switch (IV), and for V <0 show five regions corresponding to resistor (I), NDR (II), limiter-switch (III), NDR (IV) and limiter-switch (V). (ii) zzGNR-zzPGNR-zzGNR for V> 0 exhibits FET characteristic and for V <0 it exhibits one NDR with tunnel diode behavior.

Submitted by Rosana Moreira (rosanapsm@outlook.com) on 2018-07-10T20:17:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Otimizacao_Deteccao_formas.pdf: 15459303 bytes, checksum: 4e08c66dd9633d7e2a99a938ce452fd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-18T16:21:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Otimizacao_Deteccao_formas.pdf: 15459303 bytes, checksum: 4e08c66dd9633d7e2a99a938ce452fd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T16:21:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Otimizacao_Deteccao_formas.pdf: 15459303 bytes, checksum: 4e08c66dd9633d7e2a99a938ce452fd2 (MD5) Previous issue date: 2018-01-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho propõe maneiras de otimizar a detecção e o registro de formas de onda de campos elétricos radiados por descargas atmosféricas. Como resultado das técnicas de otimização desenvolvidas nesta Tese, é apresentado o “Sistema de detecção e armazenamento de formas de onda de raios” ou “Lightning Detection and Waveform Storage System - (LDWSS) ”, como um dispositivo otimizado para o registro de campos eletromagnéticos gerados por raios. Os principais pontos aprimorados foram: custo do dispositivo; ampliação do alcance dinâmico de detecção; desenvolvimento de um sistema móvel; possibilidade de detecção multi-banda e; calibração para inferir, de forma remota, a corrente de pico dos raios detectados. O sistema desenvolvido foi validado, a partir de comparações com dados de raio induzido, no Centro Internacional para Pesquisa e Teste com Raios (International Center for Lightning Research and Testing - ICLRT), dados da Rede Nacional Norte Americana de Detecção de Raios (National Lightning Detection Network - NLDN) e dados do Observatório de Raios em Gainesville (Lightning Observatory in Gainesville - LOG). A principal aplicação do sistema é na investigação da física e dos efeitos das descargas atmosféricas, principalmente na região Amazônica. Como resultado da utilização do sistema obteve-se: melhor entendimento sobre as descargas intra-nuvem do tipo Compact Intracloud Discharge - CID; as características da altura da refletividade da ionosfera calculada utilizando formas de onda de raios intra-nuvem e nuvem-solo; a criação de um banco de dados contendo mais de oito mil formas de onda do campo elétrico de diferentes tipos de raios e; a primeira estação de registro contínuo de formas de onda de campo elétrico devido a raios na Amazônia, localizada no CENSIPAM regional Belém. / This work aims the application of optimization techniques to detect and record lightning electromagnetic waveforms. As a result of the optimization techniques developed on this Thesis, it is presented the “Lightning Detection and Waveform Storage System - (LDWSS)”. The main optimized points were: cost of the device; improvements of its detection dynamic range; development of a mobile device; possibility to detect in a multi-band way; and calibration in order to infer peak currents from remote measurements of lightning electric fields. The developed system was validated through comparison of a return stroke data in lightning triggered using the rocket-and-wire technique at the International Center for Lightning Research and Testing - ICLRT, of National Lightning Detection Network – NLDN data, and data from the Lightning Observatory in Gainesville - LOG. The main usage of the optimized system is on the investigation of lightning physics and effects, mainly in the Amazon region. As a result of using the system were obtained: a better understanding about Compact Intracloud Discharge - CID; the characteristics of ionosphere heights computed using intraclound and cloud-to-ground lightning electric field waveforms; the conception of a lightning electric field waveform database containing more than 8 thousand waveforms of different types of lightning; and the implementation of the first continuous lightning electric field measurement system in the amazon region, localized at CESIPAM, Belem, PA.

Submitted by Rosana Moreira (rosanapsm@outlook.com) on 2018-08-06T17:42:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModeloRepresentacaoAmbientes.pdf: 3766321 bytes, checksum: 14005abe01125f43e70ff5445c0c5842 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-08-07T11:56:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModeloRepresentacaoAmbientes.pdf: 3766321 bytes, checksum: 14005abe01125f43e70ff5445c0c5842 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-07T11:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModeloRepresentacaoAmbientes.pdf: 3766321 bytes, checksum: 14005abe01125f43e70ff5445c0c5842 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Neste trabalho, utilizam-se as versões em duas e três dimensões do método de diferenças finitas no domínio do tempo, FDTD, para simulação da propagação da onda eletromagnética em ambiente interior (indoor). Primeiramente, a validade do método FDTD-3D é comprovada através da comparação dos valores do perfil de retardo de potência obtidos por campanha de medições. As perdas expressas com o método FDTD-3D foram utilizadas para propor correções aos resultados do método FDTD-2D que levam em conta a propagação no espaço livre e a propagação no ambiente interior. As vantagens do método FDTD-2D com respostas transitórias corrigidas estão no reduzido tempo de processamento e consumo de memória quando comparados a outros métodos numéricos. Além disso, é possível com o método FDTD-2D com respostas corrigidas expandir a simulação da propagação da onda para ambientes complexos e de grandes dimensões, desenvolver software de simulação voltado para computadores pessoais e aparelhos celulares. / In this work, we use the two and three-dimensional versions of the finite-difference time-domain method, FDTD, for simulating the propagation of the electromagnetic waves in an indoor environment. First, the validity of the FDTD-3D method is proven by comparing the values of the power delay profile obtained via a measurement campaign carried out in the indoor environment. The losses expressed with the FDTD-3D method were used to propose corrections to the FDTD-2D results by taking into account the propagation in the free space and the propagation in the indoor environment. The advantages of the FDTD-2D method with corrected transient responses are reduced processing time and memory requirements when compared to other numerical methods. It is possible with the FDTD-2D with corrected signals to simulate wave propagation for large and complex environments and to develop simulation software for personal computers and mobile devices.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T17:16:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Estrategiaotimizacaooffloading.pdf: 4353496 bytes, checksum: 660c9fb62874c25c2071d6e88692d9a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T17:17:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Estrategiaotimizacaooffloading.pdf: 4353496 bytes, checksum: 660c9fb62874c25c2071d6e88692d9a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-09T17:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Estrategiaotimizacaooffloading.pdf: 4353496 bytes, checksum: 660c9fb62874c25c2071d6e88692d9a9 (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O aumento no consumo de tráfego de dados é motivado pelo aumento do número de dispositivos como smartphone e tablets, já que há uma necessidade de estar conectado com tudo e com todos. As aplicações como streaming de vídeo e jogos online demandam por maior taxa de transmissão de dados, essa alta demanda corrobora para um a sobrecarga das redes móveis baseadas por radiofrequência, de modo a culminar em uma possível escassez do espectro RF. Por tanto, este trabalho busca otimizar o offloading entre LTE e VLC, e para isso é utilizado uma metodologia baseado em aprendizado por reforço denominada de Q-Learning. O algoritmo utiliza como entrada as variáveis do ambiente que estão relacionadas à qualidade do sinal, densidade e velocidade do usuário para aprender e selecionar a melhor conexão. Por tanto, os resultados da simulação mostram a eficiência da metodologia proposta em comparação com o esquema RSS predominante na literatura da área. já que provou por métricas de QoS, suportar maiores taxas de transmissão de dados, assim como, garantiu uma melhoria de 18% em relação as interrupções de serviço a medida que o número de usuários aumenta no sistema. / The increase in the consumption of data traffic is motivated by the increasing number of devices like smartphone and tablets, since there is a need to be connected with everything and with everyone. Applications such as streaming video and online games require a higher rate of data transmission, this high demand corroborates the overload of mobile networks based on radio frequency, so as to culminate in a possible shortage of the RF spectrum. Therefore, this work seeks to optimize offloading between LTE and VLC, and for this a methodology based on reinforcement learning called Q-Learning is used. The algorithm uses as input the environment variables that are related to the signal quality, density and speed of the user to learn and select the best connection. Therefore, the results of the simulation show the efficiency of the proposed methodology in comparison with the predominant RSS scheme in the area literature. as it has been proven by QoS metrics to support higher data rates, as well as ensuring an 18% improvement over service interruptions as the number of users increases in the system.