Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:15:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (NPE). / This work proposes a supervised algorithm for classi cation of remote sensing images. It is composed by three stages: removal or smoothing of clouds, segmentation and classi cation. The removing clouds method uses homomorphic ltering to deal with obstructions caused by the presence of clouds and the Inpainting method to remove or soften the presence of dense clouds and shadows. The proposed segmentation and classi cation approaches are based on AC power coe cients of the Discrete Cosine Transform (DCT). Classi cation is used in the supervised mode. An image database is used to evaluate the implemented algorithm. This database is composed by 14 images obtained from various sensors, which 12 have some kind of obstruction. The Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and Kappa coe cient metrics are used to evaluate the removal or smoothing of clouds and shadows method. In this stage, several high-pass lters were compared to choose the most e cient. The image segmentation task is evaluated by the Edge Border Con dence (EBC) and the classi cation task is evaluated by the measure of the relative entropy and by the mean squared error (MSE). The resulting images are presented to allow the subjective evaluation by visual comparison. The experimental results show the e ciency of the proposed algorithm, especially when compared to the Spring software, distributed by the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Richard Tello - Parte 1.pdf: 429535 bytes, checksum: 36512379063c3b1ee1fcf279b169c4c5 (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work proposes the classification of motor tasks, using surface electromyography (sEMG) to control a prosthetic hand for rehabilitation of amputees. Two types of classifiers are compared: k-Nearest Neighbor (k-NN) and Bayesian (Discriminant Analysis). Motor tasks are divided into four groups correlated. The volunteers were healthy people (without amputation) and several analyzes of each of the signals were conducted. For offline analysis, the features used were: RMS (Root Mean Squared), VAR (Variance) and WL (Waveform Length). For online experimentation, it involved the use of feature of Discriminant of Bi-spectral. In both cases, either online or offline techniques were used to sliding windows. A model is proposed for reclassification using cross-validation in order to validate the classification, and a visualization in Sammon Maps is provided in order to observe the separation of the classes for each set of motor tasks. The proposed method can be implemented in a computer interface providing a visual feedback through an artificial hand prosthetic developed in Visual C++ and MATLAB commands / Este trabalho apresenta a classificação de tarefas motoras, através da eletromiografia de superfície (sEMG), para controlar uma mão prostética para reabilitação de amputados. Dois tipos de classificadores são comparados: k-vizinhos mais próximos (k-NN) e Bayesiano (Análise Discriminante). As tarefas motoras são divididas em quatro grupos correlacionados. Os voluntários desta pesquisa foram pessoas saudáveis (sem amputação), e várias análises de cada um dos sinais foram realizadas. Para o analise off-line, as características utilizadas foram: RMS (Raiz Média Quadrática), VAR (Variância) e WL (Comprimento de forma de onda). Para a experimentação on-line implicou o uso da característica de Discriminante Bi-espectral. Em ambos casos, tanto online ou offline, foram usadas técnicas de janelas deslizantes. Foi proposto um modelo para a reclassificação usando validação cruzada, a fim de validar a classificação, sendo gerada uma visualização dos dados em mapas de Sammon, a fim de observar a separação das classes para cada conjunto de tarefas motoras. Os métodos propostos foram implementados em uma interface de computador, fornecendo realimentação visual através de uma prótese de mão artificial desenvolvida em Visual C++ e utilizando comandos MATLAB

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ubiratan de Souza Passos Filho.pdf: 3285296 bytes, checksum: 055eca6f9eca0c9209c28f72ca7425a1 (MD5) Previous issue date: 2007-12-20 / The constraints of Optical Quality of Service (OQoS) in transparent optical networks are herein addressed through empirical cost functions and from an analytical method based on pump-probe model to calculate the impairments caused by Cross-Phase Modulation (XPM). The joint effect of group velocity dispersion (GVD) and nonlinear effects, like Cross-Phase Modulation (XPM) and Self-Phase Modulation (SPM), are considered through extensive numerical simulation in single and multi-span systems. A representative cost function is then found to encompass the physical impairments of a given link utilization (i.e., launched power, wavelength grid, number of active channels, etc). Finally, this link-based approach is used to demonstrate the simplification of the algorithms for Connection Admission Control (CAC) integrated to the algorithm of Routing and Wavelength Assignment (RWA) in dynamic lightpath provisioning with end-to-end optical QoS constraints at admission. The analytical model is used both to assess the approximated solution and to propose a CAC-WA based on on-line computation of XPM interference in networks built with dispersion compensated links. Comparisons with classical physical layer unaware WA are provided in order to show that the OQoS targets can be met with very limited increase in blocking probability / As restrições da Qualidade de Serviço Óptica (OQoS Optical Quality of Service) em redes ópticas transparentes estão aqui endereçadas por meio de funções custos empíricas e por acúmulo de interferência a partir de um método analítico baseado no modelo bombeiosonda. As funções empíricas consideram o efeito conjunto da dispersão de velocidade de grupo (GVD Group Velocity Dispersion) e efeitos não-lineares de Auto-Modulação de Fase (SPM Self-Phase Modulation) e Modulação Cruzada de Fase (XPM Cross-Phase Modulation). Essas funções são obtidas por tendências observadas em exaustivas simulações realizadas sobre sistemas com um único enlace e com multi-enlaces. Essa aproximação é utilizada para demonstrar um algoritmo simples de Controle de Admissão de Conexão (CAC Connection Admission Control) integrado ao algoritmo de atribuição e roteamento de comprimento de onda (RWA Routing and Wavelength Assignment) em aprovisionamento de caminhos ópticos dinâmicos em redes sem compensação de dispersão. O método analítico baseado no modelo bombeio-sonda (capaz apenas de avaliar o efeito do XPM) é inicialmente utilizado para avaliar o modelo baseado em custos calculados de maneira off-line. Entretanto, um CAC-WA é proposto baseando-se nos cálculos on-line realizados pelo método bombeiosonda sobre redes com compensação de dispersão. Comparando-se o desempenho com algoritmos clássicos de WA que não levam em consideração a camada física, os limites de OQoS são alcançados pelo CAC-WA com um modesto aumento da probabilidade de bloqueio

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Breno Guimaraes Ramos.pdf: 2543424 bytes, checksum: 8fbdb0fb05bb30e0e5e2d299223a4ca2 (MD5) Previous issue date: 2005-06-29 / In the present work, the full vectorial, total anisotropic, Finite Element Method was implemented, using second order nodal base functions for the electric field longitudinal component discretization, and Nedelec base functions, quadratic normal and linear tangencial (QNLT), for the discretization of the magnetic field transversal component, applying triangular elements in the domain of solution. Through this implementation, it was studied several configurations of Photonic Cristal Fibers (PCF), making changes in the diameter of the holes and in the distance between then, also called pitch. The intention was to show how feasible and practical is the control of the ultraflattened dispersion profile for this new model of optical fiber, as was reported in recent works. The calculated dispersion results shown that is possible to get dispersion profile completely flat in a range of wavelength of 200 nm, and with the possibility to add offsets in this profiles, making it negative (for applications related to dispersion compensation), or yet, making it flat in a region as close as possible to zero, what is very useful for WDM multiplexing systems. In addition to the dispersion evaluation, the method developed also allows to calculate the effective modal area and also features a graphical presentation of the electric field distribution, or the magnetic field distribution, of the guided modes in the fiber. Concerning the tailoring of the dispersion curve, applying finite element simulation, it was validated the use of empiric equations for dispersion computations from scaling operations in the structure of PCF fibers. These equations can simplify even more the procedure of dispersion tailoring, because the number o simulations by finite element method is reduced considerably. It was also important to analyze the behavior of the propagating wave in the fiber s interior. For this, it was implemented the Beam Propagation Method (BPM) using two different approaches. Initially, it was applied Crank-Nicholson method, which didn/ t show good results because it was not possible to stabilize the propagation process. As a second option, the Newmark method was used, but it was only possible to make the propagation process stable with a simulation step which had the same order of magnitude of the wavelength applied. Thus, unfortunately it was not possible to observe any phenomena of interest during the guiding process / Neste trabalho, foi efetuada a implementação do método dos elementos finitos, vetorial completo, com anisotropia total, utilizando funções de base nodais de segunda ordem para discretizar a componente longitudinal do campo elétrico, funções de base de Nedelec, quadrática normal e linear tangencial (QNLT), para discretizar a componente transversal do campomagnético, e elementos triangulares. Através desta implementação, efetuou-se a análise do comportamento da dispersão em fibras PCF (Photonic Cristal Fibers) para várias configurações de diâmetro dos buracos e do afastamento entre eles (pitch). O objetivo foi comprovar a praticidade de ajuste de perfis de dispersão ultra-aplainado nestas fibras, fato relatado em trabalhos recentes. Os resultados de dispersão encontrados demonstraram a possibilidade de se obter perfis planos num intervalo de comprimento de onda de até 200 nm, com opção de se ajustar a faixa plana da curva para um valor negativo (aplicação para compensação de dispersão), ou ainda para dispersão zero (aplicação em sistemasWDM). Além do cálculo da dispersão, o método desenvolvido também permite calcular a área efetiva do modo e ainda apresenta de forma gráfica a distribuição do campo elétrico, ou do campo magnético, dos modos guiados na fibra. Ainda no aspecto de ajuste de curva de dispersão, pela simulação via elementos finitos foi demonstrada a validade de equações empíricas para o cálculo da dispersão a partir de operações de escalamento na estrutura de uma fibra PCF. Estas equações podem simplificar ainda mais o procedimento de ajuste de dispersão, pois diminuem o número de simulações necessárias pelo método dos elementos finitos. Para visualizar o comportamento da onda propagante no interior da fibra, foi implementado o método BPM (Beam Propagation Method) através de duas técnicas distintas. Primeiramente com o método de Cranck-Nicholson, com o qual não foi possível estabilizar o processo de propagação, e em seguida com o método de Newmark, com o qual apenas foi possível estabilizar o cálculo da propagação fazendo o valor do passo de avanço no guia da mesma ordem de grandeza que o comprimento de onda propagado. Desta forma, não foi possível observar fenômenos de interesse durante o processo de guiamento

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diego Nunes Bertolani - Parte 1.pdf: 8345237 bytes, checksum: c671ce6ed9d34e3a4845627f730c8b24 (MD5) Previous issue date: 2013-10-30 / Este trabalho propõe uma estratégia para a sintonia de controladores lineares, via Algoritmos Genéticos, no espaço de configurações de Robôs Móveis Multiarticulados, para o problema do controle de movimentos á ré. Como em todo sistema não linear e complexo, o controle linear em malha fechada é necessário para prover robustez ao sistema com controladores não lineares ou inversas aproximadas á esquerda da planta, em malha aberta. Para o problema em questão, os controladores não lineares propostos na literatura tem os ganhos dos controladores lineares ajustados empiricamente em valores constantes, para movimentos que percorrem uma ampla gama de valores dos ângulos de configuração, sempre objetivando evitar a situação de engavetamento ou jacknife da composição. Esta abordagem tem conduzido a resultados em regime transitório ou estacionário pouco satisfatórios. Assim, neste trabalho é feito um estudo sistemático da sintonia de ganhos no entorno de partições adequadas do espaço de configurações, visando identificar a variabilidade dos ganhos em função do melhor desempenho obtido em cada partição. O estudo é sistematizado tendo como base experimental dois controladores não lineares propostos para um robô ou veículo multiarticulado em escala, composto de um elemento trator e dois trailers passivos ou sem motorização. A estratégia proposta tem como ferramenta básica de implementação uma interface desenvolvida para possibilitar versatilidade na análise de diversas estruturas lineares á múltiplos ganhos ajustáveis, diversas estruturas de controle não linear e diversas possibilidades de plantas realizadas via modelo analítico ou aproximações numéricas, por exemplo, neurais e fuzzy. Além do escopo deste trabalho, a identificação do vetor de ganhos para os estornos das diversas partições do espaço de configurações deve conduzir á síntese de mais um elemento em cascata na estrutura global de controle, sob a forma de um interpolador de ganhos, possivelmente fuzzy, que deverá proporcionar um desempenho satisfatório na execução de manobras mais complexas, que demandam movimentos mais amplos, rápidos e precisos / This work proposes a strategy for tuning linear controllers via genetic algorithms in the space of configurations of Multiarticulated Mobile Robots to the problem of backward motion control. As in any nonlinear system and complex, the linear closed-loop control is necessary to provide robustness to the system nonlinear controllers or approximate left inverse of the plant in open loop. For this problem, the nonlinear controllers proposed in the literature have gains of linear controllers empirically adjusted how constant values for movements that cover a wide range of values of the angle configuration, always aiming to avoid the situation of pileup or jacknife composition. This approach has led to results in transitional or stationary unsatisfactory. Thus, this work is done a systematic study of tuning gains in around appropriate partitions of the configuration space, to identify the variability of earnings due to the best performance obtained in each partition. The study is based on systematic experimental two nonlinear controllers proposed for a robot or multiarticulated vehicle scale, consisting of one element tractor and two trailers liabilities or without motorization. The proposed strategy has how the basic tool for implementing an developed interface to allow versatility in the analysis of various linear structures with multiple adjustable gains, various control structures, and various nonlinear plants made possible through the analytical model or numerical approximations, for example, neural, and fuzzy. Beyond the scope of this study, the identification of vector gains for several reversals of partitions configuration space shouldresult in the synthesis of a further cascade element in the overall control in the form of an interpolation of gains, possibly fuzzy which should provide a satisfactory performance in the execution of more complex maneuvers that require larger movements, fast and accurate

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AFONSO VENTURIM.pdf: 522408 bytes, checksum: 3422f55670514084dc62c38a1d98c3cc (MD5) Previous issue date: 2007-03-29 / This work presents a 0-30 V / 0-5 A microcontroller-based switched-mode power supply, providing up to 150 W output. The proposed power supply has two stages. The input stage is a boost converter as a power factor pre-regulator, that provides universal input (127-220 V, 50/60 Hz) with power factor correction. The output stage is a two transistor forward converter, that allows voltage and current adjust. A single microcontroller is in charge of controlling the two converters, being responsible for keeping the dc bus voltage fixed (boost converter output) and adjusting the output voltage and current (forward converter output). The control loops were implemented using proportional-integral controllers. The converters are driven by pulse width modulation peripherals of the microcontroller, working at a constant frequency of 50 kHz. Furthermore, the microcontroller does the user interface task through potentiometers to select output voltage and current, and a liquid crystal display to show their values. / Este trabalho apresenta uma fonte de alimentação chaveada microcontrolada, com saída regulável de 0 a 30 V e limitação de corrente ajustável de 0 a 5 A, resultando em uma potência máxima de saída de 150 W. A fonte é composta por dois estágios de potência. O estágio de entrada é formado por um conversor boost operando como pré-regulador de fator de potência com condução descontínua de corrente, para entrada universal (127-220 V, 50/60 Hz), o que resulta em elevado fator de potência. O estágio de saída é formado por um conversor forward a dois transistores, o qual permite o ajuste tanto da tensão como da corrente de saída. As tarefas de controle dos dois conversores ficaram a cargo de um único microcontrolador, o qual é o responsável por manter fixo o valor da tensão do barramento de tensão contínua (saída do conversor boost), bem como pelo ajuste e a regulação da tensão e da corrente de saída (saída do conversor forward). As malhas de controle foram implementadas utilizando controladores proporcional-integral digitais. O acionamento dos conversores é feito através de periféricos de modulação por largura de pulso presentes no microcontrolador, operando com freqüência constante de 50 kHz. Além disso, o microcontrolador realiza a tarefa de interface com o usuário, para a qual utilizam-se potenciômetros para seleção da tensão e corrente de saída, e um mostrador de cristal líquido que apresenta os valores dessas grandezas.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2039264 bytes, checksum: 4e62f121579ed7c794b211e3a6077c24 (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / Nesta Dissertação de Mestrado, foi desenvolvido um sistema assistivo, composto por uma interface homem-máquina (IHM) e uma estação de monitoramento remoto, destinado ao indivíduo com severo comprometimento orgânico. A IHM pode ser acionada por meio de um apontador de cabeça, piscada de olhos, movimento do globo ocular, posição da íris captada por uma câmara de vídeo e sinais cerebrais. Essa IHM confere ao usuário um novo canal de comunicação, além de poder comandar uma cadeira de rodas robótica. Um PDA (do inglês Personal Digital Assistant), embarcado nessa cadeira, atua como interface gráfica, contendo opções de seleção pelo usuário, tais como sentido de movimento da cadeira, expressar necessidades, permitir comunicação textualmente ou levá-lo a pontos específicos de ambientes estruturados. Nessa última opção, um sistema de controle embarcado permite a navegação autônoma até o cômodo desejado, de acordo com a implementação de um controlador de posição com desvio de obstáculos. A interface com o usuário desenvolvida possui saída acústica e informa cada opção escolhida através de um sintetizador de voz, facilitando a comunicação com membros do convívio. A unidade de monitoramento é composta por um segundo PDA, de onde é possível monitorar, remotamente, informações da cadeira de rodas em ambiente estruturado, como posição e velocidade, enviar comandos direto aos motores, ou até mesmo selecionar pontos destinos desse ambiente e enviá-los ao sistema de navegação. / This Master Thesis presents an assistive system, composed by a humanmachine interface (IHM, in Portuguese) and a remote surveillance station, designed for neuromotor impaired people. The IHM can be controlled with a head pointer, eye blinks, movements of eyeball, iris position collected by video camera or through brain signals. This interface gives the user a new communication channel, besides controlling a robotic wheelchair. A PDA, onboard in this wheelchair, acts as a graphic interface, with options that allow the user to choose the wheelchair movement direction, express necessity, permit textual communication or go to specific points in an Intelligent Environment. In that case, an onboard controlling system allows autonomous navigation until a desired point, according to a position controller, including obstacle avoidance. The developed user interface has an acoustic output and inform every option selected by the user through a voice synthesizer, making communication with a household member easier. The surveillance station is compound by a second PDA, which allows remote surveillance of wheelchair information in an intelligent place, like position and velocity. It can also send commands direct to the motors, or even select destiny points and send them to the navigation system.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sandra Mara Torres Muller.pdf: 1594751 bytes, checksum: b3abd1c42aa0001991d29eefe9754019 (MD5) Previous issue date: 2006-04-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this work three incremental adaptation methods for the hidden Markov models (HMM) are studied and implemented, which are based on the Expectation-Maximization (EM), Segmental k-Means and Maximum a Posteriori (MAP) algorithms. These methods, already used in the speech recognition field, are applied here in the electrocardiogram (ECG) segmentation problem. For that, it was used an ECG analysis system able to segment and classify cardiac diseases, like premature ventricular contraction (PVC) and ischemia. The use of these methods allow us to adjust the models to the signal fluctuations commonly met during ambulatory recording. The methods can also be implemented for other kinds of biomedical signals, like electroencephalogram (EEG). / Neste trabalho foram estudadas e implementadas tr^es t¶ecnicas incrementais de adapta»c~ ao de modelos ocultos de Markov (HMM - Hidden Markov Model) baseadas nos algoritmos de treinamento, que s~ ao a esperan»ca da maximiza»c~ ao (expectation maximization - EM), a k-means segmental (segmental k-means) e a m¶aximo a posteriori (Maximum a Posteri- ori -MAP). Essas t¶ecnicas, muito utilizadas em reconhecimento de voz, s~ ao aqui usadas para sinais biom¶edicos, mais precisamente para sinal de eletrocardiograma (ECG). Para tal objetivo, utilizou-se uma plataforma, j¶ a desenvolvida, de segmenta» c~ ao e classi¯ca» c~ ao de ECG, al¶em de detec»c~ oes de anomalias card¶³acas como extra-s¶³stole ventricular (ESV) e isquemia do mioc¶ ardio. Nessa plataforma, os modelos de Markov são empregados na etapa de segmenta»c~ ao do sinal de ECG, tendo em vista a identi¯ca» c~ ao das formas de onda elementares que comp~oem um ciclo card¶³aco. O desenvolvimento dessas t¶ecnicas permite, uma vez que a plataforma esteja funcionando como sistema real, um ajuste aut^ onomo dos modelos µas varia» c~ oes do sinal de ECG ao longo do tempo, assim como a outras varia» c~ oes presentes em um sistema real. As t¶ecnicas foram avaliadas a partir de experimentos usando duas bases de sinais de ECG: QT database e European ST-T database. Os resultados con¯rmam o ganho de desempenho obtido com a adapta»c~ ao, permitindo uma modelagem do sinal ao longo do tempo mais apropriada. As t¶ecnicas desenvolvidas s~ ao indicadas tamb¶em para outros tipos de sinais biom¶edicos, como o sinal de eletroencefalograma (EEG), por exemplo.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carlos castellani.pdf: 1317917 bytes, checksum: 67d60e13efa78d673d28e4e8bde7e6c3 (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of microstructured fibers, also known as photonic crystal fibers (PCF), which has happened principally during the last decade, has raised new possibilities on the field of optics and telecommunications due to its capability of presenting some constructive parameters with non conventional values. In the context of optical communications, more precisely on the construction of optical amplifiers, these photonic crystal fibers also have brought some new interesting possibilities. Due to its capability of at the same time presents very high negative dispersion and high non linearity, it allows for example, the construction of Raman amplifiers with high gains that also compensate dispersion with reduced fiber lengths. The conventional silica-based fibers need tens of kilometers of fiber length to accomplish the same task. Taking advantage of that situation, the main purpose of this dissertation is exactly the project and the study of multi-pump Raman amplifiers operating as discrete devices providing gain and compensating dispersion over the entire C band, using a PCF. In order to project such amplifiers, an optimization technique made through an exhaustive search based on an analytical solution method for the signal propagation is proposed. The analysis of these amplifiers is made via computational simulations that are done with numerical and also analytical models, by means of the verification of the gain, ripple, optical signal to noise ratio (OSNR), and eye penalty parameters. Their performance is also evaluated by comparing the performance of a Raman amplifier operating with a conventional dispersion compensating fiber (DCF). / O desenvolvimento de fibras óticas microestruturadas, também conhecidas como fibras de cristal fotônico - PCF (Photonic Crystal Fibers), que se deu principalmente na última década, trouxe novas possibilidades no campo da ótica e das telecomunicações devido à sua capacidade de apresentar alguns parâmetros construtivos com valores não convencionais. No contexto de comunicações óticas, mais precisamente na construção de amplificadores ópticos, essas fibras de cristal fotônico também trouxeram algumas novas possibilidades interessantes. As PCFs são capazes de ao mesmo tempo apresentar dispersão muito negativa e alta não-linearidade, permitindo, por exemplo, a construção de amplificadores Raman com altos ganhos e que ainda compensem a dispersão utilizando apenas poucos quilômetros de fibra. As fibras de sílica convencionais necessitam de dezenas de quilômetros para realizar a mesma tarefa. Aproveitando-se dessa situação, o foco principal desta dissertação é justamente o projeto e o estudo do funcionamento de amplificadores Raman multibombeio, que operem como dispositivos discretos fornecendo ganho e compensando a dispersão em toda a banda C, através da utilização de uma PCF. Para projetar tais amplificadores é proposta uma técnica de otimização feita através de uma busca exaustiva baseada em um método de solução analítico de propagação de sinais. A análise desses amplificadores é realizada através de simulações computacionais feitas com modelos numéricos e também analíticos, por meio da verificação dos parâmetros de ganho, ripple, relação sinal ruído ótica OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio), e penalidade de diagrama de olho. Seu desempenho é também avaliado em termos de uma comparação com o desempenho de um amplificador Raman funcionando com uma fibra compensadora de dispersão DCF (Dispersion Compensating Fiber) convencional.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 1434444 bytes, checksum: c5fc7edbe880212205e526f955d134f4 (MD5) Previous issue date: 2008-06-27 / This work presents an analysis of the potential utilization of a static compensator (STATCOM) as a substitute or a complementary alternative to the classical voltage regulation and balancing techniques, high-lighting each alternative characteristics, advantages and disadvantages, considering the parameters of an actual 13,8 kV distribution circuit. These studies were performed focusing on an utility company investment alternatives among the technical solutions available to mitigate, avoid or postpone expenses, in order to cope with the prudent and necessary investment legal principle to reach a lower energy tariff. / O presente estudo apresenta uma análise da possibilidade de utilização de compensadores estáticos de reativos STATCOMs em substituição e em complementação aos equipamentos clássicos de regulação e reequilíbrio da tensão de fornecimento, apresentando as características de cada alternativa, suas vantagens e desvantagens, considerando, no bojo da análise, parâmetros obtidos de um circuito real de distribuição em média tensão 13,8 kV. Ao contrário dos trabalhos até então desenvolvidos, as análises ora apresentadas são realizadas sob a ótica de uma concessionária de distribuição de energia elétrica e em termos do seu planejamento de investimento, alternativas técnicas disponíveis e possibilidades de mitigação, postergação ou eliminação de determinado investimento, de sorte a compatibilizá-lo ao princípio legal vigente do investimento prudente e necessário para fins da obtenção da desejada modicidade tarifária.