A série de satélites CBERS é o resultado da cooperação entre o Brasil e China. As imagens CBERS são distribuídas gratuitamente mas para que seja possível utilizá-las, é necessário aplicar um método de correção geométrica de forma manual ou assistida. Somente após a correção existe correspondência entre as posições de pontos das imagens e as posições dos respectivos objetos na superfície da Terra. A partir de um método automático de correção, que usa como referência amostras de imagens previamente corrigidas, é proposta uma forma de aperfeiçoamento pela seleção automática das amostras de referência. São usadas técnicas de classificação e diferentes conjuntos de atributos radiométricos extraídos das imagens. Pelo estudo do comportamento de diferentes modelos de classificação foi possível definir qual o modelo que seleciona de forma ótima as melhores amostras. Para demonstrar a eficácia e o ganho de desempenho o método de correção proposto é aplicado em um conjunto de imagens CBERS usando as amostras de imagens selecionadas automaticamente.

O objetivo principal desta dissertação é apresentar uma metodologia para modelagem das medidas de pseudo-ranges no sistema GPS, cujos movimentos característicos são descritos pela trajetória de uma partícula material que se move, no decorrer do tempo, sob a influência de forças físicas, e possuem uma estrutura de auto-correlação. O tratamento dado foi de séries temporais, específico do método ARIMA da metodologia de BOX & JENKINS. A aplicação da metodologia proposta foi baseada nos dados recebidos no receptor GPS localizado no ITA, referente ao satélite de número 27. Sua validação foi feita comparando dados reais com os resultados do modelo, onde o modelo proposto mostrou uma boa performance. A principal conclusão foi a constatação da eficácia da metodologia proposta para a modelagem, através de um tratamento estatístico completo validade em caso real.

Neste trabalho propomos a aplicação da síntese digital direta coerente ao acionamento de máquinas elétricas de corrente alternada (CA). Inicialmente são apresentadas as técnicas mais comumente utilizadas na implementação de moduladores de largura de pulso (PWMs) para o acionamento de máquinas CA. Mostramos, para as diferentes técnicas, os efeitos na composição harmônica do sinal PWM obtido e concluímos que a técnica PWM otimizada apresenta o melhor desempenho. Apresentamos então nossa proposta para implementação de moduladores PWM através da síntese digital direta coerente, discutindo preliminarmente as técnicas mais comuns de síntese digital de sinais. A viabilidade técnica de nossa proposta é demonstrada com a implementação de um modulador PWM otimizado, destinado ao acionamento de um motor CA trifásico. Os resultados experimentais de nossa implementação são então comparados com os de previsões teóricas e simulações, verificando-se um desempenho do sistema e uma comparação favorável com outros implementados com técnicas convencionais.

Apresenta-se neste trabalho uma revisao basica da transformada de Fourier (DFT), como fundamento teorico para a compreensao dos algoritmos eficientes que permitem a implementacao da transformada rapida de Fourier (FFT). Comparam-se duas das familias mais importantes de algoritmos FFT';s constituidas pelos algoritmos que possuem ou nao os fatores "twiddle". Os representantes mais eficientes de cada uma destas duas familias, o algoritmo de Cooley-Tukey (CTB3) e o algoritmo de fatores primos (PFA), sao implementados medindo-se os seus desempenhos para varios tamanhos da transformada. Analisa tambem um algoritmo ("Overlap- Save") para o processo de convolucao rapida no dominio da frequenciaEstabelecem-se as equacoes que governam o processo de convolucao e implementa-se o algoritmo nos dominios do tempo e frequencia. Exemplifica-se a aplicacao destes metodos eficientes (FFT e convolucao linear) na sintese de imagens SAR orbitais. Os conceitos basicos do imageamento SAR assim como o processamento dos seus dadossao descritos tambem. Propoe-se um interessante enfoque analitico, de carater geral, para a otimizacao do processo de segmentacao da convolucao rapida. Tambem sao propostos outros metodos para a otimizacao do processamento dos dados SAR, comprovando-se os resultados com graficos e tabelas de medidas de desempenho.

Um estudo comparativo e realizado entre perfis de densidade eletronica em baixas latitudes pelo Modelo Ionosferico de ReferenciaInternacional (IRI) e medidas ionosfericas obtidas numa estacao equatorial magnetica localizada em Fortaleza (4 graus S; 38 graus O;latitude magnetica 2 graus S), no Brasil. O comportamento da distribuicao vertical da densidade eletronica ionosferica em baixas latitudes e analisado em detalhe utilizando medidas obtidas por uma ionossonda. A analise conduzida aqui cobre periodos de alta atividade solar (1979/1980) e de baixa atividade solar (1986), considerando dados obtidos em condicoes magneticamente calmas representativos das estacoes de verao, inverno e equinocios. Algumas discrepancias foram encontradas entre os perfis observados e os perfis ionosfericos preditos pelo modelo IRI. O modelo subestima a densidade eletronica na regiao-F no periodo da tarde. Esta diferenca surge principalmente devido a grande importancia da deriva vertical eletromagnetica ExB do plasma ionosferico em baixas latitudes, a qual apresenta um pico na velocidade vertical para cimaimediatamente antes da sua inversao, em torno do entardecer, a qual afeta consideravelmente o comportamento do plasma ionosferico em baixas latitudes. O controle dinamico exercido pela deriva vertical eletromagnetica do plasma e pelos ventos neutros termosfericos sobreo plasma ionosferico em baixas latitudes e fortemente dependente do angulo de declinacao magnetica em uma dada longitude. Estas importantes variacoes latitudinais e longitudinais devem ser consideradas para a melhoria das previsoes do modelo IRI em baixas latitudes.

Estruturas com múltiplas camadas dielétricas cilíndricas concêntricas, excitadas por fontes de natureza elétrica, são analisadas neste trabalho. Utilizando a capacidade de cálculo simbólica do Mathematica, expressões fechadas para os campos eletromagnéticos transformados e respectivas funções de Green, são determinadas. A flexibilidade do procedimento empregado possibilita avaliar as expressões disponíveis na literatura em busca de possíveis erros. Um modelo circuital para a estrutura em análise é desenvolvido mostrando-se promissor no cálculo numérico de funções de Green transversais. Formas assintóticas dos campos eletromagnéticos distantes são estabelecidas e validadas através dos programas MCES e Cylindrical desenvolvidos. A degradação da razão axial de antenas circularmente polarizadas, ocasionada pelo raio de curvatura do cilindro, é compensada atuando-se nas amplitudes e fases das correntes de alimentação. Este procedimento, aplicado ao projeto de uma rede circunferencial de quatro antenas de microfita circularmente polarizadas, produz resultados concordantes com os simulados no HFSS. Seu circuito de alimentação, projetado no HFSS utilizando tecnologia de microfita e realizado com auxílio da matriz de Butler, é analisado detalhadamente. Diagramas de dipolo girante, simulados no MCES e no HFSS na condição estabelecida para as correntes de alimentação, pela matriz de Butler, estão em excelente concordância e apresentam o apontamento desejado. Exemplo de projeto de antena wraparound embutida no corpo do modelo do míssil Sparrow também é realizado. Efeitos das empenas e da posição da antena no diagrama de irradiação são analisados. Impedâncias de entrada de antenas de microfita cilíndricas são analisadas com auxílio do método dos momentos. Especial atenção é dedicada ao pré-tratamento analítico das funções de Green e à utilização de formas assintóticas no cálculo numérico das funções de Bessel-Hankel de pequenos e grandes argumentos. Resultados são condizentes com os simulados no HFSS e os obtidos experimentalmente. Protótipos construídos validam os projetos realizados. Modelo em escala é utilizado na medição em câmara anecóica dos diagramas de irradiação de uma antena para GPS posicionada sobre a fuselagem da aeronave EMB-120. Resultados experimentais estão em excelente concordância com os simulados no HFSS, Cylindrical e MCES.

Este trabalho analisa o uso da técnica Track-Before-Detect (TBD) em Sistemas Radar que necessitam detectar e rastrear alvos. A técnica TBD presumindo a presença de um alvo em uma varredura Radar propaga a posição deste alvo (rastreio o alvo) em sucessivas varreduras e utilizando uma métrica, que utiliza o sinal eco nas posições presumidas, decide se o pretenso alvo é de fato verdadeiro (detecta o alvo). Uma vez detectado um alvo, considerado agora verdadeiro, as suas as sucessivas posições, conhecidas a priori (antes da detecção), são confirmadas. Deste modo, o rastreio foi feito antes da detecção, origem do nome da metodologia. Faz-se a implementação da técnica programando um processador TBD baseado em técnicas de programação dinâmica, de modo a minimizar a carga computacional. A implementação realizada deriva de uma aplicação TBD utilizada para seqüências de quadros de imagens ópticas. Utiliza-se também o Filtro de Kalman como uma alternativa da predição da trajetória do alvo nas sucessivas varreduras do Radar. Avalia-se o desempenho do TBD implementado em um cenário de interesse naval, onde um míssil e um caça bombardeio são monitorados por um sistema Radar de uma embarcação.

The capability of predicting failure events of systems and components can provide benefits in equipment operation and maintenance. For this reason, the subject of failure prognosis is gaining greater attention from academia and industry over the last years. This work presents novel contributions related to the development and performance evaluation of failure prognosis solutions. One important step in failure prognosis is the estimation of the health state of the monitored equipment and its trend. Here, Sigma-Point Kalman Filter (SPKF) algorithms are employed for this purpose and their performance is compared to Particle Filter (PF) algorithms which are commonly cited in literature for this kind of application. Once the health state and its trend are estimated, in order to proceed with the failure prognosis, it is necessary to use this information to predict the remaining useful life (RUL) of the equipment. The RUL estimate is commonly yielded on the form of a probability distribution. A novel method, based on the Unscented Transform (UT), is presented and evaluated for this purpose. Results indicate that this approach may provide benefits when compared to the usual Monte Carlo based method. Finally, after a failure prognosis solution is developed, it is necessary to adequately evaluate its performance. This work also comprises the proposition of a novel method for such assessment, based on the use of the Probability Integral Transform (PIT). Such new method provides a measure of how adequately the proposed RUL probability distributions fit the available set of ground truth validation data. Also, additional proposed features make it possible to take into consideration the impact of the size of the validation data set into the uncertainty of the resulting metrics.

Ionospheric scintillation is a phenomenon that occurs daily, especially around the equatorial region, during the summer solstice after the sunset, affecting radio signals that propagate through the ionosphere. Depending on the temporal and spatial situation, ionospheric scintillation can represent a problem in the availability and precision of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS). This work is concerned with the statistical modeling and evaluation of the impact of amplitude scintillation on the performance of Global Positioning System (GPS) receivers. In this work the use of ?-? model is proposed to represent the scintillation phenomenon affecting GPS receiver performance. The use of ?-? is also extended for second order statistics. Such a model is compared to a set of experimental data obtained in São José dos Campos, near the peak of the Equatorial Anomaly, during high solar fux conditions, between the months of December 2001 and January 2002. The results obtained with the proposed ?-? model fitted quite well with the experimental data and performed better than two of the widely used models, namely Nakagami-m and Rice. The proposed model requires the estimation of two parameters, instead of a single one used by the models of Nakagami-m and Rice. To facilitate its use, for the situations in which no set of experimental data is available, this work presents parameterized equations for calculating the two parameters required by the ?-? model. Based upon the fact that the proposed model performs better than the one proposed by Nakagami-m, the present investigation derives a model to estimate the carrier and code tracking loop errors on GPS receivers. Such a model not only performed better than Nakagami';s, but also is valid for a wider range of scintillation.

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.