Orientador: Leila Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T09:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Deniltonda_D.pdf: 3140539 bytes, checksum: 167c6095412deb4ab1d9dd96d26efcb7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Na indústria de papel e celulose os processos de separação por membranas, como a ultrafiltração (UF) e a nanofiltração (NF), são utilizados para a recuperação de diversas espécies presentes nos resíduos da digestão da madeira que são atrativos para outras aplicações, tais como a lignina e açúcares, e em especial os lignossulfonatos, auxiliando também na recirculação de água do processo e na redução do teor poluente do efluente. Devido à sua gama de aplicações, existe hoje um mercado próprio de industrialização de lignossulfonatos obtidos a partir de subprodutos da indústria de papel, contexto em que se insere o interesse deste trabalho que teve como objetivo o estudo da recuperação por nanofiltração, no retentado, da fração de lignossulfonatos de baixa massa molar (<5000 g/mol) que não é recuperada pelo processo prévio de ultrafiltração do efluente de indústria de papel com processo sulfito, empregando membranas poliméricas comerciais NF e NF270, fornecidas pela Filmtec, Dow Liquid Separations, EUA. Os experimentos e as análises foram realizados de acordo com um planejamento experimental fatorial 2² (duas variáveis, dois níveis), em duplicata, onde as variáveis de processo estudadas foram: tipo de membrana e a pressão. As variáveis de resposta estudadas foram: fluxo de permeado, retenção baseada nos sólidos totais e na absorbância UV-VIS, massa molar média, condutividade e pH. A temperatura utilizada foi de 45°C e a placa suporte com 43,7% de área perfurada. O planejamento experimental possibilitou a determinação de modelos matemáticos para a previsão do fluxo de permeado de água pura e fluxo de permeado de amostra de lignossulfonato em função das variáveis estudadas, e para estes parâmetros os melhores resultados foram alcançados com as variáveis em nível superior: membrana NF270 e pressão 24 bar. A avaliação da retenção de lignossulfonatos, tanto através da análise de sólidos totais (diminuição de até 51,79% no teor de sólidos totais), bem como através da leitura de absorbância UV 280 nm (diminuição de até 84,26%, na absorbância), apresentou os melhores resultados com as variáveis em nível inferior: membrana NF e pressão 18 bar, como era esperado. Na análise da massa molar média de lignossulfonatos, realizada por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), o processo de nanofiltração apresentou capacidade de fracionamento, com Massa Molar Ponderal Média ( w M ) de 1994 g/mol para a alimentação, 2327 g/mol para o retentado e 1043 g/mol para o permeado. Para o estudo do conteúdo iônico (condutividade e pH) os resultados não apresentaram significância estatística. Estudo preliminar também foi realizado com o objetivo de avaliar a influência da área perfurada da placa-suporte da membrana no fluxo de permeado e permeabilidade hidráulica, utilizando-se três diferentes tipos de placa metálica como suporte para as membranas, todas com área total filtrante de membrana de 15,90 cm², mas com diferentes áreas perfuradas em relação à área total filtrante: 25,3%, 36,5% e 43,7% de área perfurada, respectivamente. Este estudo apresentou melhores resultados de fluxo para a maior área perfurada, indicando que para comparações entre valores de fluxo de permeado obtidos em células de fluxo perpendicular, é fundamental a informação da área perfurada da placa-suporte / Abstract: Membrane separation processes like ultrafiltration (UF) and nanofiltration (NF) are used in the pulp and paper industry to the recovery of several species present in the wood digest waste that are interesting to other applications as lignin, sugars and specially lignosulfonates, improving the recirculation of the water in the pulping process and the reduction of the pollutants in the waste water as well. Due to their wide range of applications, there is presently a specific market for lignosulfonates obtained from paper industry as byproducts, context where this study is inserted. The main objective is to recover by nanofiltration (NF) the low molecular weight lignosulfonates fraction (<5000 g/mol) from the permeate produced in a previous current ultrafiltration process of the paper industry effluent with sulphite process, using polymeric membranes NF and NF270, supplied by Filmtec, Dow Liquid Separations, USA. The assays and the analysis where conducted according to a 22 full factorial design (two variables, two levels), where the studied independent variables were: type of membrane and pressure. The studied dependent variables were: permeate flux, retention based on total solids and on UV-VIS absorbance, average molecular weight, conductivity and pH. The temperature used was 45°C and the perforated area of the support plate was 43.7%. The used full factorial design enabled the determination of mathematical models to predict the permeate flux of pure water and of lignosulfonate samples as a function of the studied variables. The best results to these parameters were achieved with the variables at the superior level values: membrane NF270 and pressure of 24 bar. The evaluation of the lignosulfonates retention using the total solids data (decrease of up to 51.79% in total solids in the permeate) or using the UV 280 nm absorbance data (decrease of up to 84.26% in absorbance in the permeate), as expected presented the best results with the variables at the inferior level values: membrane NF and pressure of 18 bar. In the analysis of the averaged molecular weight of lignosulfonates obtained by Gel Permeation Chromatography (GPC), the nanofiltration process presented fractioning capacity with Averaged Molecular Weight ( w M ) of 1994 g/mol to the sample, 2327 g/mol to the concentrated and 1043 g/mol to the permeated. The results have not presented statistical significance to the ionic content (conductivity and pH). Preliminary study were also conducted to estimate the influence of perforated area (%) of metallic plates used to support the membranes in the permeate flux and hydraulic permeability, using three different types of metallic support plates, each one with a total filtration membrane area of 15.90 cm2, but with different perforated areas (%) related to the total filtration area: 25.3%, 36.5% and 43.7%. This study presented better water permeate flux results to the biggest perforated area, indicating that when comparing permeate flux values obtained in perpendicular flux cells, the information of the perforated area (%) of the support plate is important / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Este trabalho é dedicado ao estudo do erro de estimação em filtragem linear para sistemas lineares com parâmentros sujeitos a saltos markovianos a tempo discreto. Indroduzimos o conceito de alcançabilidade média para uma classe de sistemas. Construímos um conjunto de matrizes de alcançabilidade e mostramos que o conceito usual de alcan- çabilidade definido através da positividade do gramiano é caracterizado pela definição por posto completo destas matrizes. A alcançabilidade média funciona como condição necessária e suficiente para positividade do segundo momento do estado do sistema, resultado esse que auxilia na caracterização da positividade uniforme da matriz de covariância do erro de estimação. Abordamos a estabilidade de estimadores com a interpretação de que a covariância do erro permanece limitada na presença de erro de qualquer magnitude no modelo do ruído, que é uma característica relevante para aplicações. Apresentamos uma prova de que filtros markovianos são estáveis sempre que o segundo momento condicionado é positivo. Exemplos numéricos encontram-se inclusos. / This work studies linear filtering for discrete-time systems with Markov jump parameters. We introduce a notion of average reachability for these systems and present a set of matrices playing the role of reachability matrices, in the sense that their rank is full if and only if the system is average reachable. Reachability is also a sufficient condition for the second moment of the system to be positive. Uniform positiveness of the error covariance matrix is studied for general (possibly non-markovian) linear estimators, relying on the state second moment positiveness. Satbility of linear markovian estimators is also addressed, allowing to show that markovian estimators are stable whenever the system is reachable, with the interpretation that the error covariance remains bounded in the presence of error of any magnitude in the model of the noise, which is a relevant feature for applications. Numerical examples are included.

Técnicas radioquímicas de separação têm sido comumente utilizadas para a caracterização de rejeitos radioativos. No entanto, a determinação de radionuclídeos emissores alfa, beta e gama por análise radioquímica, em amostras de filtro cartucho utilizado no processo de retratamento da água de um reator do tipo piscina, não foi abordada anteriormente na literatura. Este trabalho tem como objetivo estabelecer um método de solubilização para os filtros, identificar e quantificar os radionuclídeos presentes nestes rejeitos, sendo eles os Radionuclídeos Chaves (RC) (60Co, 108mAg, 110mAg) e principalmente os Radionuclídeos de Difícil Medição (RDM) (63Ni, 90Sr, 234U, 235U, 238U, 238Pu, 239+240Pu, 241Pu, 241Am, 242Cm e 243+244Cm), para posterior aplicação do método de Fator de Escala (FE) no trabalho rotineiro de caracterização de rejeitos radioativos. A distribuição dos radionuclídeos no filtro cartucho foi investigada pela determinação dos radionuclídeos emissores gama e os resultados obtidos foram utilizados para calcular o escore-Z. Os resultados indicaram que todos os filtros podem ser considerados homogêneos, atendendo aos critérios de homogeneidade recomendados pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), e com isso foi possível definir a quantidade de amostras representativas a serem analisadas. Foram determinados, a partir de dados analíticos, a correlação existente entre os RDMs e RCs selecionados e foram obtidos FEs para todos os RDMs, com exceção do 241Pu. / Separation radiochemical techniques have been commonly used for the characterization of radioactive waste. However, the determination of alpha, beta and gamma emitting radionuclides by radiochemical analysis in cartridge filter samples used in the water re-treatment process of a pool-type reactor was not previously discussed in the literature. This work aims to establish a method of solubilization for the filters, to identify and quantify the radionuclides present in these wastes, being the Key Nuclides (KN) (60Co, 108mAg, 110mAg) and especially the Difficult To Measure radionuclides (DTM) (63Ni , 90Sr, 234U, 235U, 238U, 238Pu, 239+240Pu, 241Pu, 241Am, 242Cm and 243+244Cm), for later application of the Scaling Factors (SF) method in routine radioactive waste characterization work. The distribution of the radionuclides in the cartridge filter was investigated by determination of gamma-emitting radionuclides and the results obtained were used to calculate the Z-score. The results indicated that all the filters can be considered homogeneous, according to the criteria of homogeneity recommended by the International Atomic Energy Agency (IAEA), and with this it was possible to define the quantity of representative samples to be analyzed. From the analytical data, the correlation between the DTMs and the selected KNs was determined and the SFs were obtained for all the DTMs, except for the 241Pu.

Redes inteligentes de antenas vêm ganhando uma importância cada vez maior na expansão e no aperfeiçoamento de sistemas de telefonia celular, principalmente para sistemas de 3a geração, que necessitarão de uma banda de transmissão ainda maior. Neste sentido, são muitas as contribuições da comunidade científica para este tema, com o objetivo de determinar a direção de chegada dos sinais incidentes na rede, de diminuir a interferência de um sinal sobre o outro e de sintetizar diagramas de radiação desejados. Na maior parte dos casos, porém, as antenas utilizadas nas simulações são consideradas ideais, desprezando-se os efeitos de acoplamento mútuo entre os seus elementos. Neste trabalho, através de simulações numéricas, é analisado o impacto da utilização de antenas reais no desempenho de sistemas de antenas inteligentes, levando-se em conta todas as características intrínsecas como acoplamento mútuo e diagramas de radiação reais dos seus elementos. Além disso, são propostas soluções para a utilização de redes de antenas reais através de métodos e procedimentos que possam contribuir para melhor precisão e confiabilidade dos resultados correspondentes. Dessa forma, é apresentado um método de processamento adaptativo em rede ideal equivalente, que leva a uma solução para formação de feixe em enlace de descida de sistemas de telefonia celular, utilizando-se uma transformação de rede real em rede ideal. É também investigada a dependência de velocidade de convergência e dos erros resultantes no processo acima citado em função da escolha da geometria da rede ideal. Apresenta-se, ainda, uma nova configuração de rede com redução de acoplamento mútuo, investigando-se a melhoria de características como nível de lóbulos secundários e precisão na determinação de direção de chegada de sinais em redes de antenas inteligentes. / Smart antenna arrays are becoming more important in the expansion and in the enhancement of cellular telephony systems, specially in the third-generation that will need an even larger bandwidth. In this subject, many contributions from the scientific community have been provided with the goal of determining direction-of-arrival for incident signals, eliminating interference between different signals and of synthesizing desired radiation patterns. On most cases, however, the antennas employed in the simulations are ideal antennas, where one disregards the mutual coupling effects between each pair of elements. In this work, the impact of using real antennas in the behavior of smart antenna systems is analyzed through numerical simulations, taking into account intrinsic features such as mutual coupling and real radiation patterns of its elements. On top of that, solutions are proposed for the utilization of real antenna arrays through methods and procedures that may contribute to a better precision and reliability of the related results. In this sense, it is initially presented an adaptive process method that leads to a solution for downlink beamforming in cellular systems, using a transformation of the real array into an ideal array. The dependence of convergence speed and errors on the choice of the ideal array geometry is also investigated. Next, a new array configuration with reduced mutual coupling is presented, and improvements in characteristics such as secondary lobe level and direction-of-arrival determination precision on smart antenna arrays are investigated.

O implante de stents em região vascular periférica tem sido apontado como uma solução para o tratamento endovascular, e tem sido largamente utilizado. No entanto, há estudos que apontam com certa frequência a ocorrência de problemas ligados a fraturas de stents, as quais devem ser diagnosticadas e convenientemente tratadas. Na região femoropoplítea, por exemplo, foi detectada a ocorrência de 32% de fraturas em um conjunto de 121 tratamentos, conforme aponta pesquisa realizada. O diagnóstico de tais fraturas é normalmente feito a partir de análise visual de imagens, as quais muitas vezes apresentam ruídos e deformidades decorrentes do método empregado para a sua captura, dificultando a correta visualização de sua estrutura e deformidades. A escassez de recursos e estudos que permitam a automatização deste processo motivaram a realização deste trabalho, em que são desenvolvidas técnicas que melhoram a visualização dos elementos de imagem de forma a facilitar o diagnóstico de observação e, quando possível, apontar regiões de possíveis fraturas. Para isto, a utilização de elementos computacionais clássicos e o desenvolvimento de técnicas adicionais inéditas contribuem para a análise de imagens, fornecendo um possível direcionamento como forma de auxílio ao diagnóstico médico. Os métodos desenvolvidos são aplicados a amostras de imagens, e os resultados obtidos são comparados àqueles do diagnóstico médico. Como resultado obteve-se, além da melhoria de visualização das imagens, um índice de concordância Kappa de 0,878 para a detecção de fraturas, o que confirma o método como satisfatório e de concordância bastante relevante. / The insert of stents in peripheral vascular region has been considered as a solution for endovascular treatment, and has been widely used. However, there are studies that show, with a certain frequency, the occurrence of problems related to stent fractures, which should be diagnosed and properly treated. In the femoropopliteal region, for example, it was detected 32% of fractures in a set of 121 treatments, as shown by survey. The diagnosis of such fractures is usually made from visual analysis of images, which often shows noise and deformation resulting from the method employed for capture, making difficulty to the correct visualization of its structure and deformities. The lack of resources and studies that allows to automate this process, motivated this work, in which techniques are developed that improve the display of the image elements in order to facilitate the diagnosis by observation and, when possible, pointing out areas of possible fractures. For this, the use of classical elements and the development of additional computational techniques contribute to innovate image analysis, providing a possible direction as a way to aid medical diagnosis. The developed methods are applied to images samples and the results are compared to those of medical diagnosis. As a result obtained, as well as the improved display of images, a Kappa concordance index of 0.878 for the detection of fractures confirms the method as satisfactory and a quite relevant agreement.

A presente pesquisa abordou o estudo em escala real do tratamento de lixiviado de aterro sanitário em um sistema composto por dois filtros anaeróbios seguidos de dois banhados construídos. O trabalho foi desenvolvido na estação de tratamento de lixiviado do aterro sanitário pertencente à Central de Resíduos do Recreio, localizada em Minas do Leão/RS. Pretendeu-se verificar a eficiência do sistema na remoção de matéria orgânica e de nitrogênio amoniacal. A fase 1 da pesquisa, que avaliou o desempenho dos filtros anaeróbios quando operados em série, indicou que a quase totalidade da remoção de matéria orgânica facilmente biodegradável ocorreu no primeiro filtro, evidenciando que, para o tratamento do lixiviado em questão, não é interessante a utilização de dois filtros anaeróbios de fluxo ascendente semelhantes em série. A fase 2 avaliou o desempenho dos filtros anaeróbios operados em paralelo e dos banhados construídos. Foi possível concluir-se que: filtros anaeróbios de fluxo ascendente são excelente alternativa para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário, pois podem viabilizar remoções de matéria orgânica superiores a 50%; banhados construídos representam uma ecotecnologia interessante para o complemento do tratamento de lixiviado, pois podem viabilizar elevadas remoções de N-amoniacal. / This study discussed the sanitary landfill leachate treatment in a full scale system composed by two upflow anaerobic filters followed by two constructed wetlands. The research was developed at the landfill leachate treatment station owned by Recreio Central Waste, located in Minas do Leão/RS. The objective of the study was to verify the efficiency of the system in the removal of organic matter and ammonia nitrogen. The phase 1 of the study, which evaluated the performance of anaerobic filters when operated in series, indicated that almost all of the removal of organic matter readily biodegradable occurred in the first filter, showing that, for the treatment of leachate concerned, it is not interesting the use of two similar upflow anaerobic filters in series. The phase 2 assessed the performance of the anaerobic filters, operated in parallel, and the constructed wetlands. It could be concluded that: upflow anaerobic filters are excellent alternative for the sanitary landfill leachate treatment, as they may facilitate removal of organic matter greater than 50%; constructed wetlands represent an interesting eco-technology to complement the leachate treatment, which can enable high removals of N-ammonia.

A combinação de algoritmos tem despertado interesse para melhorar o desempenho de filtros adaptativos. Esse método consiste em combinar linearmente as saídas de dois filtros operando em paralelo com passos de adaptação diferentes para se obter um filtro com conver- gência rápida e um erro quadrático médio em excesso (EMSE - excess mean squared error) reduzido. Nesse contexto, foi proposta a combinação afim de dois algoritmos LMS (least-mean square), cujo parâmetro de mistura não fica restrito ao intervalo [0, 1] e por isso é considerada como uma generalização da combinação convexa. Neste trabalho, a combinação afim de dois algoritmos LMS é estendida para os algoritmos supervisionados NLMS (normalized LMS) e RLS (recursive least squares) e também para equalização autodidata, usando o CMA (constant modulus algorithm). Foi feita uma análise em regime da combinação afim desses algoritmos de forma unificada, considerando entrada branca ou colorida e ambientes estacionários ou não- estacionários. Através dessa análise, verificou-se que a combinação afim de dois algoritmos da mesma família pode apresentar uma redução de EMSE de até 3 dB em relação ao EMSE de seus filtros componentes e conseqüentemente ao EMSE da combinação convexa. Para garantir que a estimativa combinada seja pelo menos tão boa quanto a do melhor filtro componente, foram propostos e analisados três novos algoritmos para adaptação do parâmetro de mistura. Utilizando resultados da análise desses algoritmos em conjunto com os resultados da análise de transitório de filtros adaptativos, analisou-se o comportamento transitório da combinação afim. Através de simulações, observou-se uma boa concordância entre os resultados analíticos e os de simulação. No caso de equalização autodidata, também foi proposta uma combinação de dois equalizadores CMA com inicializações diferentes. Verificou-se através de simulações que em alguns casos a combinação afim é capaz de evitar a convergência para mínimos locais da função custo do módulo constante. / In order to improve the performance of adaptive filters, the combination of algorithms is receiving much attention in the literature. This method combines linearly the outputs of two filters operating in parallel with different step-sizes to obtain an adaptive filter with fast convergence and reduced excess mean squared error (EMSE). In this context, it was proposed an affine combination of two least-mean square (LMS) filters, whose mixing parameter is not restricted to the interval [0, 1]. Hence, the affine combination is a generalization of the convex combination. In this work, the affine combination of two LMS algorithms is extended to the supervised algorithms NLMS (normalized LMS) and RLS (recursive least squares), and also to blind equalization, using the constant modulus algorithm (CMA). A steady-state analysis of the affine combination of the considered algorithms is presented in a unified manner, assuming white or colored inputs, and stationary or nonstationary environments. Through the analysis, it was observed that the affine combination of two algorithms of the same family can provide a 3 dB EMSE gain in relation to its best component filter and consequently in relation to the convex combination. To ensure that the combined estimate is at least as good as the best of the component filters, three new algorithms to adapt the mixing parameter were proposed and analyzed. Using the analysis results of these algorithms in conjunction with the results of the transient analysis of adaptive filters, the transient behavior of the affine combination was analyzed. Through simulations, a good agreement between analytical and experimental results was always observed. In the blind equalization case, a combination of two CMA equalizers with different initializations was also proposed. The simulation results suggest that the affine combination can avoid local minima of the constant modulus cost function.

This thesis is concerned with the issue of the regularization of the Recursive Least-Squares (RLS) algorithm. In the first part of the thesis, a novel regularized exponentially weighted array RLS algorithm is developed, which circumvents the problem of fading regularization that is inherent to the standard regularized exponentially weighted RLS formulation, while allowing the employment of generic time-varying regularization matrices. The standard equations are directly perturbed via a chosen regularization matrix; then the resulting recursions are extended to the array form. The price paid is an increase in computational complexity, which becomes cubic. The superiority of the algorithm with respect to alternative algorithms is demonstrated via simulations in the context of adaptive beamforming, in which low filter orders are employed, so that complexity is not an issue. In the second part of the thesis, an alternative criterion is motivated and proposed for the dynamical regulation of regularization in the context of the standard RLS algorithm. The regularization is implicitely achieved via dithering of the input signal. The proposed criterion is of general applicability and aims at achieving a balance between the accuracy of the numerical solution of a perturbed linear system of equations and its distance from the analytical solution of the original system, for a given computational precision. Simulations show that the proposed criterion can be effectively used for the compensation of large condition numbers, small finite precisions and unecessary large values of the regularization. / Esta tese trata da regularização do algoritmo dos mínimos-quadrados recursivo (Recursive Least-Squares - RLS). Na primeira parte do trabalho, um novo algoritmo array com matriz de regularização genérica e com ponderação dos dados exponencialmente decrescente no tempo é apresentado. O algoritmo é regularizado via perturbação direta da inversa da matriz de auto-correlação (Pi) por uma matriz genérica. Posteriormente, as equações recursivas são colocadas na forma array através de transformações unitárias. O preço a ser pago é o aumento na complexidade computacional, que passa a ser de ordem cúbica. A robustez do algoritmo resultante ´e demonstrada via simula¸coes quando comparado com algoritmos alternativos existentes na literatura no contexto de beamforming adaptativo, no qual geralmente filtros com ordem pequena sao empregados, e complexidade computacional deixa de ser fator relevante. Na segunda parte do trabalho, um critério alternativo ´e motivado e proposto para ajuste dinâmico da regularização do algoritmo RLS convencional. A regularização é implementada pela adição de ruído branco no sinal de entrada (dithering), cuja variância é controlada por um algoritmo simples que explora o critério proposto. O novo critério pode ser aplicado a diversas situações; procura-se alcançar um balanço entre a precisão numérica da solução de um sistema linear de equações perturbado e sua distância da solução do sistema original não-perturbado, para uma dada precisão. As simulações mostram que tal critério pode ser efetivamente empregado para compensação de números de condicionamento (CN) elevados, baixa precisão numérica, bem como valores de regularização excessivamente elevados.

Nesta tese analisamos e propomos métodos para a equalização não-treinada (cega) de canais de comunicação lineares FIR baseados em filtros de partículas, que são técnicas recursivas para a solução Bayesiana de problemas de filtragem estocástica. Iniciamos propondo novos métodos para equalização sob ruído gaussiano que prescindem do uso de codificação diferencial, ao contrário dos métodos existentes. Empregando técnicas de evolução artificial de parâmetros, estendemos estes resultados para o caso de ruído aditivo com distribuição não-gaussiana. Em seguida, desenvolvemos novos métodos baseados nos mesmos princípios para equalizar e decodificar conjuntamente sistemas de comunicação que empregam códigos convolucionais ou em bloco. Através de simulações numéricas, observamos que os algoritmos propostos apresentam desempenhos, medidos em termos de taxa média de erro de bit e velocidade de convergência, marcadamente superiores aos de métodos tradicionais, freqüentemente aproximando o desempenho dos algoritmos ótimos (MAP) treinados. Além disso, observamos que os métodos baseados em filtros de partículas determinísticos exibem desempenhos consistentemente superiores aos dos demais métodos, sendo portanto a melhor escolha caso o modelo de sinal empregado permita a marginalização analítica dos parâmetros desconhecidos do canal. / In this thesis, we propose and analyze blind equalization methods suitable for linear FIR communications channels, focusing on the development of algorithms based on particle filters - recursive methods for approximating Bayesian solutions to stochastic filtering problems. Initially, we propose new equalization methods for signal models with gaussian additive noise that dispense with the need for differentially encoding the transmitted signals, as opposed to the previously existing methods. Next, we extend these algorithms to deal with non-gaussian additive noise by deploying artificial parameter evolution techniques. We next develop new joint blind equalization and decoding algorithms, suitable for convolutionally or block-coded communications systems. Via numerical simulations we show that the proposed algorithms outperform traditional approaches both in terms of mean bit error rate and convergence speed, and closely approach the performance of the optimal (MAP) trained equalizer. Furthermore, we observed that the methods based on deterministic particle filters consistently outperform those based on stochastic approaches, making them preferable when the adopted signal model allows for the analytic marginalization of the unknown channel parameters.

Os filtros solares formam a base da indústria cosmética de proteção solar. Estas substâncias podem absorver ou refletir a radiação UV. Por essa radiação provocar danos à pele, fotoenvelhecimento, câncer, é necessário o uso de protetores solares. Com isso, nas últimas décadas, as formulações cosméticas passaram a ser acrescidas dessas substâncias, que protegem a pele do consumidor contra a radiação UV. As vitaminas também passaram a ser adicionadas à a formulações fotoprotetoras para atuarem como antioxidantes. No entanto, os filtros sofrem degradação na presença de luz (fotodegradação), além disso, sua combinação com vitaminas pode levar à formação de intermediários reativos os quais podem provocar dermatites de contato e reações fototóxicas na pele. A comunidade científica tem se empenhado para a utilização de testes alternativos ao uso de animais de experimentação, sendo que o teste de fototoxicidade 3T3 NRU PT (Neutral red uptake), em cultura de fibroblastos, tem sido o preconizado para essa finalidade. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a fotoestabilidade e fototoxicidade da avobenzona e palmitato de retinila associadas a diferentes fotoestabilizadores, por meio do uso de cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e cultura de fibroblastos em monocamadas, respectivamente. Para tal, foram desenvolvidas formulações fotoprotetoras contendo os filtros solares avobenzona (AVO) e metoxicinamato de etilexila (MTX) acrescidos ou não de palmitato de retinila (Pr), e de fotoestabilizadores (tris tetrametilhidroxipiperidiol - TTMHP, etilhexil metoxicrileno - EHMCR e Tris-bifenil Triazina - TBFT), que foram utilizados para melhorar a sua fotoestabilidade. Os resultados de fotoestabilidade por CLAE demonstraram que a avobenzona, o metoxicinamato de etilexila e o palmitato de retinila foram considerados fotoinstáveis, porém a adição do fotoestabilizador EHMCR melhorou a fotoestabilidade das mesmas. Já o fotoestabilizador TBFT e TTHMP melhoraram a fotoestabilidade da associação de filtros sem a presença do palmitato de retinila. As análises por espectrofotometria demonstraram que a inclusão do TBFT na associação de filtros (FB3) e a inclusão do EHMCR na associação de filtros e o palmitato de retinila (FB2Pr), melhoraram a fotoestabilidade de suas respectivas formulações. A fototoxicidade das associações de filtros solares, estabilizadores e palmitato de retinila foi avaliada por meio do uso de cultura de fibroblastos 3T3, que foi submetida à radiação UVA para a determinação da viabilidade celular na presença e ausência da radiação seguindo recomendações da OECD TG 432. Os resultados obtidos nos sugerem que, no estudo de fototoxicidade, a AVO e TBFT apresentaram potencial fototóxico. As associações contendo os filtros AVO e MTX, acrescidos ou não de Pr (C1C e C1PrC) foram consideradas fototóxicas. Quanto à adição dos fotoestabilizadores, observou-se que a adição dos fotoestabilizadores TBFT e EHMCR à associação de AVO, MTX também foi considerada fototóxica (C2 e C3, respectivamente). Entretanto a adição do fotoestabilizador EHMCR à associação AVO, MTX e Pr, foi considerada não fototóxica. Já a inclusão dos fotoestabilizadores TTMHP e TBFT à associação contendo AVO, MTX, Pr (C3Pr e C4Pr) foram consideradas fototóxicas. / Sunscreens form the basis of cosmetic sun protection industry. These substances can absorb or reflect UV radiation. The radiation causes UV-induced damages to the skin, photoaging, cancer; therefore the use of sunscreen is necessary. In recent decades, the cosmetic formulations are now added of those substances which protect the consumer\'s skin against UV radiation. Vitamins also began to be added to the photoprotective formulations to act as antioxidants. However, the filters are degraded in the presence of light (photodegradation), moreover, the combination with vitamins can lead to the formation of reactive intermediates which can cause contact dermatitis and phototoxic skin reactions. The scientific community has been engaged in the use of alternative assays to replace animal experimentation, and the 3T3 NRU phototoxicity test (Neutral Red Uptake) in fibroblasts culture, has been recommended for this purpose. The objective of this study is to evaluate the photostability and phototoxicity of avobenzone and vitamin A associated with different photostabilizers, through the use of high performance liquid chromatography (HPLC) and culture of fibroblast in monolayers, respectively. For this, were developed photoprotective formulations containing avobenzone (AVO) and ethylhexyl methoxycinnamate (MTX) with or without the presence of vitamin A palmitate (Pr), and photostabilizers (Tris Tetramethylhydroxypiperidinol Citrate - TTMHP, ethylhexyl methoxycrylene - EEMC, Tris-Biphenyl Triazine - TBFT ), which were used to enhance the sunscreens photostability. The results of photostability by HPLC demonstrated that avobenzone, ethylhexyl methoxycinnamate and retinyl palmitate were considered photounstable, but the addition of the EHMCR improved their photostability. The TBFT and TTHMP improved the photostability of the association of sunscreens without the retinyl palmitate. Results by spectrophotometry demonstrated that the TBFT inclusion in the association of sunscreens (FB3) and EHMCR inclusion with the association of sunscreens and retinyl palmitate (FB2Pr) improved the photostability of their respective formulations. Phototoxicity of sunscreens combinations, photostabilizers, and vitamin A was evaluated by using 3T3 fibroblasts culture, which has been subjected to UVA radiation for the determination of cell viability in the presence and absence of radiation, according to OECD TG 432. The results suggest that, in phototoxicity study, AVO and TBFT presented phototoxic potential. Combinations containing AVO and MTX filters, added or not of Pr (C1C and C1PrC) were considered phototoxic. Regarding the addition of the photostabilizers, it was observed that the addition of TBFT and EHMCR photostabilizers to the combination of AVO, MTX was also considered phototoxic (C2 and C3). However, the addition of EHMCR to AVO, MTX and Pr was considered non-phototoxic. The inclusion of the TTMHP and TBFT photostabilizers in the combination containing AVO, MTX, Pr (C3Pr and C4Pr) were considered phototoxic.