Orientador: Amauri Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T21:47:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colares_RicardoFialho_M.pdf: 6743255 bytes, checksum: 80941de30b4a94d8e4a67978ab3eff8f (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: : Este trabalho aborda a aplicação da predição linear na análise de sinais discretos. Examinaremos a sua utilização no problema de estimação de freqüências de um sinal sujeito à ruído. O critério baseado nos mínimos-quadrados será utilizado para a obtenção do preditor ótimo nas formas forward, backward e forward-backward. A ferramenta de decomposição em valores singulares (DVS) será utilizada para a obtenção da solução de norma-mínima para esses preditores. Tal solução particular será detalhadamente estudada para investigar o comportamento dos zeros do polinômio associado ao filtro de erro de predição. A análise desenvolvida trouxe contribuições ao conhecimento dos métodos baseados na norma-mínima, as quais propiciaram a elaboração de uma proposta de um novo método para detecção de freqüências baseado no método FBLP Modificado. Os resultados de simulações obtidos para o método proposto mostram uma SNR de limiar inferior àquela obtida para o método FBLP Modificado. Os resultados também indicam que o novo método é capaz de estimar freqüências em SNR's inferiores àquelas obtidas mesmo para o método da Máxima Verossimilhança / Abstract: This work is concerned with the application of the linear prediction on the discrete signals analysis, aiming the frequency estimation at low signal to noise ratios. The linear prediction is optimized using least squares criterion and each of the following forms: forward, backward, forward-backward. For each one of this cases, a minimum norm solution is obtained through singular value decomposition and a polynomial is formed using the optimized coefficients. The study of the behavior of their zeroes led to new insight into the minimum norm based frequency detection methods, allowing the proposal of a new method, based on the Modified FBLP. The simulation results have shown that this new method is able to detect frequencies at lower signal to noise ratios, even when compared with the Maximum Likelihood method / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Dalton Soares Arantes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T23:06:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joaquim_MarceloBasilio_M.pdf: 995844 bytes, checksum: 1a2794116ad6fa87570e06ac0035861c (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é apresentar, analisar e implementar um algoritmo computacional para ser utilizado em otimização numérica, no domínio do tempo, de filtros transmissores e receptores para sistemas de transmissão digital. O critério de optimalidade adotado foi o do mínimo erro quadrático médio das amostras nos instantes de decisão, erro este devido ao efeito conjugado da interferência intersimbólica e do ruído. O trabalho se divide basicamente em quatro capítulos, No capítulo 1 introduzimos o problema da otimização de filtros lineares, bem como apresentamos alguns resultados analíticos, já conhecidos na literatura, para a obtenção de filtros ótimos. No capítulo 2 desenvolvemos expressões apropriadas para uma primeira etapa na implementação de algoritmos de otimização utilizando o critério do mínimo erro quadrático médio. No capítulo 3 apresentamos uma síntese dos resultados já conhecidos para a otimização (minimização ou maximização) de funções de diversas variáveis, todos baseados no método do gradiente. No capítulo 4 apresentamos um desenvolvimento sistemático para a implementação de um dos algoritmos apresentados no capítulo 3, levando em conta também os resultados do capítulo 2. Alguns exemplos práticos são apresentados visando ilustrar o metido computacional. Todas as subrotinas e programas utilizados são apresentados e explicados nos apêndices A1 e A2. Por simplicidade consideraremos apenas o caso de transmissão binária, embora o método possa ser utilizado também para a transmissão multinível. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Claudio Geromel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T12:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Peres_PedroLuisDias_M.pdf: 3002122 bytes, checksum: 9fceaf9b8fadda66072ca6b6ab1636e2 (MD5) Previous issue date: 1985 / Resumo: Este trabalho estuda o controle e a estimação descentralizados de sistemas dinâmicos. Primeiramente expomos alguns resultados clássicos tais como: decomposição em modos rápidos e lentos, problema linear quadrático, equação de Riccati e filtro de Kalman. Discutimos brevemente sobre as restrições estruturais necessárias para implementação de controladores e de filtros. Propomos então um método de síntese de controladores descentralizados (envolvendo o sistema global) para sistemas dinâmicos interconectados, método depois generalizado para a obtenção de estimadores de estado descentralizados. Propomos também a decomposição de sistemas dinâmicos de grande porte em subsistemas lentos e rápidos, com a obtenção de controladores totalmente desacoplados (utilizando, para os subsistemas lentos, urna propriedade da interconexão; os subsistemas rápidos apresentam-se já desacoplados), descentralizando e particionando assim toda a resolução do problema de controle. Como aplicação dos métodos propostos, analisamos o problema do controle carga-freqüência em sistemas de potência interligados, resolvendo um exemplo (duas áreas iguais interconectadas) e fazendo a simulação do sistema global para o controle descentralizado. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Ciências

O objetivo deste trabalho é a investigação de um algoritmo adaptativo para compensação dos erros no cálculo dos fasores do sistema de potência quando há variações significativas na freqüência dos sinais de tensão e corrente. O principal benefício desta técnica é permitir a compensação dos erros utilizando freqüência de amostragem e janela de dados constantes, possibilitando a construção de relés microprocessados para proteção de geradores com hardware mais simples. O algoritmo adaptativo denominado AIVF (Algoritmo Inume a Variações de Freqüência) foi testado a partir de uma série de sinais com características como variação da freqüência da fundamental, componente exponencial amortecida e harmônicos, sendo os resultados apresentados no capítulo 4.4. Além do AIVF, nos capítulos iniciais são apresentados aspectos inerentes à proteção de geradores como aterramento e uma descrição das principais proteções aplicáveis a geradores de até 50MVA. / The main pourpose of that work is inquire an adaptive algorithm to compensate the errors in the power system phasors calculation when occur significant changes in the frequency of the current and voltage signals. The main benefit of that technique is to permit errors compensation with constant sampling frequency and constant data window, making possible construction of microcomputer relays for generator protection with simple hardware. The adaptive algorithm named ANAFC (Algorithm Not Affected by Frequency Changes) was tested by some signals with characteristics like changes in the fundamental frequency, dc decaying and harmonics. The results are presented in the section 4.4. Beyond ANAFC, in the initial sections are presented aspects regarding generator protection like earthing and a description of the main protection functions applied in generators till 50MVA.

Neste trabalho apresenta-se uma estrutura e o respectivo algoritmo de filtragem adaptativa para identificação de sistemas variantes no tempo, usando modelamento com resposta infinita ao impulso. Esta estrutura tem as características de não polarizar a estimativa na presença de ruído aditivo branco e possuir uma função de erro de estimação linear em relação aos coeficientes estimados, gerando o algoritmo do USARF - "Unbiased Single Adaptive Regressive Filter". Apresenta-se também um estudo das principais técnicas de filtragem adaptativa IIR cujos algoritmos mantem-se ativos e com cargas computacionais reduzidas. Analisa-se as características de estabilidade e convergências e apresenta-se os principais testes de estabilidade. Algumas conclusões são obtidas por simulações e os resultados relevantes são apresentados. Entre eles, destacam-se, o desempenho da estrutura para diferentes ordens do filtro em relação a ordem da planta, e a superioridade em relação aos demais algoritmos de filtragem adaptativa IIR, principalmente em relação as condições iniciais e a velocidade de convergência. Aproximações desta estrutura são apresentadas, objetivando aplicações especificas. E ressaltado que aproximações podem gerar não linearidade, aumentando a dependência das condições iniciais e reduzindo a velocidade de convergência.

O objetivo deste trabalho é a investigação de um algoritmo adaptativo para compensação dos erros no cálculo dos fasores do sistema de potência quando há variações significativas na freqüência dos sinais de tensão e corrente. O principal benefício desta técnica é permitir a compensação dos erros utilizando freqüência de amostragem e janela de dados constantes, possibilitando a construção de relés microprocessados para proteção de geradores com hardware mais simples. O algoritmo adaptativo denominado AIVF (Algoritmo Inume a Variações de Freqüência) foi testado a partir de uma série de sinais com características como variação da freqüência da fundamental, componente exponencial amortecida e harmônicos, sendo os resultados apresentados no capítulo 4.4. Além do AIVF, nos capítulos iniciais são apresentados aspectos inerentes à proteção de geradores como aterramento e uma descrição das principais proteções aplicáveis a geradores de até 50MVA. / The main pourpose of that work is inquire an adaptive algorithm to compensate the errors in the power system phasors calculation when occur significant changes in the frequency of the current and voltage signals. The main benefit of that technique is to permit errors compensation with constant sampling frequency and constant data window, making possible construction of microcomputer relays for generator protection with simple hardware. The adaptive algorithm named ANAFC (Algorithm Not Affected by Frequency Changes) was tested by some signals with characteristics like changes in the fundamental frequency, dc decaying and harmonics. The results are presented in the section 4.4. Beyond ANAFC, in the initial sections are presented aspects regarding generator protection like earthing and a description of the main protection functions applied in generators till 50MVA.

Orientador: Christiano Lyra Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:00:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dobgenski_Jeanne_M.pdf: 4599248 bytes, checksum: 5055d7ea4cbde8cb5ee59f96b0198011 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho estuda o problema clássico de aproximação de funções e propõe técnicas de programação linear para resolvê-lo. O problema de aproximar funções existe em diversas circunstâncias, entre as quais é destacado o problema de projetar filtros digitais, principal aplicação deste trabalho. O projeto de filtros digitais é amplamente empregado em sistemas de telecomunicações (transmissão de sinais elétricos). A resposta em freqüência de um filtro deve ser aproximada, porque a ideal é impossível de ser realizada sob o ponto de vista físico. O uso de programação linear proporciona flexibilidade na aproximação de funções por permitir a inclusão de restrições especiais sem prejudicar a aplicação do método. O algoritmo desenvolvido usa a idéia central do método Simplex Revisado; aproveita as informações sobre a estrutura do problema, evitando cálculos desnecessários e economizando espaço no armazenamento dos dados. Os resultados alcançados são comparados aos obtidos pelo trabalho realizado por Steiglitz, Parks e Kaiser, em 1992, mostrando as boas qualidades do método desenvolvido / Abstract: This work studies the classical problem of function approximation and proposes linear programming solution methods. Function approsimation problem occurs in many situations, one of which is the digital filter design problem, the main application of this work. Digital filter design is widely used in telecomunication systens (eletrical signal transmission). The frequency response of a filter has to be approximated, because it is impossible to reproduce the responce exactly from the physical point of view. The use of linear programming provides flexibility in function approximation, since it allows inclusion of special constrains without harming the application of method. The algorithm developed uses the essencial ideia of revised simplex method; it uses information concerning problem structure, avoiding unnecessary calculation and saving data storage space. The results obtained are compared with those of Steiglitz, Parks and Kaiser (1992), demonstrating the good qualities of the method developed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Armando Zaupa Remacre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mundim_EvaldoCesario_M.pdf: 14207451 bytes, checksum: 061d9e387b939123272657e55034e9c8 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho, avalia-se a técnica da Krigagem Fatorial na filtragem de atributos sísmicos aplicada à caracterização de reservatórios. A decomposição por Krigagem Fatorial opera no domínio do espaço de forma análoga à análise espectral no domínio da freqüência. Discute-se a incorporação dos atributos filtrados via krigagem com deriva externa e krigagem colocalizada na estimativa de propriedades do reservatório, avaliando-se, ainda, o impacto da filtragem dos atributos no cálculo do volume poroso total do reservatório por meio de análises comparativas das curvas de volume de risco obtidas via simulações estocásticas condicionais com variável colocalizada e simulações estocásticas com deriva externa. Os resultados obtidos atestam a eficiência da Krigagem Fatorial na filtragem de imagens de atributos sísmicos. A filtragem ressalta o caráter geológico dessas imagens e melhora as correlações entre os atributos e os dados de poços, otimizando as estimativas das propriedades reservatório obtidas com a incorporação dos atributos pós-filtragem além de minimizar as diferenças entre as estimativas obtidas por Krigagem com deriva externa e Krigagem colocalizada / Abstract: In this dissertation the Factorial Kriging analysis for the filtering of seismic attributes applied to reservoir characterizatÍon is considered. Factorial Kriging works in the spatial domain in a similar way to the Spectral Analysis in the frequency domain. The incorporation of filtered attributes via External Drift Kriging and Collocated Cokriging in the estimate of reservoir characterization is discussed. Its relevance for the reservoir porous volume calculation is also evaluated based on comparative analysis of the volume risk curves derived from stochastic conditional simulations with collocated variable and stochastic conditional simulations with external drift. Results prove Factorial Kriging as an efficient technique for the filtering of seismic attributes images, of which geologic features are enhanced. The attribute filtering improves the correlation between the attributes and the well data and the estimates of the reservoir properties. The differences between the estimates obtained b External Drift Kriging and Collocated Cokriging are also reduced. / Mestrado / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

[pt] Neste trabalho investigou-se o emprego dos recentes algoritmos de minimização de funções diferenciáveis para a resolução do problema da síntese de filtros digitais FIR de fase não linear. O problema desta síntese correspondente a um problema de Aproximação de Funções quando o domínio e o contradomínio da função são corpos diferentes, i.e. real e complexo respectivamente. Serão revistos definições e propriedades dos filtros FIR, as técnicas de síntese para o caso de resposta de fase linear e não linear, para a seguir, apresentar a teoria e implementação da Otimização de Funções não Diferenciáveis. Exemplos e extensões desta teoria também serão apresentados / [en] This work will describe the use of the recent techniques of non smooth optimization to the synthesis of non-linear phase FIR filters. The problem of such synthesis corresponds to a problem of Approximation of Functions when the domain and the image sets of the function are different fields, i.e. real and complex respectively. A revision of the theory of FIR filters with a survey of linear and non linear phase usual synthesis techniques will be presented and, a description of the non-smooth optimization theory and implementation, together with design examples will follow. An extension of theories will be suggested.

A maior parte do sinal propagante para oeste nos oceanos é explicada pelas ondas de Rossby baroclínicas. Porém, vórtices de mesoescala podem interferir na identificação dessas ondas. A maior adversidade em se distinguir o sinal dessas feições é que os vórtices parecem propagar-se com uma velocidade aproximada à velocidade de fase das ondas. Um dos objetivos do presente trabalho é caracterizar os sinais propagantes para oeste em termos da sua velocidade de fase no Atlântico. A análise se baseia em de dados das anomalias da altura da superfície do mar (ASM) e da temperatura de superfície do mar (TSM) derivados dos altímetros TOPEX/Poseidon e Jason-1 e radiômetro TRMM/TMI. As anomalias de ASM e TSM foram filtradas por um conjunto de filtros de resposta impulsiva finita (FIR) para eliminar o sinais sazonais, interanuais e sinais de alta frequência. A análise de correlação cruzada entre as matrizes zonais-temporais de ASM e TSM foi feita para limitar as conclusões aos sinais presentes simultaneamente em ambas as bases de dados. A velocidade de fase das ondas de Rossby foi estimada via transformada de Radon aplicada às matrizes de correlação cruzada. Um máximo local solitário sobre a origem foi observado nos diagramas de correlação e associado à presença de vórtices de mesoescala. Porém este máximo se alonga com a mesma inclinação correspondente à velocidade de fase das ondas de Rossby. Isto sugere que estes vórtices podem propagar-se sobrepostos às ondas. As velocidades de propagação dos vórtices são estimadas através do ajuste de uma função de decaimento exponencial no tempo e na distância zonal. Análises preliminares da transformada de Fourier mostraram que os sinais propagantes para oeste são predominantemente anuais, embora picos de frequências semi-anuais são observadas nestes espectros. Em decorrência da evidência de que os sinais propagantes para oeste são compostos simultaneamente por vórtices e ondas de Rossby, um filtro baseado na transformada de Radon e sua inversa foi desenvolvido para separar o sinal de feições com simetria circular. O filtro de vórtice circular foi aplicado em três áreas onde se localizam a Corrente das Agulhas, Confluências Brasil-Malvinas e Corrente do Golfo. Com base na análise visual pode-se afirmar que o filtro identificou com sucesso vórtices circulares nas três áreas estudadas, tanto nos dados de ASM como nos de TSM. As velocidades de fase das ondas de Rossby foram ligeiramente mais rápidas, em média, que as velocidades dos vórtices em todas as três áreas, cerca de 10% na ASM e 13% na TSM. As velocidades calculadas após a aplicação do filtro de vórtice circular apresentaram um viés positivo em relação as obtidas via correlações cruzadas. A maior diferença na estimativa das velocidades dos vórtices foi de 21% e nas ondas 25%, ambas na região da Corrente das Agulhas. Baseado nas evidências apresentadas é possível afirmar que vórtices podem se propagar com velocidades semelhantes à velocidade das ondas de Rossby do primeiro modo baroclínico. O lag das correlações cruzadas indicaram que o processo físico que relaciona a variabilidade nos dados de ASM à dos TSM é a advecção causada pela passagem de uma onda planet´aria do primeiro modo baroclínico. Esta advecção pode ser horizontal ou vertical dependendo do processo dominante que ocorre numa dada região. / In the oceans, most of the westward propagating signal is explained by baroclinic Rossby waves. However, mesoscale vortices can interfere in the identification of these waves. The main observational issue is to distinguish eddies from the wave-like propagating signals, since the former propagates with a speed that approximately matches the phase speed of baroclinic Rossby waves. The objective of the present study is to characterize the westward propagating signals in terms of their propagation speeds in the Atlantic. The analysis is based on satellite derived sea surface height (SSH) and sea surface temperature (SST) anomalies from the TOPEX/Poseidon and Jason-1 altimeters and TRMM/TMI radiometer records. The SSH and SST anomaly maps were filtered with a set of finite impulse response filters to eliminate the seasonal and interannual cycles and high frequency signals. The cross-correlation analysis between SSH and SST longitude-time matrices was performed to limit the conclusions to the features that appear simultaneously in both datasets. The of Rossby wave phase speed was estimated via Radon transform applied to the longitude-time cross-correlation matrices. A single local maximum was was observed at the origin of the cross-correlation diagrams and associated to mesoscale vortices. However, this maximum spreads along the same slope that characterizes the the westward Rossby wave phase speed. This suggests that vortices propagate superimposed to Rossby waves. The propagating speed of the vortices is estimated from the linear fit of an exponential decay function. A preliminary Fourier analysis show that the westward propagating signals are predominantly annual, yet peaks in the semiannual frequencies are observed. The evidence that the westward propagating signals are composed simultaneously of vortices and Rossby waves motivated the development of a filter based in the Radon transform and its inverse, to isolate the signal associated to circularly symmetric features. This circular vortex filter was applied in three areas that portray the Agulhas Current, the Brazil-Malvinas Confluence, and the Gulf Stream. Based on visual analysis one can affirm that the circular filter sucessfully identified vortices in three areas, both in the SSH and in the SST data. The phase speeds of Rossby waves were, on average, slightly faster than vortices speeds in the three areas, approximately 10% in SSH and 13% in SST. The speeds calculated after the circular vortex filter was applied presented a positive bias in relation to those obtain from cross correlations. The largest difference in the vortices speeds was 21% and in the wave speeds 25%, both in Agulhas Current region. Based on the present evidences it is possible to state that vortices can propagate with speeds similar to those of first-mode baroclinic Rossby waves. The cross-correlation lag suggests that the physical process that links the variability of the SSH to that of the SST is the advection generated by the passage of a first-mode baroclinic planetary wave. This advection can be horizontal or vertical depending of the dominant process in a given region.