Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-13T16:54:10Z No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T16:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) Previous issue date: 2014-05-29 / Capes / Um novo método de obtenção de parâmetros de filtros digitais recursivos (FDR) é apresentado para reduzir o impacto da resposta transitória dos Transformadores de Potencial Capacitivos (TPC) sobre o desempenho dos sistemas de medição, proteção e controle. Assumindo uma topologia predefinida, os parâmetros dos filtros são obtidos a partir da resposta em frequência do TPC de interesse. Diferentemente das técnicas reportadas na literatura, o método se aplica com facilidade a TPC de diferentes classes de tensão e independe das características operacionais do sistema. Para tanto, faz-se necessário conhecer a resposta em frequência do TPC em questão, no espectro de frequência de interesse. A validação do método é realizada através de simulações digitais em tempo real via simulador RTDSTM (Real Time Digital Simulator). As análises são baseadas em dados de sistemas elétricos reais e no funcionamento dinâmico dos filtros através da estimação dos fasores das tensões e estudos de localização de falta. A partir dos resultados obtidos, verifica-se que a presença dos FDR reduz significativamente os erros de medição causados pelos TPC quando submetidos a condições transitórias. Portanto, os FDR surgem como uma forma simples e de baixo custo para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de medição, proteção e controle. / A new method for obtaining recursive digital filter (FDR) parameters is presented in order to reduce the impact of Coupling Capacitor Voltage Transformer (CCVT) transient response on the performance of the measurement, protection and control systems. Assuming a pre-defined topology, the filter parameters are obtained from the CCVT frequency response of interest. Unlike the techniques reported in the literature, the method applies easily to CCVT of different voltage classes and it does not depend on the operating characteristics of the system, therefore, it is necessary to know the frequency response of the CCVT on the frequency spectrum of interest. The method is validated is through digital simulation using the RTDSTM (Real Time Digital Simulator). The analyzes are based on data obtained from electrical systems in service and on the dynamic performance of the filters by estimating the phasors of voltages and fault location studies. It is shown that the presence of FDR significantly reduces measurement errors caused by CCVT when subjected to transient conditions, therefore, the FDR arises as a simple and low cost alternative to improve the performance and reliability of measurement systems, protection and control.

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Okajima_HenriShinichideSouza_M.pdf: 2252019 bytes, checksum: df6b064fa2391bdd5665b43e140c56b1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação apresenta os resultados obtidos com a pesquisa e implementação de um sistema de demodulação para o receptor de rastreio de um radar de telemedidas. Um radar de telemedidas é responsável pela identificação de um conjunto de medidas realizadas no objeto espacial e enviadas para a antena através de um transponder. A antena de telemedidas deve rastrear o objeto, mantendo-se sempre apontada na direção deste. Para realizar esta função foi utilizada a técnica de monopulso de um canal. Na técnica de monopulso de um canal, cabe ao demodulador digital do receptor executar uma identificação de envoltória e uma demultiplexação temporal que deve permitir encontrar os valores angulares dos erros. A implementação resultou em uma placa de demodulador digital, realizada com um Field Programmable Gate Array (FPGA) da família Cyclone II, e um controlador Freescale, embarcados em uma Placa de Circuito Impresso (PCI) de quatro camadas, projetada para interfacear sinais digitais para controle do sistema de telemedidas e para condicionar os sinais analógicos para posterior processamento. Além de ter interface com placas específicas (por exemplo, CAF - Controle automático de freqüência, CAG - controle automático de ganho, Gerador de Teste, etc), possui também uma interface Controller Area Network (CAN) para comunicação com os módulos de controle de servomecanismos da antena e de interface usuário. Foi desenvolvido também um ambiente de simulação para o demodulador digital em Matlab permitindo verificar a coerência com os resultados esperados e traçar cenários de testes / Abstract: This project presents the results obtained by the research and development of a Demodulation System for a telemetry radar tracking receiver. A telemetry radar system is responsible for identifying a set of measures taken from a spatial artifact and is transmitted by a transponder to its antenna. The telemetry antenna must track the spatial object, maintaining the antenna pointing in the correct direction. To execute this function a single channel monopulse technique is applied. Since the single channel monopulse technique is used, a digital demodulator task is then run for amplitude identification and the de-multiplexing time frame must occur in order to calculate the angle values of errors. This process is explained during the dissertation after the presentation of the main characteristics of radars and some aspects of telemetry systems. The solution is a digital demodulator electronic board, build with an FPGA (Field Programmable Gate Array) from Altera Cyclone II® family, and a Freescale® controller, over a multilayer PCB (Printed Circuit Board) projected to interface with digital signals for the Telemetry Control System and to conditioning analogical signals for processing tasks. The developed board has the CAN (Controller Area Network) interface to communicate with the servomechanism control modules associated with the Antenna and is placed in an armored drawer - to avoid electromagnetic noises - as well as to interact with other specific board functions.A simulation environment was achieved for the digital demodulator in Matlab, allowing the results verification and allowing to establish others testing scenarios / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Roberto de Alencar Lotufo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:44:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AlexandreGoncalves_D.pdf: 8468020 bytes, checksum: 8e00e5b8cd107e6379773db874c73089 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Uma imagem em níveis de cinza pode ser interpretada como uma superfície topográfica e representada por uma árvore de componentes, baseada na relação de inclusão de regiões conexas, obtida a partir da decomposição por limiares. Medidas sobre platôs, vales ou montanhas deste relevo são úteis na caracterização de objetos de interesse em sistemas de visão computacional. Este trabalho apresenta métodos de filtragem, segmentação e reconhecimento de padrões derivados da exploração de aspectos semânticos oferecidos por essa estrutura hierárquica, construída de maneira concisa e em tempo quase-linear, mesmo com a introdução de uma série de novos atributos geométricos, topológicos e estatísticos. Havendo menos elementos a processar em relação à quantidade de pixels e, sendo possível a alteração da organização dos mesmos por meio de podas e enxertos, essa representação possibilita a implementação de algoritmos rápidos para operadores conexos antiextensivos. Um importante resultado da árvore estendida de atributos é a formulação genérica e determinação eficiente de novos valores de extinção, utilizados como modelo simplificado de seleção de extremos ou marcadores relevantes para reconstrução morfológica ou segmentação por regiões de influência. Propõe-se também um algoritmo unificado para pesquisa de formas conforme a análise adotada para verificação aproximada da disposição espacial de pixels de cada componente na árvore. / Abstract: A gray-level image can be interpreted as a topographical surface and represented by a component tree, based on the inclusion relation of connected regions, obtained by threshold decomposition. Measures on plateaus, valleys or mountains of this relief are useful in the characterization of objects of interest in computer vision systems. This work presents filtering, segmentation and pattern recognition methods from the exploration of semantic aspects provide by this hierarchical structure, whose can be constructed in a concise way and in quasi-linear time, even with the addition of a set of new geometric, topological and statistical attributes. How there is less elements to process in relation to the amount of pixels, and being able to change the organization of these through pruning and grafting, this representation allows the implementation of fast algorithms for connected anti-extensive operators. An important result of the extended attribute tree is the generic formulation and efficient determination of new extinction values, used as simplified model of selecting relevant extremes or markers for morphological reconstruction or segmentation by influence regions. A unified algorithm to search shapes is also proposed according the analysis adopted for approximate verification of the spatial layout of pixels of each component in the tree. / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Amauri Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T21:35:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_MarcoAurelioCazarotto_M.pdf: 1012758 bytes, checksum: 0c2ca6c09e4123b277735dca0f50a107 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Abordamos o problema de estimação de direção de chegada (DOA) de ondas planas usando um arranjo de sensores. Na literatura encontramos diversos estimadores para DOA, porém estamos considerando apenas os estimadores de Máxima Verossimilhança (ML) que geram candidatas à estimativa DOA e selecionam as melhores através do critério ML. Também estamos interessados em situações em que o espaçamento angular entre as fontes de sinal é pequeno e a relação sinal-ruído é baixa. Nesse caso temos uma degradação de desempenho associada ao efeito de limiar. Mostramos que este problema pode ser amenizado reduzindo o ruído presente na matriz de covariância dos dados recebidos (snapshots) utilizada para a seleção das candidatas. Propomos então modificar o processo de seleção de candidatas, utilizando uma nova matriz de covariância dos snapshots, calculada após uma filtragem ótima dos dados através de um filtro FIR multibanda. Propomos também modificar a função custo ML para adequá-la às dimensões da matriz de covariância filtrada e para isso apresentamos 3 opções de modificação. As simulações mostram que nossa proposta tem melhor desempenho que os métodos conhecidos, reduzindo significativamente a relação sinal-ruído de limiar. / Abstract: We approached the estimation of direction of arrival (DOA) of plane waves using an array of sensors. In the literature there are several DOA estimators, but we considered only the maximum likelihood (ML) estimators that generate candidates for DOA estimation and select the best one through an ML criterion. We also considered situations where the signal sources are spatially closely spaced and the signal-to-noise ratio is low. In these cases a performance degradation associated with the threshold effect occur. We demonstrated that we can improve the estimation performance by reducing the noise in the received data covariance matrix used to select the candidates. Then we proposed to modify the selection process using a new data covariance matrix, computed after an optimum multiband FIR filtering of the received data. We also proposed to modify the ML cost function to adapt it to the dimensions of the new covariance matrix and we considered 3 alternatives of modification. Some simulations showed that our proposal has better performance than known DOA methods, significantly reducing the threshold SNR. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Patrícia Cerveira (pcerveira1@gmail.com) on 2017-06-12T18:19:03Z No. of bitstreams: 1 José Renato Cozzolino.pdf: 2923143 bytes, checksum: 2941736082bf50938fdb3dcfea03c36e (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca da Escola de Engenharia (bee@ndc.uff.br) on 2017-07-03T13:30:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 José Renato Cozzolino.pdf: 2923143 bytes, checksum: 2941736082bf50938fdb3dcfea03c36e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-03T13:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 José Renato Cozzolino.pdf: 2923143 bytes, checksum: 2941736082bf50938fdb3dcfea03c36e (MD5) / A estimação correta de frequência é essencial para a operação de diversos equipamentos de proteção, regulação e controle, os quais são necessários para operação adequada do Sistema Interligado Nacional A tecnologia de Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada (Synchronized Phasor Measurement Systems - SPMS), baseia-se em uma rede de Unidades de Medição Fasorial (Phase Measurement Unit - PMU). Duas grandezas importantes medidas pela PMUs são a frequência e a taxa de variação da frequência. Este trabalho apresenta o resultado de estudo comparativo de algoritmos de estimação de frequência no âmbito de medição fasorial sincronizada. Foram avaliados os modelos propostos originalmente pela Norma IEEE C37.118, por seu documento de alteração ( IEEE Std. C37.118.1a-2014 Amendment), alem de três diferentes tipos de algoritmos baseados em PLLs (Phasor Locked Loop). As avaliações foram executadas com base nos testes descritos na Norma IEEE C37.118 e seus respectivos requisitos de conformidade. Verificou-se que as modificações apresentadas pelo documento Amendment foram necessárias para que o modelo de PMU proposto atendesse os requisto para todos os testes. Em relação aos modelos de PLL, verificou-se que uma versão do algoritmo (chamada aqui de PLL de Classe III) foi bem superior às demais e também melhor que o algoritmo sugerido pelo Amendment no que se refere ao teste de derivada da frequência e de modulação de fase. / An accurate frequency estimation is essential for the operation of Electric Power System regarding protection and control. Synchronized Phasor Measurement Systems - SPMS are based on a network composed by Phasor Measurement Units (Phase Measurement Unit - PMU). Two important parameters measured by the PMUs are the frequency and the frequency rate of change. This paper presents the results of a comparative study of frequency estimation algorithms within synchronized phasor measurement context. The reference model proposed in by IEEE C37.118 standard was compared with three different algorithms based on PLLs (Phasor Locked Loop). The evaluations were performed based on the compliance requirements described in IEEE C37.118. It was also found that the PLLs models have superior performance than model reference for P PMU suggested by Standard. Regarding the reference model for PMU M, there is a need to implement anti-aliasing filters for the standard inter-harmonics tests. After that, it was observed that the dynamic performances of PLLs studied at work are compatible with the algorithms suggested by the standard for the PMU M.

[pt] O desenvolvimento e/ou a adaptação de métodos numéricos para aplicação em análises computacionais de estabilidade de sistemas elétricos no domínio do tempo costumam despertar interesse em função das dificuldades de solução das equações diferenciais e algébricas (EDAs) que representam a rede e seus componentes. Condições de operações muito carregadas e compensadas dificultam a solução, devido, p.ex., ao mau condicionamento da matriz Jacobiana, instabilidade numérica e singularidade. Uma dessas dificuldades pode surgir durante a solução de equações não lineares, especificamente no problema linear do tipo Ax = b. Para contornar estas e outras dificuldades, a presente tese procurou contribuir no aspecto numérico do problema destacando a aplicação do método iterativo Resíduo Mínimo Generalizado - GMRES na solução do problema. Optou-se por trabalhar na qualidade do pré-condicionador construído com base na matriz Jacobiana calculada no início do processo de solução. Verificou-se que, se esta matriz estiver bem condicionada, a qualidade do pré-condicionador resultante dela é boa para o GMRES atingir a convergência em poucas iterações. Comprovou-se através de experimentos numéricos com diferentes sistemas-teste e diferentes condições de operação, que o condicionamento da matriz Jacobiana é melhorado se escalonada, normalizada e reordenada antes da construção do pré-condicionador, resultando, de fato, num pré-condicionador de boa qualidade, agindo positivamente no desempenho do GMRES e consequentemente no processo global de solução. / [en] The development and/or adaptation of numerical methods when applied to power systems stability computer simulations in time domain are of interest due to the difficulties related to the solution of the algebraic differential equations (ADEs) which represent the network and its components. The solution of networks operating under heavy load conditions and extremely compensated is difficult due to the ill-conditioning of the Jacobian matrix, numerical instability and singularity. It can happen, for instance, when solving linear problems of type Ax = b. In order to overcome this and other difficulties, this thesis aims to contribute in the numerical aspect of the problem applying the Generalized Minimal Residual method – GMRES to solve the problem. The idea is to work over the preconditioner quality constructed based on the Jacobian matrix. It is shown that, if this matrix is well conditioned, the quality of the resulting preconditioner is good enough to the GMRES reaches convergence in few iterations. It is seen through numerical experiments using different test-systems and different operating conditions as well, that the Jacobian matrix conditioning is improved if scaled, normalized and reordered before the preconditioner construction, resulting, in fact, in a high quality preconditioner, improving the GMRES performance.

Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-04T14:48:55Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_FiltragemDigitalReconstrucao.pdf: 3558449 bytes, checksum: 10f6cea2d74402e2d9d3ebe5bf45e8fe (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-04T14:50:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_FiltragemDigitalReconstrucao.pdf: 3558449 bytes, checksum: 10f6cea2d74402e2d9d3ebe5bf45e8fe (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-04T14:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_FiltragemDigitalReconstrucao.pdf: 3558449 bytes, checksum: 10f6cea2d74402e2d9d3ebe5bf45e8fe (MD5) Previous issue date: 2011 / O presente trabalho trata da filtragem e reconstrução de sinais em frequência intermediária usando FPGA. É feito o desenvolvimento de algoritmos usando processamento digital de sinais e também a implementação dos mesmos, constando desde o projeto da placa de circuito impresso, montagem e teste. O texto apresenta um breve estudo de amostragem e reconstrução de sinais em geral. Especial atenção é dada à amostragem de sinais banda-passante e à análise de questões práticas de reconstrução de sinais em frequência intermediária. Dois sistemas de reconstrução de sinais baseados em processamento digital de sinais, mais especificamente reamostragem no domínio discreto, são apresentados e analisados. São também descritas teorias de processos de montagem e soldagem de placas eletrônicas com objetivo de definir uma metodologia de projeto, montagem e soldagem de placas eletrônicas. Tal metodologia é aplicada no projeto e manufatura do protótipo de um módulo de filtragem digital para repetidores de telefonia celular. O projeto, implementado usando FPGA, é baseado nos dois sistemas supracitados. Ao final do texto, resultados obtidos em experimentos de filtragem digital e reconstrução de sinais em frequência intermediária com o protótipo desenvolvido são apresentados. / This work deals with filtering and reconstruction of intermediate frequency signals using FPGA. Development and implementation of digital signal processing algorithms are performed, including the design of a printed circuit board, its assembly and the circuit testing. The dissertation presents a brief study of sampling and reconstruction of analog signals. Special attention is given to the sampling of analog band-pass signals and to the analysis of practical issues in the reconstruction of intermediate frequency signals. Two systems for signal reconstruction based on digital signal processing specifically in discrete resampling are presented and analyzed. Theories are also described for the welding and assembly processes of electronic boards in order to define a methodology for the design, assembly and soldering of electronic boards. This methodology is applied in the design and manufacture of the prototype of a digital filtering module for digital cellular repeaters. The project, implemented using FPGA, is based on the two systems mentioned above. At the end of the text, results of digital filtering and reconstruction of intermediate frequency signals using the developed prototype are presented.

Esta dissertação trata sobre o projeto, implementação e avaliação de um filtro híbrido para supressão de ruído em sistemas de alta potência. Seu desempenho será otimizado para reduzir a magnitude de ruídos impulsivos, que são comuns em dispositivos de alta potência, como inversores de frequência que controlam motores trifásicos. O filtro híbrido proposto é avaliado empiricamente em um inversor de frequência que é controlado por um sistema embarcado. A abordagem proposta é comparada com abordagens clássicas de filtragem digital como média móvel, filtro de resposta finita ao impulso (FIR) e filtro de resposta infinita ao impulso (IIR). / This work presents the project, implementation and evaluation of a hybrid filter used for noise supressing in high power switching converters. It is optimized to reduce impulsive noise that is commonly present in high power devices like frequency inverters that control three-phase motors. The hybrid filter is evaluated empirically in a frequency inverter that is controlled by an embedded system. This approach is compared to classical ones, like the moving average, the finite impulse response (FIR) and the infinite impulse response (IIR) filters.

Esta dissertação trata sobre o projeto, implementação e avaliação de um filtro híbrido para supressão de ruído em sistemas de alta potência. Seu desempenho será otimizado para reduzir a magnitude de ruídos impulsivos, que são comuns em dispositivos de alta potência, como inversores de frequência que controlam motores trifásicos. O filtro híbrido proposto é avaliado empiricamente em um inversor de frequência que é controlado por um sistema embarcado. A abordagem proposta é comparada com abordagens clássicas de filtragem digital como média móvel, filtro de resposta finita ao impulso (FIR) e filtro de resposta infinita ao impulso (IIR). / This work presents the project, implementation and evaluation of a hybrid filter used for noise supressing in high power switching converters. It is optimized to reduce impulsive noise that is commonly present in high power devices like frequency inverters that control three-phase motors. The hybrid filter is evaluated empirically in a frequency inverter that is controlled by an embedded system. This approach is compared to classical ones, like the moving average, the finite impulse response (FIR) and the infinite impulse response (IIR) filters.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge Farid Amate.pdf: 1076998 bytes, checksum: 7c54d6bc2833288f1945368aa6976936 (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In industrial processes, where parameters estimation and standard recognition are desired, digital filters technology is used to do estimation. The digital filter is responsible for prediction and filtering process. Then, the filter behavior can be analyzed based on performance, gains and others variables linked to the specified model. However, to obtain trusty variables and data to estimate the process in question, a model that represents well the physics plant is needed. To do this, are applied techniques based on Systems Identification where we obtain the ARX, ARMAX, Output-Error and Box-Jenkins models of the electrolytic pot. Results, validation and their analysis, applied in standard recognition, using different structures are presented. / Em processos industriais, onde deseja-se a estimação de parâmetros e reconhecimento de padrões, utiliza-se da tecnologia de filtros digitais para tal fim. O filtro digital é responsável pelo processo de predição e filtragem. Assim, pode-se fazer uma análise do comportamento do filtro baseada no desempenho, ganhos e outras variáveis ligadas ao modelo especificado. Porém, para obtenção de variáveis e dados confiáveis para estimar-se o processo em questão, necessita-se de um modelo que represente bem a planta física. Para isto, são aplicadas técnicas baseadas em Identificação de Sistemas, onde são obtidos os modelos ARX, ARMAX, Output-Error e Box-Jenkins da cuba eletrolítica. São apresentados os resultados, validações dos modelos e análise dos mesmos, aplicados ao reconhecimento de padrões, utilizando-se diferentes estruturas.