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Filtragem digital com microprocessador utilizando aritmetica distribuida

Rocha, Luciano Baracho 19 December 1984 (has links)
Orientador : Normonds Alens / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T18:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_LucianoBaracho_M.pdf: 3195080 bytes, checksum: d833aee21f53e4b58639f6ba06c5f376 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Neste trabalho apresentamos uma síntese das características e das técnicas de projeto de filtros digitais de resposta ao impulso finita com fase linear. Em seguida, considera-se o problema da filtragem digital de sinais em tempo real. Para isso descreve-se um algoritmo de cálculo conhecido como aritmética distribuida. Sugere-se uma estrutura de sistema para implementar este algoritmo com microprocessador. A estrutura de programação do sistema e discutida. Coeficientes de filtros de resposta ao impulso finita e fase linear são calculados e suas respostas em frequência simuladas. Um circuito não recursivo e implementado, atingindo uma taxa de amostragem da ordem de 14,7 kHz. A estrutura projetada e flexível, permitindo ensaiar diversos filtros apenas com a mudança da tabela na memória. Vários filtros são ensaiados e é realizada a comparação entre as respostas em frequência simulada e medidas. Discute-se a possibilidade do aumento da taxa de amostragem e do número de coeficientes do filtro. Finalmente, são alinhadas sugestões para futuros progressos / Abstract: This work describes a synthesis of the characteristics and design of finite impulse response digital filters with linear phase. Forward we consider the digital filtering problem of real time signals. For this purpose we describe an algorithm of calculus known as distributed arithmetic. We suggest a system structure to implement this algorithm with a microprocessor. The system programation structure is discussed. Coefficients of finite impulse response filters with linear phase calculated and its frequency responses are simulated. A recursive circuit is implemented, getting a sampling rate the harder of 14,7 kHz. The projected structure is allowing to test several filters with a change of a table in its memory. Some filters are tested and is accomplished comparation between the frequency responses simulated and measured. We discuss the possibility of the increasing of the sampling rate and the filter coefficients. Finally we demonstrated suggestions for future progress / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Projeto de filtros digitais transicionais Cauer-Chebyshev inverso

Fernandes, Ricardo Souza Monteiro January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:08:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226532.pdf: 3784289 bytes, checksum: 1fd74f49fd94e6b8780d1a936b79b6cd (MD5) / O presente trabalho apresenta uma metodologia de projeto de filtros transicionais a partir de aproximações não-polinomiais. A implementação desses filtros é realizada com base em técnicas de síntese de filtros digitais IIR, com o objetivo de obter o melhor desempenho de respostas de magnitude, fase e tempo visando uma específica aplicação. A utilização de filtros transicionais não-polinomiais, mais especificamente filtros transicionais Cauer-Chebyshev Inverso, deve-se ao fato de a aproximação Cauer apresentar a menor ordem dentre todas as funções de filtros seletores e de a aproximação Chebyshev Inverso ser também não-polinomial e apresentar melhores características de fase e de tempo em relação à aproximação Cauer. Os exemplos de aplicação mostrados são avaliados através de seis técnicas de projeto de filtros digitais utilizando-se uma abordagem de projeto indireta. Na tentativa de obter o melhor desempenho de cada uma delas são consideradas algumas estratégias de projeto, tais como pré-distorção e principalmente transformação espectral, cujo estudo resultou em procedimentos que melhoram a aplicabilidade dessa última. Assim, é possível compará-las entre si, possibilitando a escolha da melhor estratégia de filtragem para cada problema. Para auxiliar no projeto de filtros digitais como também viabilizar algumas medidas de linearidade de fase consideradas, um software em ambiente Matlab foi desenvolvido.
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Aprimorando metodo para detecção de frequencias baseado na norma-minima

Colares, Ricardo Fialho 26 September 1997 (has links)
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
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Otimização de filtros lineares realizaveis para transmissão digital

Joaquim, Marcelo Basilio 28 February 1984 (has links)
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
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Controle e estimação descentralizados de sistemas dinamicos : aplicação ao estudo de sistemas de potencia

Peres, Pedro Luis Dias, 1960- 11 October 1985 (has links)
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
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Programação linear para aproximação de funções aplicada ao projeto de filtros digitais

Dobgenski, Jeanne 27 November 1997 (has links)
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
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Avaliação da krigagem fatorial na filtragem de atributos sismicos : um filtro geoestatistico aplicado a caracterização de reservatorios / Evaluating factorial kriging for seismic attributes filtering: a geostatistical filter applied to reservoir characterization

Mundim, Evaldo Cesario 02 November 1999 (has links)
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
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Um método para classificação de imagens de satélite usando Transformada Cosseno Discreta com detecção e remoção de nuvens e sombras

SIRAVENHA, Ana Carolina Quintão 28 April 2011 (has links)
Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:15:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Samira Prince(prince@ufpa.br) on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-08T14:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao_MetodoClassificacaoImagens.pdf: 13052431 bytes, checksum: 51a118acf51b5f06f7addd4a180c4111 (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Previous issue date: 2011 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / CVRD - Companhia Vale do Rio Doce / Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (NPE). / This work proposes a supervised algorithm for classi cation of remote sensing images. It is composed by three stages: removal or smoothing of clouds, segmentation and classi cation. The removing clouds method uses homomorphic ltering to deal with obstructions caused by the presence of clouds and the Inpainting method to remove or soften the presence of dense clouds and shadows. The proposed segmentation and classi cation approaches are based on AC power coe cients of the Discrete Cosine Transform (DCT). Classi cation is used in the supervised mode. An image database is used to evaluate the implemented algorithm. This database is composed by 14 images obtained from various sensors, which 12 have some kind of obstruction. The Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and Kappa coe cient metrics are used to evaluate the removal or smoothing of clouds and shadows method. In this stage, several high-pass lters were compared to choose the most e cient. The image segmentation task is evaluated by the Edge Border Con dence (EBC) and the classi cation task is evaluated by the measure of the relative entropy and by the mean squared error (MSE). The resulting images are presented to allow the subjective evaluation by visual comparison. The experimental results show the e ciency of the proposed algorithm, especially when compared to the Spring software, distributed by the Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
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Sistema de processamento de sinais biomédicos

Rosa, Diego Laucsen da January 2009 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267133.pdf: 4620960 bytes, checksum: 93b1e79acf5d4ecbb4792b2116f16651 (MD5) / A engenharia biomédica é uma área em fase de crescimento no Brasil. Em contra partida, os cursos de formação em engenharia não formam um número suficiente de profissionais com os conhecimentos na área de engenharia biomédica. Para os poucos profissionais que aprendem assuntos sobre engenharia biomédica em sua formação, apenas uma pequena parte destas aulas foram de conteúdo prático. Assim, o presente trabalho detalha um estudo e desenvolvimento de uma ferramenta didática para apoio ao ensino de filtros digitais aplicados a sinais biomédicos. Processamento digital de sinais tem destaque como uma área complexa e que requer um alto conhecimento de ferramentas matemáticas para o seu projeto. Portanto, este trabalho propõe a criação de um tutorial interativo no qual os alunos possam ler sobre os assuntos relativos à filtragem digital e todo o conteúdo que introduz às técnicas de filtragem digital. O tutorial possui Java Applets e rotinas em Scilab que facilitarão o entendimento do conteúdo de maneira interativa, onde o leitor poderá ler e automaticamente executar o aprendido, tanto na teoria como na prática. Assim, com um tutorial teórico e prático, os alunos de Engenharia poderão, com mais facilidade, compreender assuntos relativos à filtragem digital e seus precedentes. O trabalho foi validado com a utilização de ferramentas matemáticas e avaliado com a utilização do WebMac (4.0), que com a alta expectativa de sucesso, os alunos poderão ter uma visão de como filtros digitais podem alterar um sinal de Eletroencefalograma, possibilitando esse aprendizado de forma estimulante e motivante. The biomedical engineering is a growing area in Brazil though the Brazilian engineering courses do not graduate enough number of professionals with expertise in biomedical engineering field. For the few who raised these issues in their training, only a small portion of the classes were of practical content. Therefore, this present work details a study and development of a didactic tool to support the teaching of digital filters applied to biomedical signals. Digital signal processing is highlighted as a complex area and requires a high knowledge of mathematical tools for its project. This paper proposes the creation of an interactive tutorial, where students can read about the issues relating to digital filtering and all the content that introduces the techniques of digital filtering. The tutorial has Java Applets and routines in Scilab that facilitates the understanding of the content in an interactive way, where the reader is able to read and automatically run what was recently learned, both in theory and in practice. Thus, with a theoretical and practical tutorial, the students of engineering are able to easily understand issues on digital filtering and its precedents. The developed work was validated with the use of mathematical tools and evaluated with Webmac (4.0), that with the high expectation of success, the students can have a vision of how digital filters can distort an Electroencephalogram, allowing them to learn it in a stimulating and motivating way.
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Equalização de canais de comunicação digital baseada em filtros fuzzy / Fuzzy filters based communication channels equalization

Ferrari, Rafael, 1977- 24 February 2005 (has links)
Orientador: João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferrari_Rafael_M.pdf: 3590603 bytes, checksum: 36e018a11a02c47baafbf4b3682e9f1d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta tese objetiva o estudo da utilização de fuzzy na equalização supervisionada e não-supervisionada de canais de comunicação digital. O trabalho se divide em basicamente duas partes. Na primeira, é feita uma revisão das técnicas de equalização supervisionada empregando filtros nebulosos mostradas na literatura. Na segunda parte concentramse as principais contribuições originais, voltadas ao estabelecimento de um paradigma sólido para equalização não-linear cega. Primeiramente, demonstramos que o teorema de Benveniste-Goursat-Ruget não garante a equalização quando do uso de não lineares como os fuzzy. Como alternativa, optamos por um critério baseado no erro de predição aliado a estruturas nebulosas, opção esta que se mostra plenamente justificada pela demonstração da equivalência entre os preditores fuzzy e o estimador de mínimo erro quadrático médio. Para efetuar o treinamento desta estrutura foi proposto um algoritmo baseado em clusterização não-supervisionada que combina estratégias evolutivas com técnicas de busca local. Porem, resultados de simulações computacionais são apresentados afim de avaliar e comparar com as soluções clássicas o desempenho dos equalizadores e das técnicas de treinamento descritos no trabalho / Abstract: The objective of this thesis is to study the application of fuzzy to supervised and unsupervised digital channel equalization. Our work is basically divided in two main parts. In the one, we make an extensive review of supervised fuzzy equalization techniques. In the second part, we present original contributions towards the establishment of a solid paradigm for blind nonlinear equalization. In this part, we demonstrate that the Benveniste-Goursat-Ruget theorem is not valid for nonlinear equalizers such as fuzzy liters. As a viable alternative, we propose an approach based on the predictionerror criterion and a fuzzy logic system. The eectiveness of which is cornered by the demonstration of the equivalence between the fuzzy predictor and the minimum eansquare error estimator. Secondly, we propose a training scheme founded on an unsupervised clustering algorithm that combines evolutionary strategies and local search techniques. Lastly, we present results of computational simulations to assess the performance of the equalizers and training techniques introduced in our work / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

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