Orientador: Antonio Fernando Crepaldi / Banca: Fernando Fagundes Ferreira / Banca: Jair Wagner de Souza Manfrinato / Resumo: Estudos que proporcionem conhecer de forma mais adequada o mercado de capitais brasileiro são uma necessidade para um país que a cada dia tem a sua importância no cenário internacional acentuada. Compreender a dinâmica das flutuações do mercado de ações é um desafio científico possibilitado, no Brasil, por dois aspectos importantes: disponibilidade de dados de alta frequencia sobre os preços praticados no mercado e a utilização de métodos computacionais. O objetivo dessa pesquisa é verificar e analisar os principais fatos estilizados observados em séries temporais financeiras: agrupamento de volatilidade, distribuições de probabilidade com caudas gordas e a presença de memória de longo alcance na série temporal dos retornos absolutos. Para isso, foram utilizadas e analisadas as cotações intraday de ações de dez companhias negociadas na Bolsa de Valores, Mercadorias e Futuros que correspondem juntas a uma participação de 52,1%, para a data de 01/09/2009, no Ìndice Bovespa. Verificou-se a existência de vários fatos estilizados em todas as ações da amostra, bem como se procedeu a caracterização desses comportamentos por meio de gráficos e medidas estatísticas / Abstract: Studies that provide to know in a more suitable way the Brazilian money market are a necessity for a country that has its importance increased in the international scenery every day. Understanding the dynamics of the stock market fluctuation is a scientific challenge possible, in Brazil, because of two important aspects: availability of high frequency data on the prices practiced in the stock market and the use of computing methods. The objective of this survey is to verify and analyze the stylized facts observed in financial seasonal series: gathering of volatility, probability distribution with fat tails and the presence of high reaching memory in the seasonal series of abolute recurrence. For this, it was used and analyzed the intraday quotations over stocks of ten enterprises in the stock exchange, commodities and futures that correspond together to a participation of 52,1% to th data of 09/01/2009, in the Bovespa index. It was verified the existence os several stylized fact in all stock samples and how it was preceded the characterization of this behavior by graphic displays and statistical measures / Mestre

This thesis is concerned with terahertz (THz) technology from both optical and electronic approaches. On the optical front, the investigation of optimised photoconductive switches included the characterisation, fabrication and testing of devices which can generate and detect THz radiation over the frequency range from DC to ~ 2.5 THz. These devices incorporated semiconductor photoconductors grown under low temperature (LT) Molecular Beam Epitaxy (MBE) conditions and using distributed Bragg reflectors (DBRs). The material properties were studied via numerous characterisation techniques which included Hall Effect and mid infrared reflections. Antenna structures were fabricated on the surface of the active layers and pulsed/continuous wave (CW) signal absorbed by these structures (under bias) generates photocurrent. With the help of the DBRs at certain wavelengths (800 nm and 1550 nm), the absorption coefficient at the corresponding illumination wavelength increased thus leading to significant increase of the THz output power while the materials kept the desirable photoconductive material properties such as high dark resistivity and high electron mobility. The inclusion of DBRs resulted in more than doubling of the THz peak signals across the entire operating frequency range and significant improvements in the relative THz power. For the THz electronic approach, a new type of InP-based Asymmetric Spacer Tunnel Diode (ASPAT), which can be used for high frequency detector, was studied. The asymmetric DC characteristics for this novel tunnel diode showed direct compatibility with high frequency zero-bias detector applications. The devices also showed an extreme thermal stability (less than 7.8% current change from 77 K to 400 K) as the main carrier transport mechanism of the ASPAT was tunnelling. Physical models for this ASPAT diode were developed for both DC (direct current) and AC (alternating current) simulations using the TCAD software tool SILVACO. The simulated DC results showed almost perfect matches with measurements across the entire temperature range from 77 K to 400 K. From RF (radio frequency) measurements, the intrinsic diode parameters were extracted and compared with measured data. The simulated zero biased detector circuits operating at 100 GHz and 240 GHz using the new InGaAs-AlAs ASPAT diode (4*4 micrometer square) showed comparable voltage sensitivities to state of the art Schottky barrier diodes (SBDs) detectors but with the added advantage of excellent thermal stability.

Titel:  Flash-krascher – ett allvarligt problem på Stockholmsbörsen? Författare:  Madelene Söderström & Sebastian Roth Handledare: Bo Sjö Ämne:  Nationalekonomi – Kandidatuppsats inom finans Syfte:  Syftet med arbetet är att fördjupa förståelsen kring flash-krascher och vilken påverkan dessa har på handeln av värdepapper som sker på Stockholmsbörsen. Vi hoppas också att studien ger en klarare bild av hur flash-krascher påverkar olika aktörer med koppling till aktiehandeln i Sverige. Metod:  Uppsatsen är baserad på en kvalitativ studie utförd med intervjurespondenter med varierande koppling till Stockholmsbörsen och den svenska finansmarknaden. Teori:  Uppsatsen utgår främst från tidigare forskning inom ämnet bestående av studier baserade på händelser och data från USA. Annan ekonomisk teori som presenteras i studien är adverse selection. Empiri:  Uppsatsen är bestående av sju semistrukturerade intervjuer med aktörer på finansmarknaden. Intervjuerna jämförs med tidigare inträffade händelser i USA för att diskutera möjliga slutsatser om flash-krascher på Stockholmsbörsen. Slutsats:  Studien kommer fram till att det är osannolikt att flash-krascher av den magnituden som inträffat i USA 6 maj 2010 inträffar på Stockholmsbörsen idag. Vidare så verkar flash-krascher inte ha särskilt stor påverkan på aktörer på Stockholmsbörsen, däremot kan det finnas en viss oros- och förtroendeproblematik kopplad till flash-krascher som bör tas på allvar. I studien av tidigare forskning finner vi intressanta teorier för hur flash-krascher kan förutses. Vi kan däremot inte dra några slutsatser kring dessa teorier kopplat till Stockholmsbörsen. / Title:  Flash crashes – a severe problem at Nasdaq OMX Stockholm? Authors:  Madelene Söderström & Sebastian Roth Advisor:  Bo Sjö Subject:  Bachelor thesis in finance Purpose:  The purpose of this study is to understand and critically examine the impact flash crashes might have on the market for securities at Nasdaq OMX Stockholm. Our goal is to provide a clearer view on how flash crashes affect the trade and the market participants. Method:  This thesis is a qualitative study based on interviews with respondents with different approach to both Nasdaq OMX Stockholm and the financial market in Sweden. Theory:  The thesis is based on earlier studies within the subject made from data and events from United States of America. Other economic theories that the thesis involve is adverse selection. Empirics:  The study is predicated around seven semi structured interviews with participants on the financial market in Sweden. The interviews are compared with the earlier events from USA to make for conclusions about flash crashes on Nasdaq OMX Stockholm. Conclusion:  We find that it is unlikely that a flash crash of the same magnitude as the May 6, 2010 flash crash will occur on the Nasdaq OMX Stockholm exchange today. Furthermore, flash crashes appear to have little impact on the market participants at Nasdaq OMX Stockholm, though there may be concerns about trust issues following flash crashes that should be considered. While studying some of the earlier research we find interesting theories about ways to predict flash crashes before they have occurred, we can’t make any conclusions about these theories connected to Nasdaq OMX Stockholm though.

O foco desta tese é a descrição e validação de uma arquitetura de interface para processamento de sinais analógicos para SOC de sinais mistos. A abordagem proposta apresenta a possibilidade de cobertura de uma larga faixa de freqüências com performance praticamente constante associada a uma estrutura digital de programação. A premissa é usar uma célula analógica fixa e promover a configuração da aplicação no domínio digital, levando a uma arquitetura de interface de sinais mistos. O emprego de um bloco analógico fixo busca eliminar a perda inerente de performance decorrente da própria estrutura de programação em circuitos reconfiguráveis analógicos. A emprego da programação no domínio digital abre espaço para usos da vasta gama de ferramentas disponíveis para o projeto em alto nível de abstração, simulação e síntese automática para implementar a aplicação alvo com excelente predição do desempenho final. A abordagem proposta baseia-se no conceito de translação em freqüência (mixagem) do sinal de entrada seguida pela sua conversão para o domínio ΣΔ. A estrutura de processamento possibilita o emprego de um bloco analógico constante, e também, um processamento uniforme de sinais de entrada indo de DC até altas freqüências. A aplicação é configurada no domínio ΣΔ onde a performance pode ser predita de acordo com as especificações alvo. Objetivando a exploração do espaço de projeto foi desenvolvido o modelo de performance teórico e de simulação. Os modelos desenvolvidos auxiliam no também no projeto físico da interface proposta. Objetivando, tanto a validação dos modelos propostos, bem como o desenvolvimento de aplicações, foram construídos dois protótipos. São apresentados os usos da interface como um ADC paramétrico multi-banda e como um multiplicador e um somador de sinais analógicos. É proposta também uma arquitetura para uma interface analógica multi-canal. Os resultados experimentais empregados para a caracterização da interface proposta suportam as vantagens da mesma. / The focus of this thesis is to discuss the development and modeling of an interface architecture to be employed for interfacing analog signals in mixed-signal SOC. We claim that the approach that is going to be presented is able to achieve wide frequency range, and covers a large range of applications with constant performance, allied to digital configuration compatibility. Our primary assumptions are to use a fixed analog block and to promote application configurability in the digital domain, which leads to a mixed-signal interface. The use of a fixed analog block avoids the performance loss common to configurable analog blocks. The usage of configurability on the digital domain makes possible the use of all existing tools for high level design, simulation and synthesis to implement the target application, with very good performance prediction. The proposed approach utilizes the concept of frequency translation (mixing) of the input signal followed by its conversion to the ΣΔ domain, which makes possible the use of a fairly constant analog block, and also, a uniform treatment of input signal from DC to high frequencies. The programmability is performed in the ΣΔ digital domain where performance can be closely achieved according to application specification. The interface performance theoretical and simulation model are developed for design space exploration and for physical design support. Two prototypes are built and characterized to validate the proposed model and to implement some application examples. The usage of this interface as a multi-band parametric ADC and as a two channels analog multiplier and adder are shown. The multi-channel analog interface architecture is also presented. The characterization measurements support the main advantages of the approach proposed.

Uma correta especificação das funções densidade de probabilidade (fdp’s) de retornos de ativos é um tópico dos mais relevantes na literatura de modelagem econométrica de dados financeiros. A presente dissertação propõe-se a oferecer, neste âmbito, uma abordagem distinta, através de uma aplicação da metodologia desenvolvida em Bathia et al. (2010) a dados intradiários do índice bovespa. Esta abordagem consiste em focar a análise diretamente sobre a estrutura dinâmica das fdp’s dos retornos, enxergando-as como uma sequência de variáveis aleatórias que tomam valores em um espaço de funções. A dependência serial existente entre essas curvas permite que se obtenham estimativas filtradas das fdp’s, e mesmo que se façam previsões sobre densidades de períodos subsequentes à amostra. No artigo que integra esta dissertação, onde é feita a mencionada aplicação, encontrou-se evidência de que o comportamento dinâmico das fdp’s dos retornos do índice bovespa se reduz a um processo bidimensional, o qual é bem representado por um modelo var(1) e cuja dinâmica afeta a dispersão e a assimetria das distribuições no suceder dos dias. Ademais, utilizando-se de subamostras, construíram-se previsões um passo à frente para essas fdp’s, e avaliaram-se essas previsões de acordo com métricas apropriadas. / Adequate specification of the probability density functions (pdf’s) of asset returns is a most relevant topic in econometric modelling of financial data. This dissertation aims to provide a distinct approach on that matter, through applying the methodology developed in Bathia et al. (2010) to intraday bovespa index data. This approach consists in focusing the analysis directly on the dynamic structure of returns fdp’s, seeing them as a sequence of function-valued random variables. The serial dependence of these curves allows one to obtain filtered estimates of the pdf’s, and even to forecast upcoming densities. In the paper contained into this dissertation, evidence is found that the dynamic structure of the bovespa index returns pdf’s reduces to a R2-valued process, which is well represented by a var(1) model, and whose dynamics affect the dispersion and symmetry of the distributions at each day. Moreover, one-step-ahead forecasts of upcoming pdf’s were constructed through subsamples and evaluated according to appropriate metrics.

Neste trabalho, visamos mostrar as características usuais dos dados de alta frequência, bem como utilizar modelagem não paramétrica para estimar a variância/volatilidade para esses dados. Após uma revisão sobre microestrutura de mercado, sazonalidade intradiária, variação quadrática e saltos, utilizamos os dados da PETR4 para estimar a variância realizada e variação bipotente. Determinadas essas séries, testamos se há saltos nas mesmas. Em seguida, analisamos o impacto que a microestrutura de mercado e a sazonalidade intradiária causam na detecção dos saltos. Concluímos que, enquanto a presença de microestrutura aponta para um número de saltos menor que o esperado, a sazonalidade intradiária aponta para o lado contrário, ou seja, ela causa um viés para detectar mais saltos, dada a estrutura típica da curva de volatilidade ao longo do dia em formato de J invertido, causando mais saltos incorretamente detectados no período mais volátil do dia (que corresponde a abertura da bolsa de valores). / In this work, we aim to show the usual characteristics of high-frequency data and the estimation of variance/volatility for this kind of data using nonparametric models. After reviewing concepts about market microstructure, intraday seasonality, quadratic variation and jumps, we use PETR4 data to estimate realized variance and bipower variation. With these series determined, we test for jumps. Then, we analyze the impact that market microstructure and intraday seasonality causes in jump detection. We conclude that while microstructure noise indicates fewer jumps than the ideal amount, intraday seasonality goes in the opposite direction, i.e., it detects more jumps than it should, since the typical inverted-J-shaped intraday volatility pattern tends to incorrectly detect more jumps at the most volatile period (which is when stock markets start negotiations).

O desenvolvimento de tecnologias de integração para circuitos integrados junto com a demanda de cada vez mais processamento digital de sinais, como em sistemas de telecomunicações e aplicações SOC, resultaram na crescente necessidade de circuitos mistos em tecnologia CMOS integrados em um único chip. Em um trabalho anterior, a arquitetura de uma interface analógica para ser usada em aplicações SOC mistas foi desenvolvida e implementada. Basicamente esta interface é composta por uma célula analógica fixa (fixed analog cell – FAC), que translada o sinal de entrada para uma freqüência de processamento fixa, e por um bloco digital que processa este sinal. Primeiramente, as especificações de sistema foram determinadas considerando o processamento de sinais de três bandas de freqüência diferentes: FM, vídeo e celular, seguido por simulações de alto-nível do sistema da FAC. Então, uma arquitetura heteródina integrada CMOS para o front-end que integrará a FAC, composto por 2 mixers ativos e um amplificador de ganho variável, foi apresentada, enumerando-se e propondo-se soluções para os desafios de projeto e metodologia. Os blocos analógicos/RF, juntamente com o front-end, foram projetados e implementados em tecnologia CMOS IBM 0.18μm, apresentando-se simulações e medidas de um protótipo físico. / The development of IC technologies coupled with the demand for more digital signal processing integrated in a single chip has created an increasing need for design of mixed-signal systems in CMOS technology. Previously, a general analog interface architecture targeted to mixed-signal systems on-chip applications was developed and implemented, which is composed by a fixed analog cell (FAC), that translates the input signal to a processing frequency, and a digital block, that processes the signal. The focus of this thesis is to analyze, design and implement analog/RF building blocks suitable for this system. First, a set of system specifications is developed and verified through system level simulations for the FAC system, aiming the signal processing of three target applications: FM, video and digital cellular frequency bands. Then, a fully CMOS integrated dual-conversion heterodyne front-end architecture with 2 active mixers and a variable-gain amplifier is presented, enumerating and proposing solutions for the design challenges and methodology. The stand-alone building blocks and the front-end system are designed and implemented in IBM 0.18μm CMOS process, presenting simulations and experimental data from an actual physical prototype.

O desenvolvimento de tecnologias de integração para circuitos integrados junto com a demanda de cada vez mais processamento digital de sinais, como em sistemas de telecomunicações e aplicações SOC, resultaram na crescente necessidade de circuitos mistos em tecnologia CMOS integrados em um único chip. Em um trabalho anterior, a arquitetura de uma interface analógica para ser usada em aplicações SOC mistas foi desenvolvida e implementada. Basicamente esta interface é composta por uma célula analógica fixa (fixed analog cell – FAC), que translada o sinal de entrada para uma freqüência de processamento fixa, e por um bloco digital que processa este sinal. Primeiramente, as especificações de sistema foram determinadas considerando o processamento de sinais de três bandas de freqüência diferentes: FM, vídeo e celular, seguido por simulações de alto-nível do sistema da FAC. Então, uma arquitetura heteródina integrada CMOS para o front-end que integrará a FAC, composto por 2 mixers ativos e um amplificador de ganho variável, foi apresentada, enumerando-se e propondo-se soluções para os desafios de projeto e metodologia. Os blocos analógicos/RF, juntamente com o front-end, foram projetados e implementados em tecnologia CMOS IBM 0.18μm, apresentando-se simulações e medidas de um protótipo físico. / The development of IC technologies coupled with the demand for more digital signal processing integrated in a single chip has created an increasing need for design of mixed-signal systems in CMOS technology. Previously, a general analog interface architecture targeted to mixed-signal systems on-chip applications was developed and implemented, which is composed by a fixed analog cell (FAC), that translates the input signal to a processing frequency, and a digital block, that processes the signal. The focus of this thesis is to analyze, design and implement analog/RF building blocks suitable for this system. First, a set of system specifications is developed and verified through system level simulations for the FAC system, aiming the signal processing of three target applications: FM, video and digital cellular frequency bands. Then, a fully CMOS integrated dual-conversion heterodyne front-end architecture with 2 active mixers and a variable-gain amplifier is presented, enumerating and proposing solutions for the design challenges and methodology. The stand-alone building blocks and the front-end system are designed and implemented in IBM 0.18μm CMOS process, presenting simulations and experimental data from an actual physical prototype.

Uma correta especificação das funções densidade de probabilidade (fdp’s) de retornos de ativos é um tópico dos mais relevantes na literatura de modelagem econométrica de dados financeiros. A presente dissertação propõe-se a oferecer, neste âmbito, uma abordagem distinta, através de uma aplicação da metodologia desenvolvida em Bathia et al. (2010) a dados intradiários do índice bovespa. Esta abordagem consiste em focar a análise diretamente sobre a estrutura dinâmica das fdp’s dos retornos, enxergando-as como uma sequência de variáveis aleatórias que tomam valores em um espaço de funções. A dependência serial existente entre essas curvas permite que se obtenham estimativas filtradas das fdp’s, e mesmo que se façam previsões sobre densidades de períodos subsequentes à amostra. No artigo que integra esta dissertação, onde é feita a mencionada aplicação, encontrou-se evidência de que o comportamento dinâmico das fdp’s dos retornos do índice bovespa se reduz a um processo bidimensional, o qual é bem representado por um modelo var(1) e cuja dinâmica afeta a dispersão e a assimetria das distribuições no suceder dos dias. Ademais, utilizando-se de subamostras, construíram-se previsões um passo à frente para essas fdp’s, e avaliaram-se essas previsões de acordo com métricas apropriadas. / Adequate specification of the probability density functions (pdf’s) of asset returns is a most relevant topic in econometric modelling of financial data. This dissertation aims to provide a distinct approach on that matter, through applying the methodology developed in Bathia et al. (2010) to intraday bovespa index data. This approach consists in focusing the analysis directly on the dynamic structure of returns fdp’s, seeing them as a sequence of function-valued random variables. The serial dependence of these curves allows one to obtain filtered estimates of the pdf’s, and even to forecast upcoming densities. In the paper contained into this dissertation, evidence is found that the dynamic structure of the bovespa index returns pdf’s reduces to a R2-valued process, which is well represented by a var(1) model, and whose dynamics affect the dispersion and symmetry of the distributions at each day. Moreover, one-step-ahead forecasts of upcoming pdf’s were constructed through subsamples and evaluated according to appropriate metrics.

O foco desta tese é a descrição e validação de uma arquitetura de interface para processamento de sinais analógicos para SOC de sinais mistos. A abordagem proposta apresenta a possibilidade de cobertura de uma larga faixa de freqüências com performance praticamente constante associada a uma estrutura digital de programação. A premissa é usar uma célula analógica fixa e promover a configuração da aplicação no domínio digital, levando a uma arquitetura de interface de sinais mistos. O emprego de um bloco analógico fixo busca eliminar a perda inerente de performance decorrente da própria estrutura de programação em circuitos reconfiguráveis analógicos. A emprego da programação no domínio digital abre espaço para usos da vasta gama de ferramentas disponíveis para o projeto em alto nível de abstração, simulação e síntese automática para implementar a aplicação alvo com excelente predição do desempenho final. A abordagem proposta baseia-se no conceito de translação em freqüência (mixagem) do sinal de entrada seguida pela sua conversão para o domínio ΣΔ. A estrutura de processamento possibilita o emprego de um bloco analógico constante, e também, um processamento uniforme de sinais de entrada indo de DC até altas freqüências. A aplicação é configurada no domínio ΣΔ onde a performance pode ser predita de acordo com as especificações alvo. Objetivando a exploração do espaço de projeto foi desenvolvido o modelo de performance teórico e de simulação. Os modelos desenvolvidos auxiliam no também no projeto físico da interface proposta. Objetivando, tanto a validação dos modelos propostos, bem como o desenvolvimento de aplicações, foram construídos dois protótipos. São apresentados os usos da interface como um ADC paramétrico multi-banda e como um multiplicador e um somador de sinais analógicos. É proposta também uma arquitetura para uma interface analógica multi-canal. Os resultados experimentais empregados para a caracterização da interface proposta suportam as vantagens da mesma. / The focus of this thesis is to discuss the development and modeling of an interface architecture to be employed for interfacing analog signals in mixed-signal SOC. We claim that the approach that is going to be presented is able to achieve wide frequency range, and covers a large range of applications with constant performance, allied to digital configuration compatibility. Our primary assumptions are to use a fixed analog block and to promote application configurability in the digital domain, which leads to a mixed-signal interface. The use of a fixed analog block avoids the performance loss common to configurable analog blocks. The usage of configurability on the digital domain makes possible the use of all existing tools for high level design, simulation and synthesis to implement the target application, with very good performance prediction. The proposed approach utilizes the concept of frequency translation (mixing) of the input signal followed by its conversion to the ΣΔ domain, which makes possible the use of a fairly constant analog block, and also, a uniform treatment of input signal from DC to high frequencies. The programmability is performed in the ΣΔ digital domain where performance can be closely achieved according to application specification. The interface performance theoretical and simulation model are developed for design space exploration and for physical design support. Two prototypes are built and characterized to validate the proposed model and to implement some application examples. The usage of this interface as a multi-band parametric ADC and as a two channels analog multiplier and adder are shown. The multi-channel analog interface architecture is also presented. The characterization measurements support the main advantages of the approach proposed.