Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:26:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331903.pdf: 2365363 bytes, checksum: df1d0a2c1efb5a7b665283338d74018c (MD5) Previous issue date: 2014 / A rápida expansão de comunicações sem fio tornaram o espectro de rádio frequência um recurso bastante escasso. O rádio cognitivo surgiu como uma solução viável para contornar essa dificuldade. No contexto de rádio cognitivo, o monitoramento de espectro (Spectrum Sensing (SS)) desempenha um papel fundamental. Em particular, a Classificação Automática de Modulações (Automatic Modulation Classification (AMC)) é um dos blocos computacionais que mais demanda recursos dentro do SS. Atualmente, as pesquisas em AMC concentram-se no desenvolvimento de métodos rápidos e precisos que sejam capazes de atingir o throughput exigido por aplicações contemporâneas. Alguns trabalhos recentes tem proposto o uso de histogramas do sinal de entrada como parâmetros de classificação e Máquinas de Vetores de Suporte (Support Vector Machine (SVM)) como técnica de classificação. O presente trabalho apresenta uma avaliação de tal abordagem e busca projetar arquiteturas de hardware dedicadas eficientes para AMC. Na primeira parte deste trabalho, soluções de hardware para classificação de múltiplas classes usando SVM são projetadas e avaliadas. O esquema "um contra todos melhorado" proposto apresentou uma taxa de acertos até 162% maior do que o esquema "um contra um" comumente utilizado, sendo 30;2% mais eficiente em termos de energia consumida para classificação. Na segunda parte do trabalho, o uso de histogramas em conjunto com SVM é avaliado como uma técnica de classificação cega. Isso é realizado através de experimentos que assumem que o receptor não conhece a taxa de dados do transmissor, em oposição aos trabalhos correlatos. Como outra novidade, histogramas bi-dimensionais são propostos e a taxa de acertos resultante é comparada com aquela obtida para histogramas uni-dimensionais. Os experimentos mostraram que os histogramas bi-dimensionais fornecem uma taxa de acertos ligeiramente maior a um custo de hardware equivalente. Para a classificação baseada em histogramas bi-dimensionais, os seguintes parâmetros foram avaliados: tamanho do conjunto de treino, robustez ao ruído e relação entre número de amostras e taxa de acertos. Para as condições assumidas nos experimentos conduzidos, um tamanho do conjunto de treino de 256 amostras forneceram a melhor relação entre a taxa de acertos e recursos de hardware. Em relação à robustez ao ruído, os experimentos mostraram que a taxa de acertos global é melhor adaquando as SVMs são treinadas para toda a faixa de relação sinal-ruído na qual atuarão, ao invés de treinadas para um valor específico de relação sinal-ruído. Finalmente, percebeu-se que a taxa de acertos aumenta drasticamente quando o número de amostras para classificação é maior.<br> / Abstract: The fast expansion of wireless communications made the radio frequency spectrum a quite scarce resource. Cognitive radio emerges as a viable solution to circumvent this difficulty. In the context of cognitive radio, Spectrum Sensing (SS) plays a fundamental role. In particular, Automatic Modulation Classification (AMC) is one of the most computational demanding blocks within SS. Current research in AMC focuses on developing fast and accurate methods that are able to achieve the throughput required by contemporary applications. Some recent works have proposed the use of histrograms of the input signal as classification parameters, and Support Vector Machine (SVM) as a classification technique. This work presents an evaluation of such approach looking for designing efficient dedicated hardware architectures for AMC. In the first part of the work, hardware solutions for classifying multiple classes using SVM are designed and evaluated. The proposed "enhancedone against all" scheme presented up to 162% higher accuracy than the commonly used "one against one" scheme, while consuming 30:2% less energy per classification. In the second part of the work, the use of histograms along with SVM is evaluated as a blind classification technique. This was accomplished by conducting experiments assuming that the receiver does not know the transmitted baud rate, in opposition to the correlated work. As another novelty, two-dimensional histograms are proposed and the resulting accuracy is compared to that obtained from one-dimensional histograms. The experiments showed that two-dimensional histograms provide slightly higher accuracy at equivalent hardware costs. The following parameters were evaluated for two-dimensional histogram-based classification: training set size, robustness to noise and relation between number of samples and hit rate. For the conditions assumed in the conducted experiments, a training set size of 256 samples provided the best trade-off between accuracy and hardware resources. Concerning the robustness to noise, the experiments showed that the global accuracy is improved when SVMs are trained for the whole signal-to noise range that they are supposed to operate, instead of training to a specific signal-to-noise value. Finally, it has been noticed that accuracy is drastically improved when the number of samples for classification is increased.

RIOS, C. S. N. Implementação de portas lógicas através da modulação de pulsos por posição (PPM) em filtros acústico-ópticos sintonizáveis. 2006. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T13:35:52Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_csnrios.pdf: 2855613 bytes, checksum: ee27fbb2bde58488ca7eb9736dcb7ee1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T18:22:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_csnrios.pdf: 2855613 bytes, checksum: ee27fbb2bde58488ca7eb9736dcb7ee1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T18:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_csnrios.pdf: 2855613 bytes, checksum: ee27fbb2bde58488ca7eb9736dcb7ee1 (MD5) Previous issue date: 2006-07-13 / In this dissertation it was studied the application of the Acoustic Optical Tunable Filter (AOTF), with Pulse Position Modulation (PPM), aiming at to implement, using the method of Runge-Kutta of 4a order, logical gates (OR and AND) optical operating with pulses of light ultra shorts (2ps). In this work the acting of the gates is investigated, considering several lengths of the filter (  L) that integrates your internal structure, with the intention of obtaining the length of more appropriate filter for a satisfactory operation, in dispersion regime, nonlinear, without losses and with Cross Phase Modulation (XPM). This investigation is accomplished in two situations: firstly, filters are considered with Self Phase Modulation (SPM) and GVD (group-velocity dispersion). In a second moment, the same gates are obtained with effects SPM, XPM and GVD, acting together in AOTF. It was observed that for pulses of the type soliton, the effects of the dispersion, of the nonlinearity and of the cross phase modulation exercise together a strong influences in the propagation of the same, provoking the break of the pulse in the exit of the device when we used a larger length for the filters. For shorter devices, the switched pulse presented temporary and spectral compression and spread, as well as, displacement in the time in the two propagation modes (TE and TM). After the choice of a length of appropriate filter, a great temporary displacement was selected to be applied in the input pulses for us to get, in the exit of the logical gate, satisfactory temporary displacements (successes) in the application of the PPM modulation. Soon after, we introduced phases in one of the entrance pulses (TM), provoking a phase displacement among TE and TM pulses, still reducing more the margin of error PPM of operation of the gates. Finally, to the we analyze the applied phases in the pulse TM (0 to 2), we defined the best phase angle for the gates to operate in the success area of the PPM modulation. / Nesta dissertação foi estudada a aplicação do filtro Acústico-Óptico Sintonizável (AOTF), com a Modulação de Pulsos por Posição (PPM), objetivando implementar, utilizando o método de Runge-Kutta de 4a ordem, portas lógicas (OR-OU e AND-E) ópticas operando com pulsos de luz ultracurtos (2ps). Neste trabalho é investigado o desempenho das portas considerando vários comprimentos do filtro ( L) que integra a sua estrutura interna, com o intuito de obter o comprimento de filtro mais adequado para uma operação satisfatória, em regime dispersivo, não linear, sem perdas e com modulação de fase cruzada (XPM). Esta investigação é realizada em duas situações: primeiramente, são considerados filtros com automodulação de fase (SPM) e GVD (dispersão da velocidade de grupo). Em um segundo momento, as mesmas portas são obtidas com efeitos SPM, XPM e GVD agindo juntos no AOTF. Foi observado que para pulsos do tipo sóliton, os efeitos da dispersão, da não linearidade e da modulação de fase cruzada exercem juntos uma forte influência na propagação do mesmo, provocando a quebra do pulso na saída do dispositivo quando utilizamos um comprimento maior para os filtros. Para dispositivos mais curtos, o pulso chaveado apresentou compressões e alargamentos temporais e espectrais, bem comodeslocamentos temporais nos dois modo de propagação (TE e TM). Após a escolha de um comprimento de filtro adequado, foi selecionado um deslocamento temporal ótimo a ser aplicado nos pulsos de entrada para conseguirmos, na saída da porta lógica, deslocamentos temporais satisfatórios (acertos) na aplicação da modulação PPM. Em seguida, introduzimos fases em um dos pulsos de entrada (TM), provocando um defasamento entre os pulsos TE e TM, reduzindo ainda mais a margem de erro PPM de operação das portas. Finalmente, ao analisarmos as fases aplicadas no pulso TM (0 a 2), definirmos o melhor ângulo de fase para que as portas operem na região de acerto da modulação PPM.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-19T18:06:15Z No. of bitstreams: 1 2016_DiegoSilvaVeloso.pdf: 7999588 bytes, checksum: 1f9d68000beb74944c02ebce332b74d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-03T21:33:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DiegoSilvaVeloso.pdf: 7999588 bytes, checksum: 1f9d68000beb74944c02ebce332b74d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-03T21:33:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DiegoSilvaVeloso.pdf: 7999588 bytes, checksum: 1f9d68000beb74944c02ebce332b74d6 (MD5) / Neste trabalho, consideramos a arquitetura de Eletrodinâmica Quântica de Circuitos (EDQc), onde um átomo artificial de dois níveis interage com um único modo do campo eletromagnético quantizado confinado em um ressonador guia-de-onda sobre um chip supercondutor. Devido ao ambiente de alto controle em que a EDQc é formulada, consideramos modulações temporais periódicas de um ou mais parâmetros do sistema, impostas por um agente externo, caracterizando um sistema de EDQc nãoestacionário. Um Hamiltoniano efetivo foi obtido para descrever a dinâmica do sistema e, de maneira mais intuitiva, caracterizar o efeito físico a ser tratado de acordo com a frequência de modulação imposta. Também descrevemos a dinâmica para modulações simultâneas e multi-frequências. Entre os efeitos estudados estão os já conhecidos efeito Casimir dinâmico (ECD) e o comportamento anti-Jaynes-Cummings (AJC). Além desses efeitos, discutimos o regime anti-efeito Casimir dinâmico (AECD), que foi apresentado recentemente. Em seguida, propomos duas abordagens para estudarmos os efeitos da dissipação Markoviana nas transições induzidas por modulação usando os estados vestidos da interação átomo-campo. A primeira abordagem foi através da equação mestra padrão da óptica quântica, e a segunda abordagem foi através da equação mestra na representação vestida, que foi recentemente apresentada. Nós analisamos como os diferentes canais dissipativos afetam a dinâmica do sistema e averiguamos a possibilidade de implementação dos fenômenos físicos estudados na arquitetura de EDQc. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we consider the circuit Quantum Electrodynamics architecture, where an artificial twolevel atom interacts with a single mode of a quantized Eletromagnetic field confined in a waveguide resonator on a superconducting chip. Due to formulation of cQED in a highly controllable environment we consider that one or more system parameters undergo periodic time-modulation by an external agent. This regime characterizes the nonstationary circuit QED. We obtain an effective Hamiltonian to intuitively describe the dynamics of the system and characterize the physical effect to be treated according to the frequency of modulation. We describe the dynamics for a single-tone and a multi-tone modulations of one or multiple parameters. We study some previously known effects, such as the dynamical Casimir effect (DCE) and the anti-Jaynes-Cummings behavior. Besides these effects, we discuss the recently presented anti-dynamical Casimir effect (ADCE). We employ two different approaches to asses the effects of Markovian dissipation on modulationinduced transitions between the atom-field dressed states. The first approach is the standard master equation of Quantum Optics and the second approach is through the recently presented dressed-picture master equation. We analyze how different dissipation channels affects the time evolution and verify the possibility of implementing of the studied physical phenomena in the cQED architecture.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-03-21T17:45:15Z No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_LucasRodriguesCosta.pdf: 3317653 bytes, checksum: 94d1e437b44e868ef2c3bc67bf4c7f61 (MD5) / A tecnologia de redes ópticas elásticas surge como uma solução promissora para o futuro da transmissão óptica de alta velocidade. Suas características proporcionam uma flexibilidade e escalabilidade superior na alocação de espectro para os diversos serviços emergentes acompanhando a crescente demanda do tráfego da Internet. Em redes ópticas elásticas as demandas de tráfego são transmitidas usando um número arbitrário de subportadoras OFDM, e um nível de modulação adequado, levando em conta a distância de transmissão. Esta dissertação descreve as principais características do paradigma de redes ópticas elásticas, apresenta as principais linhas de pesquisa encontradas na literatura e propõe soluções para o problema de roteamento e atribuição de espectro com modulação adaptativa (Routing, Modulation Level, and Spectrum Allocation - RMLSA) que visam potencializar o uso da modulação adaptativa com roteamento em múltiplos saltos para o cenário dinâmico de tráfego. Dentre as soluções propostas destacam-se (i) uma abordagem RMLSA que procura realizar a maior quantidade de agregação de tráfego possível usando os níveis de modulação mais altos da rede e (ii) a criação de um esquema de modulação adaptativa, acoplável a qualquer algoritmo RSA, que viabiliza o roteamento do tráfego através de múltiplos saltos na topologia virtual. Os resultados obtidos apresentam uma redução significativa na taxa de bloqueio para diversas soluções RSA da literatura sem comprometer a utilização dos recursos na rede. / The elastic optical networks technology emerges as a promising solution for the future of high-speed optical transmission. It provides flexibility and superior capability in spectrum allocation for the various emerging services along the increasing demand of Internet traffic. In Elastic Optical Networks the traffic demands are transmitted using an arbitrary number of OFDM sub carriers, and a suitable modulation level, taking into consideration the transmission distance. This dissertation describes the main characteristics of the Elastic Optical Network paradigm, presents the main areas of research in the literature and proposes solutions that solve the Routing, Level Modulation, and Spectrum Allocation (RMLSA) problem which seeks enhancing the use of adaptive modulation with multihop routing in the dynamic traffic scenario. Among the solutions developed stands out (i) an RMLSA approach that seeks to achieve the greatest possible amount of traffic grooming using the highest modulation levels in network and (ii) the creation of an adaptive modulation scheme, that work along with any RSA algorithm, that enables the multihop routing traffic. The results showed an important reduction in blocking rate for various RSA approaches from the literature without compromising the use of resources in the network.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-18Bitstream added on 2014-06-13T20:29:01Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_faa_me_ilha.pdf: 3380301 bytes, checksum: 0446e5c41a7a0d566cf24a9a5a4461f4 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atuadores piezelétricos flextensionais consistem de uma estrutura metálica flexível acoplada a uma piezocerâmica. A estrutura flexível deve amplificar os pequenos deslocamentos e/ou forças da piezocerâmica, e gerar grandes deslocamentos e/ou forças em diferentes pontos específicos de sua estrutura. Esses dispositivos constituem um mecanismo a estado sólido, sem partes móveis (como pinos ou juntas), sendo que seus deslocamentos/forças estão associados à flexibilidade/rigidez mecânica da estrutura metálica conectada à piezocerâmica. Outra classe de atuadores, mais geral, são os manipuladores multi-atuados, que constituem de uma estrutura multi-flexível acoplada a duas ou mais piezocerâmicas. Novamente, a estrutura multi-flexível atua como um transformador mecânico, amplificando e mudando a direção dos deslocamentos das piezocerâmicas. Tais dispositivos podem apresentar dois ou mais graus de liberdade, como o nano-posicionador XY (com dois graus de liberdade), a micro-garra (quatro graus de liberdade) e outros. Os atuadores piezoelétricos flextensionais e os manipuladores multi-atuados podem ser utilizados em manipulação celular, na manufatura de CIs, em micro-cirurgias, e em muitas outras aplicações. Atualmente, ambos os tipos de atuadores são projetados pela moderna técnica de otimização tipológica, um método computacional que combina algoritmos de otimização com o método de elementos finitos. A interferometria laser constitui uma técnica adequada para caracterizar ambos os tipos de atuadores, permitindo-se a medição de deslocamentos na faixa de poucos nanômetros à vários micrometros. Neste trabalho, utiliza-se um interferômetro de Michelson de baixo custo para medir o fator de calibração e a amplificação de deslocamentos de atuadores piezoelétricos flextensionais, bem como, a relação entre o deslocamento direto e cruzado... / Piezoelectric flextensional actuators consist of a flexible metal frame attached to a piezoceramic. The flexible frames must amplify the small displacements and/or forces at different specific points of their structures. These are solid state type devices, without moving parts (such as pins or joints) and their displacements/forces are associated to the mechanical flexibility/stiffness of the metal structure connected to the piezoceramic. A more generic class of actuators, are the multi-actuated manipulators, which are compose of a multi-flexible structure attached to two or more piezoceramics. Similarly, the multi-flexible structure acts as a mechanical transformer amplifying and changing the direction of the piezoceramic displacements. Such devices may have two or more degrees of freedom, as the XY nano-positioner (with two degrees of freedom), the micro-jaw (four degrees of freedom) and others. Piezoelectric flextensional actuators and multi-actuated manipulators can be used in cell manipulation, manufacture of CIs, micro-surgery and many other applications. Currently, both types of actuators are designed by the modern topology optimization technique, a computational method that combines optimization algorithms with the finite element method. The laser interferometry is a suitable technique to characterize both types of actuators, enabling the measurement of displacements ranging from few nanometers to several micrometers. In this work, it was used a low cost Michelson interferometer to measure the calibration factor and the displacement amplification of flextensional piezoelectric actuators, as well as the relationship between the direct and the coupled displacements in multi-actuated manipulators. A new interferometric method, highly sensitive and suitable to operate under optical narrow band phase modulation is presented. In this method, the actuators are drive by a triangular... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 1834339 bytes, checksum: 9a90c51efd47d1b0c436c6b761659ab0 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Initially known as a cardiotonic steroid capable to inhibit the Na+/K+ATPase, ouabain was identified as an endogenous substance present in human plasma, produced by the adrenal, pituitary and hypothalamus and can interfere with various aspects of immune response. In this study, which aimed to study the modulating effect of ouabain on the immune system in vivo and in vitro using mouse models, we demonstrated that treatment for three consecutive days using 0,56 mg/kg ouabain was able to reduce cell migration induced by mitogen Concanavalian A (Con A) to the peritoneum, and this fact reflects a decrease in the number of polymorphonuclear leukocytes, mainly neutrophils. In this same model, ouabain was also able to increase the number of mononuclear leukocytes in the peritoneal cavity. Evaluating the effect of treatment on lymphocytes in peripheral organs, we found that, in lymphocytes from mesenteric lymph nodes, this substance induces a decrease of 20% of T CD3+ lymphocytes, concomitant with an increase in same percentage of B lymphocytes, without, however, modulating the proportion of CD4+ and CD8+ among themselves, as well as the number of regulatory T cells (CD4+/CD25+). In the thymus, the same treatment, does not affect the proportion of lymphocyte subpopulations studied. The analysis qualitative and quantitatively of peripheral blood leukocytes, biometrics and cellularity of spleen, thymus and lymph nodes showed no change in response to ouabain treatment. Comparative studies using treatment for one or two days, with the same dose of 0,56 mg/kg did not trigger modulation, in vivo, in populations of T lymphocytes, B lymphocytes and subpopulations of CD4+ and CD8+ cells in mesenteric lymph nodes. In addition, ouabain was able to inhibit mitochondrial activity of lymphocytes stimulated with Con A, using MTT assay.These findings indicate an immunomodulatory role of ouabain. / Inicialmente, conhecida como um esteróide cardiotônico e por sua propriedade de inibir a Na+/K+ATPase, a ouabaína foi identificada como uma substância endógena presente no plasma humano, produzida pela adrenal, hipófise e hipotálamo e capaz de interferir em vários aspectos da resposta imune. Neste trabalho, que teve como objetivo estudar o efeito modulador da ouabaína no sistema imunológico in vivo e in vitro por meio de modelos murinos, demonstrou-se que o tratamento por três dias consecutivos com ouabaína utilizando a dose de 0,56 mg/kg foi capaz de reduzir a migração celular induzida pelo mitógeno Concanavaliana A (Con A) para o peritôneo, sendo este fato reflexo da redução do número de leucócitos polimorfonucleares, principalmente, neutrófilos. Neste mesmo modelo, a ouabaína também foi capaz de aumentar o número de leucócitos mononucleares no lavado peritoneal. Avaliando-se o efeito desse tratamento no perfil linfocitário de órgãos periféricos, encontrou-se que, em linfócitos de linfonodos mesentéricos, esta substância induz a uma diminuição de 20% de linfócitos T CD3+, concomitante a um aumento de mesmo percentual de linfócitos B, sem, no entanto, modular a proporção de linfócitos TCD4+ e CD8+ entre si, bem como o número de células T regulatórias (CD4+CD25+). No timo, o mesmo tratamento com a ouabaína não interfere na proporção das subpopulações linfocitárias estudadas. As análises qualitativas e quantitativas de leucócitos do sangue periférico, da biometria e celularidade do baço, timo e linfonodos mesentéricos não apresentaram alteração em resposta ao tratamento com a ouabaína. Estudos comparativos utilizando tratamentos de um ou dois dias, com a mesma dose de 0,56 mg/Kg não desencadearam modulação, in vivo, nas populações de linfócitos T, linfócitos B e das subpopulações de linfócitos TCD4+ e CD8+ nos linfonodos mesentéricos. Adicionalmente, a ouabaína foi capaz de inibir a atividade mitocondrial de linfócitos estimulados com Con A, por meio do ensaio de MTT. Estes resultados indicam um papel imunomodulador da ouabaína.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-21T11:48:26Z No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-10-21T19:16:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T19:16:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_CelioKen-IchiHosakadeVasconcelos.pdf: 6570462 bytes, checksum: 88d0164badc3a0a047c4e9d3899546eb (MD5) / Em virtude da elevada quantidade de enlaces ópticos existentes em data centers,componentes de baixo custo são cruciais. Neste contexto, uma solução popularmente adotada consiste no uso de lasers VCSELs (vertical cavity surface emitting lasers),fibras multi modo e detecção direta. Com a contínua necessidade de aumento nas taxas de transmissão, novas soluções para mitigação da dispersão modal, causada pelas fibras multimodo, se tornam necessárias. Sistemas OFDM (orthogonal frequencydivision multiplexing) e SC-FDE (single carrier with frequency domain equalization)surgem como alternativas promissoras devido à eficácia no combate à interferência intersimbólica por meio de equalização simplificada. Neste trabalho, faz-se uma análise de desempenho comparativa entre ambos os sistemas considerando um canal Gaussiano teórico e estimativas de canais experimentais obtidas de fibras multimodo de diferentes comprimentos.Em sistemas ópticos de curta distância com modulação OFDM, o processo de modulação é uma importante fonte de não-linearidades. Este trabalho analisa computacional mente a técnica de pré-distorção com a finalidade de mitigação destas não linearidades. Além disso, propõe-se o estudo da otimização da função de linearização utilizada no processo de pré-distorção do sinal em função da eficiência de inclinação do laser. Ainda no contexto de sistemas ópticos com detecção direta, as téecnicas asymmetrically-clipped OFDM(AC-OFDM) e pulse-amplitude modulated OFDM(PAMOFDM)apresentam menor gasto em potência em troca da perda de eficiência espectral.Neste trabalho, um algoritmo de decodificação combinada seletiva, capaz de prover o um ganho teórico de at´e 3 dB, é proposto para a técnica PAM-OFDM.Para a comunicação em data centers, protocolos de interconexão de alta velocidade baseados em estruturas de quadro são utilizados. Neste trabalho, propõe-se o uso de palavras de referência para os sistemas OFDMe SC-FDE como método de sincronização de quadro. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Due to the huge amount of optical links in data centers, low cost componentsare mandatory. In this scenario, a popular solution is composed of vertical cavitysurface emitting lasers (VCSELs), multimode fibers and direct detection. With thecontinuous growth of transmission rate, new solutions for modal dispersion, causedby multimode fibers, became necessary. Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM) and single carrier with frequency domain equalization (SC-FDE) systemsappear as promising techniques due to their effectiveness to mitigate modal dispersionand due to their low complexity equalization process. In this work, a power analysisof both systems is done considering a theoretical Gaussian channel and experimentalchannels estimates of multimode fibers with different lengths.In short-reach OFDM optical systems, the modulation process is an importantsource of non-linearities. In order to mitigate the non-linear effects, a pre-distortiontechnique is computationally analysed in this work. Furthermore, an optimizationstudy of the linearisation function, used in the pre-distortion technique, as a functionof the slope efficiency of the laser, is proposed. Still in direct-detection optical systemsscenario, the asymmetrically-clipped OFDM (AC-OFDM) and pulse-amplitude modulatedOFDM (PAM-OFDM) techniques present lower power consumption in trade-offlosing spectral efficiency. In this work, a combining decoding algorithm, capable ofproviding a theoretical gain of up to 3 dB, is proposed for the PAM-OFDM technique.For data center communications, high-speed interconnection standards based inframe structures are used. In this work, a synchronization method through referencewords is proposed for OFDM and SC-FDE systems.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-04-25T13:18:06Z No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-07T13:10:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-07T13:10:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_VictorSoaresCamposTeichmann.pdf: 3623204 bytes, checksum: 95ffa47c29eef54dec4c051fc096c8af (MD5) / O amplo desenvolvimento das interconexões ópticas nos data centers e supercomputadores renovou o interesse nas comunicações com fibras multimodo (multimode fiber - MMF). Devido à complexidade das técnicas modernas de transmissão, as análises de desempenho se baseiam em simulacõe numéricas que requerem um modelo de canal que reflita a realidade com a precisão necessária. Como náo há um modelo padrão para simulacão de canal da fibra multimodo, nós investigamos um modelo determinístico, um estaístico e o modelo “Cambridge 108 Fiber” para derivação da resposta deste canal. Realizamos simulacões numéricas com o intuito de calcular a banda de 3 dB para cada modelo. Nós mostramos que o modelo de Cambridge é geralmente um meio termo entre o modelo estatístico e o determinístico, que aparentam representar cenários pessimistas e otimistas, respectivamente. Paralelamente, propomos utilizar a modulaçãao de portadora única com equalização no domínio da frequência (single-carrier frequency-domain equalization - SC-FDE) para a compensação da dispersão modal em enlaces ópticos de curta distância utilizando fibras multimodo e VCSELs operando no comprimento de onda de 850 nm. Fazendo processamento on line de dados experimentais, nós demonstramos, com um overhead de 7,9%, a transmissão sem erros (calculada em uma sequência de 4 Mbits) de um sinal modulado com forma de onda OOK a uma taxa de 5 Gb/s sobre 2443 metros de fibra OM3 (com uma largura de banda nominal de 3300 MHz×km). Também utilizamos simulações numéricas para analisar o desempenho do sistema. A solução proposta pode ser aplicada como uma alternativa de baixo custo para o aprimoramento de interconexões ópticas de alto desempenho empregadas em data centers e supercomputadores. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The widespread deployment of optical interconnects in data centers has renewed the interest in multimode fiber communications. Due to the complexity of modern transmission techniques, performance analysis relies on numerical simulations that require an accurate channel model to reflect reality with the needed precision. As there is no standard model for channel simulation, we investigate a deterministic, a statisti- cal and the Cambridge 108 Fiber model for derivation of the multimode fiber (MMF) impulse response. Numerical simulations are performed in order to calculate the 3-dB bandwidth for each model. We show that the Cambridge model is generally a compromise between the statistical and the theoretical model, which seem to represent a pessimistic and an optimistic scenarios, respectively. We also propose the use of single-carrier frequency-domain equalization (SC-FDE) for the compensation of modal dispersion in short distance optical links using multimode fibers and 850 nm VCSELs. By post-processing of experimental data, we demonstrate, at 7.9% overhead, the error-free transmission (over a 4 Mbit sequence) of OOK-modulated 5 Gbps over 2443 meters of OM3 fiber (with a nominal 3300 MHz×km bandwidth). We also performed numerical simulations to evaluate the system perfor- mance. The proposed solution may be applied as a low cost alternative for data center and supercomputer interconnects.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1384_1.pdf: 796977 bytes, checksum: 66eb24a73986c7a88c6784cc357f7043 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A desnutrição, durante o desenvolvimento humano, é uma das principais causas de várias alterações sistêmicas, caracterizando-se como um dos maiores problemas de saúde pública nos países subdesenvolvidos. Utilizando um modelo experimental, que reproduz em ratos um tipo de má nutrição humana encontrada no Nordeste do Brasil, utilizamos uma dieta multideficiente hipoproteica e hipercalórica, desenvolvida pelo Departamento de Nutrição da UFPE. O objetivo deste estudo foi investigar as repercussões desta dieta sobre alguns parâmetros cardiovasculares, isto é, sobre os níveis de Pressão Arterial Sistólica (PAS), de Freqüência Cardíaca (FC), e sua modulação autonômica, avaliada através da análise espectral, em ratos Wistar não anestesiados do desmame aos nove meses de idade. Estudos morfológicos e histológicos do coração também foram realizados. Os animais foram separados em dois grupos experimentais: um Grupo Controle (GC) com ratos alimentados com a dieta Labina®, e um Grupo Malnutrido (GM), submetido à esta dieta multideficiente. A partir do terceiro mês de vida e até a idade dos nove meses, os ratos, de ambos os grupos, foram submetidos, semanalmente, a avaliação do peso corporal, registro da PAS (indiretamente, via pletismografia da artéria caudal), e do ECG (por método não invasivo desenvolvido no nosso Laboratório). A partir do sinal da FC, obtido pelo ECG, foi realizada a análise espectral, através do método autoregressivo, com a finalidade de determinar o grau de modulação autonômica cardíaca. A partir do terceiro mês de vida, foram selecionados oito ratos, de cada grupo, idades de três, cinco, sete e nove meses, sendo três animais para o estudo morfológico e cinco para o estudo histológico. Análise estatística foi realizada através de ANOVA, uma via, pós-teste de Tukey, e do teste t de Student não pareado (p<0.05). Os resultados demonstraram que o GM em relação ao GC apresentou: peso corporal significativamente menor (p<0,001), em todas as idades; FC maior (p<0,05), nas idades de três, quatro e cinco meses, e menor do sexto ao nono mês; PAS sem diferenças significativas entre os grupos, para cada idade, porém, reduzindo-se, à proporção que o rato do GM envelhecia; análise espectral com aumento significativo dos componentes LF, a partir do terceiro mês (p<0,05), evidenciando predominância simpática; e, maior balanço autonômico cardíaco, mostrando que, embora o envelhecimento influencie o comportamento autonômico do coração, ele pode ser também alterado pela nutrição. Morfologicamente, foi encontrado no GM aumento na relação peso dos ventrículos/peso corporal e, na histologia dos ventrículos, presença de apoptose, necrose, células inflamatórias e processos de cicatrização alterados. No conjunto, estes resultados mostram que, o coração do GM, não foi poupado pela má nutrição e que os achados histofisiológicos se aproximam aos sinais clínicos encontrados em pacientes com Insuficiência Cardíaca Congestiva avançada. Assim, este modelo de má nutrição apresenta-se como uma importante ferramenta que pode ser utilizada para elucidar os mecanismos moleculares envolvidos nesta síndrome

Orientador: Helio Waldman / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pingarilho_CarlosAlbertoMoller_D.pdf: 5250541 bytes, checksum: df3095433a5b10b11c0849767afbd65b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho, é apresentada uma extensa descrição do algoritmo dos blocos deslizantes e de uma técnica de determinação do espectro de códigos de bloco. São descritas as características básicas e são introduzidos os conceitos iniciais da restrição (d, N). Então é aplicado o algoritmo dos blocos deslizantes para procurar códigos (d, N). A técnica de determinação de espectro de códigos de bloco é aplicada sobre os códigos (d, N) encontrados, bem como sobre as restrições para se verificar os espectros maxentrópicos (de máxima entropia). Numa segunda parte, são determinados limitantes inferiores e tetos nas taxas assintóticas alcançáveis, dada uma distância relativa mínima de Hamming, auxiliando a busca de códigos em espaços restritos com capacidade de correção de erro / Abstract: This work presents a full description of the sliding block algorithm and of the Cariolaro-Tronca method for the determination of block code spectra. The (d, N) constraint basic characteristics and concepts are introduced. Then the sliding block algorithm is applied to search for (d, N) codes, and spectra for some (d, N) codes are obtained. In a second part, lower and upper bounds on the minimum Hamming distance achievable with RLL and DC-free constraint are described and calculated. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica