Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T00:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:45:10Z : No. of bitstreams: 1 182239.pdf: 4426878 bytes, checksum: 85f08d8cd86db634a6d92cbdfba27250 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo do inversor Três Níveis, também conhecido como inversor com ponto neutro grampeado, da sigla inglesa N.P.C. Inicialmente, são explicados os princípios de funcionamento do inversor, através da utilização da estratégia de modulação por largura de pulso único. A seguir, são apresentadas e comparadas qualitativamente as demais técnicas de modulação existentes na literatura, para aplicação ao inversor Três Níveis. É apresentada a análise teórica, primeiramente demonstrando o equacionamento dos esforços de corrente nos interruptores do inversor, desconsiderando as comutações. Em seguida, a aplicação da técnica passiva de comutação suave, conhecida como Snubber de Undeland (modificado), é explorada detalhadamente. Ao final, tem-se os resultados da experimentação de um inversor de 10 kVA, comutando a uma freqüência de 20 kHz. Diante dos resultados apresentados, são mencionados os efeitos causados pelos componentes parasitas existentes em um circuito real. São, também, comentados os aspectos positivos e negativos da utilização do snubber ao inversor.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 298390.pdf: 10373042 bytes, checksum: 8f4333c73671d8af9ef6af3a043c1398 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de novas estruturas de conversores multiníveis para inversores de tensão trifásico multiníveis. Estes inversores são híbridos, empregando duas topologias diferentes conectadas em cascata para sintetizar uma tensão de saída com maior quantidade de níveis de tensão e baixa distorção harmônica. A associação proposta é baseada na conexão série de um inversor de tensão trifásico com pares de células monofásicas de conversores meia-ponte. Os conversores meia-ponte são conectados aos pares no intuito de se obter uma tensão sem nível contínuo na saída. Obtêm-se assim conversores modulares e com capacidade de expansão. As etapas de operação, as equações que definem as correntes médias e eficazes nos semicondutores e uma análise teórica da tensão de saída são apresentadas em detalhe. Também é proposta uma estratégia de modulação com a comutação em baixa frequência do inversor trifásico. Esta estratégia permite a alteração da lógica de comutação dos interruptores de forma a manter o fluxo unidirecional de energia nos retificadores de entrada, possibilitando a redução de custos associados a estes. É realizado um estudo detalhado das perdas de condução e comutação nos interruptores, o dimensionamento dos capacitores de barramento e uma comparação do conversor proposto com conversores existentes na literatura. Apresenta-se ainda uma proposta de retificador multipulsos de entrada para realizar a conversão ca-cc, necessária à alimentação com fontes isoladas e garantir correntes drenadas de alta qualidade.O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de novas estruturas de conversores multiníveis para inversores de tensão trifásico multiníveis. Estes inversores são híbridos, empregando duas topologias diferentes conectadas em cascata para sintetizar uma tensão de saída com maior quantidade de níveis de tensão e baixa distorção harmônica. A associação proposta é baseada na conexão série de um inversor de tensão trifásico com pares de células monofásicas de conversores meia-ponte. Os conversores meia-ponte são conectados aos pares no intuito de se obter uma tensão sem nível contínuo na saída. Obtêm-se assim conversores modulares e com capacidade de expansão. As etapas de operação, as equações que definem as correntes médias e eficazes nos semicondutores e uma análise teórica da tensão de saída são apresentadas em detalhe. Também é proposta uma estratégia de modulação com a comutação em baixa frequência do inversor trifásico. Esta estratégia permite a alteração da lógica de comutação dos interruptores de forma a manter o fluxo unidirecional de energia nos retificadores de entrada, possibilitando a redução de custos associados a estes. É realizado um estudo detalhado das perdas de condução e comutação nos interruptores, o dimensionamento dos capacitores de barramento e uma comparação do conversor proposto com conversores existentes na literatura. Apresenta-se ainda uma proposta de retificador multipulsos de entrada para realizar a conversão ca-cc, necessária à alimentação com fontes isoladas e garantir correntes drenadas de alta qualidade. / This work presents the proposal, analysis, development and implementation of novel three-phase voltage source multilevel inverter structures. The structures form hybrid inverters employing two different cascaded connected topologies used to synthesize a multilevel output voltage with low harmonic distortion. Specifically, the proposed converter is based on a series connection of a three-phase voltage source inverter with pairs of single-phase halfbridge converters. Thus, a modular converter structure is achieved and the topologies become easily expandable to a high number of levels. The half-bridge converters are connected in pairs to eliminate the dc level at the output voltage. The operation stages, the equations that describes the average and the RMS current values at the semiconductors and a theoretical analysis of the output voltage are presented in detail. An appropriated modulation strategy is also proposed in this work. The proposed modulation switches the three-phase voltage source inverter at the fundamental frequency, while the half-bridge converters are driven at high switching frequency. The modulation scheme features changes in the switching signals to achieve a unidirectional power flow in the input rectifiers. Detailed studies are done regarding conduction and switching losses, design of the retictifier#s dc-link capacitors and a comparison between the proposed converter and converters presented in the literature. A multipulse rectifier is also presented to feed the proposed inverter with low harmonics in the input current.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:24:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227985.pdf: 6391551 bytes, checksum: 50e87d1487ed584f9e0e831a2c46647a (MD5) / Este trabalho apresenta a aplicação da modulação vetorial a retificadores trifásicos PWM unidirecionais de dois níveis. Os conceitos da modulação vetorial e controle vetorial são introduzidos, tomando como exemplo a aplicação destas técnicas de controle e modulação ao retificador trifásico PWM bidirecional. Estratégias de modulação vetorial são propostas para os retificadores unidirecionais conectados em Y, ? e em ponte. Verifica-se a validade da extensão das técnicas de modulação propostas à outros retificadores e define-se uma metodologia generalizada para aplicação da modulação vetorial aos retificadores unidirecionais de dois níveis. São analisadas as estruturas de controle vetorial e a adaptação da modelagem proposta a cada tipo de retificador. Os projetos das estruturas de potência e de controle digital com DSP são realizados e os resultados da aplicação da modulação vetorial aos retificadores trifásicos são verificados através de simulação digital e da experimentação de um protótipo de 20kW. Os retificadores implementados apresentam alto rendimento, baixa taxa de distorção harmônica para as correntes de entrada e elevado fator de potência.

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.

Orientadores: Reginaldo Palazzo Jr, Marcelo Firer, Sueli I. R. Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T06:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EduardoBrandanida_D.pdf: 4850218 bytes, checksum: 53293c79c0f2625ba852ece3ec853692 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho construímos constelações de sinais no plano hiperbólico. Analisamos o desempenho de constelações PAM, PSK e QAM-circular no plano hipebólico em relação à constelações equivalentes do plano euc1idiano. Para estabelecermos estas constelações introduzimos diversos conceitos de geometria hiperbólica, sendo o principal deles, o conceito de tesselação do plano. Para podermos fazer decisões em relação a escolha de quais tesselações fornecem constelações de interesse, obtivemos funções enumeradoras, que nos permitem contar o número de pontos em subconjuntos finitos das tesselações. Para podermos calcular o desempenho de constelações de interesse, obtivemos uma função densidade de probabilidade gaussiana para o plano hiperbólico e apresentamos suas principais propriedades. Partindo do conceito de função de probabilidade gaussiana hiperbólica, caracterizamos o ruído de um canal gaussiano hiperbólico, utilizando as isometrias do plano hiperbólico / Abstract: In this work we design signals constellations in the hyperbolic plane. We analyse the performance of P AM, PSK and QAM-circular constellations in the hyperbolic plane in connection with similar constellations in the Euc1idean plane. To set up these constellations, we introduce several concepts of hyperbolic geometry, among then is the concept of tesselations in the plane. To make decisions with respect to the choice of tesselations providing constellations of interest, we develop enumerating functions, in order to count the number of points in finite subsets of tesselations To calculate the performance of signal constellations, we derive a gaussian probability density function in the hyperbolic plane and show its main properties. From the concept of hyperbolic gaussian probability density function, we characterize the hyperbolic gaussian chanel noise, using isometries of the hyperbolic plane / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-24T07:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alegro_LuizGustavoAlarcon_M.pdf: 4500292 bytes, checksum: 43db1cf3655b08198196f64de1c57bf9 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Neste trabalho o desempenho de redes celulares CDMA (Code Division Multiple Access) é obtido. Foi implementado um simulador de rede celular CDMA, onde é avaliada a capacidade destes sistemas em termos do número médio de usuários por célula, levando-se em consideração a taxa de soft handoff, a taxa de bloqueio bem como a taxa de queda de chamada, em função de vários parâmetros, tais como, taxa de chamadas, expoente de perda de propagação, parâmetros de soft handoff. fator de atividade de voz, desvio padrão do sombreamento, etc / Abstract: In order to obtain the performance of a CDMA (Code Division Multiple Access) cellular network a simulator was realized. The performance was analyzed by the mean number of ongoing calls per cell, the call blocking and dropping rates and by the soft handoff rate as a function of the calling rate, path-loss exponent, soft handoff parameters, voice activity factor, shadowing standart deviation, etc / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Aldario Chrestani Bordonalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T14:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benitez_JefersonLuiz_M.pdf: 1285150 bytes, checksum: f415e987beef32dcbeef939567c5c29c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: As propriedades do ganho cruzado em amplificadores ópticos semicondutores visando a geração de sinais de RF é investigada experimentalmente neste trabalho. Observou-se que a utilização de amplificadores ópticos altamente saturados e realimentados opticamente pode ter desempenho similar ao caso de vários amplificadores em cascata nas aplicações de geração de sinais de RF, oferecendo um ganho acima de 10 dB para duas portadoras ópticas moduladas e separadas de 8 nm. A saturação altera o mecanismo de ganho do amplificador, produzindo um efeito de mistura entre as componentes de modulação dos sinais ópticos. Para portadoras ópticas moduladas em 250 MHz e 400 MHz, produziu-se, após a fotodetecção, componentes eletrônicas com freqüências de batimento de 150 e 650 MHz. / Abstract: The gain-crossed properties of semiconductor optical amplifiers are experimentally investigated here. It was observed that optically feed-backed saturated amplifiers could achieve similar performance as that of cascaded amplifiers, offering up to 10 dB gain to two 8-nm-appart modulated optical carriers. Due to saturation the amplifier gain mechanism is altered leading to a mixing effect that causes the frequency components of the optical signals to be exchanged. For optical carriers modulated at 250 MHz and 400 MHz, this mixing effect produced, after photodetection, up and down-converted electronic components at 650 and 150 MHz, respectively. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Portugheis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T14:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alencar_ChristianDaherde_M.pdf: 3658548 bytes, checksum: 7a84286ecfeb8b3dc27b68a162303ba9 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Esta tese aborda a construção de códigos de bloco de modulação M-PSK para o canal com desvanecimento de Rayleigh. O intuito é apresentar métodos sistemáticos para a construção destes códigos. Conceitos básicos relativos a códigos corretores de erros e a modulação digital foram introduzidos juntamente com alguns parâmetros usados para avaliar o desempenho de sistemas que utilizam códigos de modulação M-PSK. O canal com desvanecimento de Rayleigh e o critério de desempenho de códigos quando utilizados neste tipo de canal, foram introduzidos e analizados. Serão apresentados alguns códigos novos construídos a partir de dois métodos diferentes. O primeiro método, que consiste numa procura computacional exaustiva, é apropriado para comprimentos de bloco pequenos. Os parâmetros de desempenho, distância de Hamming mínima e distância produto mínima, foram considerados nesta procura. Com.o resultado obtivemos alguns códigos ótimos. O segundo método é baseado nos códigos de bloco multiníveis. Neste caso usamos o critério de desempenho da taxa de corte para a decodificação multiestágio. Dados a taxa do código multinível e a relação sinal-ruído (RSR) do canal, este critério n.os leva às taxas dos códigos componentes que minimizam um limitante superior da probabilidade de erro de palavra da decodificação multiestágio. A partir de resultados de simulações apresentados. concluímos que o segundo método pode propor códigos melhores do que os conhecidos para RSRs baixas e moderadas / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Eduardo Tavares Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cheade_EduardodeLima_M.pdf: 4329649 bytes, checksum: cccb5144d6d74ac9e7db94da82d1e776 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização de próteses de válvulas cardíacas tanto mecânicas quanto biológicas tem se tornado cada vez mais freqüente. Estas próteses devem ser avaliadas (testes in-vitro e in-vivo) para que sejam utilizadas clinicamente. Os testes de desempenho hidrodinâmico são realizados in vitro, e a análise dos resultados é importante para a classificação e caracterização de uma determinada prótese, sendo atualmente um dos requisitos obrigatórios exigido por órgãos reguladores para a aprovação de próteses a serem empregadas clinicamente. Os testes de desempenho hidrodinâmico são realizados por sistemas complexos, denominados duplicadores de pulso, cuja finalidade é reproduzir o comportamento hidrodinâmico do coração e simular as variáveis fisiológicas às quais as válvulas são normalmente submetidas em condições reais. Neste trabalho foi desenvolvido, para uso na empresa Braile Biomédica, utilizando a plataforma de programação LabVIEW®, um programa capaz de fazer a aquisição e interpretação dos sinais de fluxo e pressão provenientes de transdutores específicos, bem como a realização dos cálculos necessários e a geração de um relatório resultante do teste. Também foram desenvolvidos circuitos condicionadores de sinais para os transdutores de pressão e fluxo inerentes ao sistema duplicador de pulso existente na empresa. A partir das medidas e dos gráficos de pressão e fluxo é possível calcular os seguintes parâmetros: área específica do orifício, coeficiente de descarga, fração de regurgitação e índices de performance e eficiência da válvula. / Abstract: It has become very frequent the use of mechanic or biological cardiac valve prostheses. These prostheses must be evaluated (in vitro and in vivo tests) in order to be used clinically. The hydrodynamic performance tests are carried out in vitro. The analyses of the test results are very important for the characterizations and classification of a given prosthesis, being one of mandatory requirements of the regulatory organs in order to approve its clinical use. The hydrodynamic performance tests are carried out by complex systems often called pulse duplicators, which must reproduce the heart hydrodynamic behaviour and simulate the physiological variables that the cardiac valves are submitted in real conditions. In this work it has been developed a software program to be used at Braile Biomedica based on the LabVIEW® platform, capable of acquiring and processing flux and pressure signals from specific transducers, as well as all the necessary calculi and generation of the test results report. It has also been developed the signal conditioning circuits for the pressure and flux transducers inherent to the company pulse duplicator. The following parameters are calculated and reported with several graphics showing flux and pressure signals: orifice specific area, discharge coefficient, regurgitation fraction and valve performance and efficiency indices. / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Edevar Luvizotto Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:21:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yoshikawa_AndreaManami_M.pdf: 2628428 bytes, checksum: 290bc37f63de4e2f4b6fe722bd4a7c43 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Um estudo detalhado dos programas EPANET versão padrão e EPANET-MSX tornam-se relevante, no cenário nacional, como uma importante ferramenta, para avaliação da qualidade do produto transportado ao longo da rede de distribuição. Simulações de casos hipotéticos foram realizadas tendo por base as condições de: decaimento de cloro de múltiplas origens; oxidação, transferência de massa e adsorção do arsênio; recrescimento bacteriano com inibição de cloro; e decomposição da cloramina. A análise detalhada destes programas e a aplicação desses em estudo de casos, desenvolvidos nessa dissertação, objetivou contribuir para ampliar o conhecimento sobre os problemas da modelação computacional de qualidade de água em sistemas de abastecimento e distribuição de água / Abstract: A detailed study of computer programs EPANET standard version and EPANET-MSX, extended version for multiple species, becomes relevant since, only recently have simulations quality water came to be recognized on the national scene as a important tool for assessing the quality of the product carried across the network. Simulations of hypothetical cases were carried out relying on the conditions: multi-source chlorine decay; oxidation, mass transfer, and adsorption of arsenic; bacterial regrowth with chlorine inhibition; and chloramine decomposition. A detailed analysis of these programs and application (in studies of cases) (of such study cases developed) in this essay, aimed to contribute to enlarge knowledge about the problems of computer modeling quality of water supply systems and water distribution / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil