Thesis (M.S.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1987. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 41-42). Also available via the Internet.

Techn. University, Diss., 2005--Darmstadt.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2000. / Vita. Includes bibliographical references (p. 110-119).

[pt] O uso de códigos corretores de erro tem sido a alternativa convencional utilizada em sistemas de comunicação digitais para melhorar o desempenho em termos de probabilidade de erro de bit dos sistemas com limitação de potência. A melhoria do desempenho quando se emprega estes códigos convencionais é alcançada com um aumento na faixa de freqüências utilizada pelo sistema ou uma redução na taxa de transmissão de informação. Técnicas que realizam a modulação e a codificação de forma integradas permitem obter desempenho superior ao de sistemas sem codificação, sem acarretar aumento de faixa. O presente trabalho analisa, através de simulação em computador digital, o desempenho de sistemas de comunicações digitais que empregam a modulação Multi-h, uma modulação codificada que faz uso eficiente da faixa. A simulação realizada considera um ambiente com não- linearidade, limitação de faixa e perturbação por um ruído aditivo branco Gaussiano. A técnica de simulação emprega utiliza o sinal em banda básica representado por suas amostras tomadas no domínio do tempo a intervalos constantes. As filtragens necessárias para simular o efeito da limitação de faixa foram realizadas com filtros de Butterworth digitais. O desempenho de códigos com número pequeno de estados ( = < 16) e probabilidade de erros maiores do que 10-4 foi analisado. Um programa para cálculo de distância Euclideana mínima normalizada, d min, de códigos Multi-h foi desenvolvido. A distância d min, é utilizada para estabelecer um limitante da probabilidade de erro por bit em sistemas cuja única perturbação é o ruído aditivo branco Gaussiano. Códigos com d min maiores possuem melhor desempenho e portanto este parâmetro é utilizado para escolher bons códigos. Um programa para cálculo da densidade espectral de potência de códigos Multi-h foi também desenvolvido. Para reduzir a complexidade do decodificador o número de estados da treliça correspondente ao código utilizado deve ser pequeno. Escolhendo-se um conjunto adequado de índices obtem-se códigos de complexidade reduzida com bom desempenho e boas características espectrais. Uma das restrições impostas ao conjunto de índices para reduzir a complexidade do decodificador é que os mesmos sejam razões nk/q entre números inteiros. Outros aspectos relacionados à redução da complexidade são discutidos neste trabalho. Em particular, uma propriedade que o conjunto de índices de modulação deve obedecer para que o número de estados da treliça seja q é estabelecida. Uma discussão sobre características da estrutura da treliça é também apresentada. / [en] Error correcting codes have been used in power limited digital communication systems to improve the system error probability performance. This performance improvement is obtained at the price of an expanded occupied bandwidth or a lower rate of information transmission. Integrated coding and modulation techniques allow an increased performance without this bandwitdt expansion. In this thesis, a digital computer simulation analysis of the performance of communication systems which incorporates Multi-h codes, a bandwidth efficient modulation, is carried out. The simulated system consider a band-limited non-linear channel perturbed by additive, white Gaussian noise. The simulation technique selected uses a base-band signal represented by it´s time domain samples equally spaced. The band limiting effect is obtained with Butterworth digital filters. The performance of codes with small number of states ( = < 16) and error probability range greater than 10 exp(-4) is analised. A computer program to calculate the normalized mínimum Euclidean distance, d min, of Multi-h codes was developped. The distance d min is used to establish an upper bound on the bit error probability for transmission over additive, white Gaussian noise channels. Codes with larger dmin have a better performance, been dmin, thus, an indication of good codes. A program developped to calculate power spectrum density of Multi-h codes is also presented. To reduce decoder complexity the number of trellis states should be small. By properly selecting a set of modulation indices codes with good performance, reduced complexity and small spectral occupation is obtained. A restriction on the set of indices to get a reduce complexity decoder is to have indices d which are integer ratios nk/q. Other related aspects are discussed in this work. In particular, a condition to get a number of trellis state equal to q is proposed. A discussion on the structed of the trellis is also presented.

[pt] Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo, em tempo discreto, para a análise através de simulação em computador digital do desempenho de um sistema de comunicações móveis via satélite que utiliza modulação CPM (Continuous Phase Modulation) Esquemas que combinam códigos convolucional e CPM (CC/CPM) foram também examinados. Estes sistemas, conforme se pode observar, apresentam maior eficiência em termos da utilização de faixa de freqüência e potência, com relação ao esquema CPM puro. A seleção do esquema CC/CPM ótimo foi realizada utilizando um algoritmo eficiente para o cálculo da distância Euclideana mínima (d2min ). Novos códigos com d2min melhores foram obtidos com o emprego do codificador convolucional com realimentação. Por fim é examinada a decodificação de esquemas Codificador Convolucional/Modulador CPM combinados utilizando-se o Algoritmo-M, um Algoritmo subótimo em que a busca da seqüência transmitida é limitada. São realizadas simulações com o Algoritmo-M e compara-se com o Algoritmo ótimo (Algoritmo de Viterbi). Verifica-se que o Algoritmo M é bastante mais eficiente que o Algoritmo de Viterbi. / [en] This work presents a model for performance analysis of a Mobile Satellite Communication system which incorporates Continuous Phase Modulation (CPM) codes. The analysis is carried out by computer simulation, using a discrete-time baseband model of the communication system. The case of convolutional codes combined with CPM schemes (CC/CPM) is also examined. New codes CC/CPM with better minimum Euclidean distance were obtained with a feedback convolutional encoder. Comparison of CC/CPM and pure CPM, constrained to the same complexity, shows that the former has better performance. The performance of a system which uses CC/CPM schemes, over an additive white Gaussian noise (AWGN) channel, with M-algorithm decoding ( a limited search algorithm) is evaluated by computer simulation. The simulation results also corroborate the fact that the M- Algorithm is far more efficient than the Viterbi Algorithm.

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Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Alessandra Fagioli da Silva / Banca: Bruna Soares Xavier de Barros / Banca: Diego Augusto de Campos Moraes / Resumo: O mapa de solos é uma ferramenta essencial para o planejamento de uso da terra e estudos que envolvem aspectos ambientais relativos a esse importante recurso natural. Técnicas quantitativas e ferramentas de geoprocessamento têm sido aliadas à interpretação dos processos pedogenéticos para possibilitar a elaboração de mapas mais precisos, obtidos por processo mais rápido e menos oneroso. Dentre os modelos aplicados, os denominados modelos híbridos empregam variáveis auxiliares preditoras e autocorrelação espacial, para viabilizar a predição de atributos de solo em locais não amostrados. A iniciativa para mapeamento digital do solo em escala mundial - GlobalSoilMap.net atua no sentido de disponibilizar representações globais de atributos de solo, elaboradas por meio da aplicação de modelo híbrido em dados legados de solos, realizando a prática do Mapeamento Digital de Solos (MDS). Com base nesse princípio, esse trabalho baseou-se na hipótese de que a aplicação da técnica híbrida regressão-krigagem, utilizando dados legados de levantamento de solo e covariáveis de relevo e sensoriamento remoto proveem mapa de atributos de solo representativos de uma área da Cuesta de Botucatu. O modelo foi aplicado localmente, a duas profundidades, para representação contínua do Índice de Avermelhamento (IAV), saturação de bases (V%), teor de areia, teor de argila, CTC e pH dos solos da Fazenda Experimental Edgárdia, para a qual são disponíveis dados de levantamento de solo. As covariáveis ... / Abstract: The soil map is an essential tool for land use planning and studies related to environmental aspects of this important natural resource. Quantitative techniques and geoprocessing tools are currently combined with the interpretation of pedogenic processes to enable the development of more accurate maps obtained by faster and less costly process. Among the models applied to it, the hybrid models employ predictive auxiliary variables and spatial autocorrelation, to enable the prediction of soil attributes in unsampled locations. The digital soil mapping worldwide project - GlobalSoilMap.net acts in order to provide global representations of soil attributes developed through the application of hybrid model in legacy soil data, performing the practice of Digital Soil Mapping (MDS). This work was based on the assumption that the application of the hybrid technique of regression-kriging (RK), using legacy data of soil survey and covariates of relief and remote sensing provide representative map of soil attributes of an area in Cuesta of Botucatu. The goal was to apply locally, in two depths, prediction models and continuous representation of Soil Redness Index (IAV), base saturation index (V%), sand content and clay content, cation-exchange capacity (CTC) and pH of the soils in Edgardia Experimental Farm, for which are available soil survey data. The predictor covariates were derived from an Digital Elevation Model (MDE) and an orbital image. They were all standardized at spatial resolution of 10 m, the methods were selected by checking significant linear correlation between attributes and covariates and spatial autocorrelation of attributes or residues of multiple linear regressions (RLM). The data were separated into training and validation subsets. The correlation coefficients (r) between soil attributes and covariates were significant and ranged from -0.40 to 0.51. The predictors more ... / Doutor

Orientador: Cláudio Kitano / Banca: Edvaldo Assunção / Banca: Gilder Nader / Resumo: 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... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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) / Mestre

[pt] O objetivo deste trabalho é a análise do efeito da interferência entre símbolos e da interferência co-canal sobre sistemas de modulação híbrida com dois pulsos. O interesse nestes sistemas provém da possibilidade que eles oferecem de trocar eficientemente potência e largura de faixa. A análise foi desenvolvida pela aplicação dos limites desenvolvidos por Glave e Rosenbaum para a probabilidade de erro de sistemas digitais e foi capaz de quantificar o efeito destas interferências sobre a razão sinal-ruído do sistema de modulação híbrida. Em particular, a saturação observada na razão sinal-ruído de entrada, que não aparece quando apenas o ruído térmico é considerado, pôde ser claramente observada. / [en] The objective of this work is to analyse intersymbol and cochannel interefernce effects on two-pulse hybrid modulation systems. Interest on these systems comes from the trade-offs which can be obtained between power and required baudwidth. The performance analysis is based on the upper bounds developped by Glave and Rosenbaum for error probabilities in digital systems and allows the quantification of these interference effects on the signal- to-noise ratio of hybrid modulation system. In particular, the saturation of signal-to-noise ratios for high carrier- to-thermal-noise ratios, which does not show up when only thermal noise is considered, could be clearly observed.

M.Ing. (Electrical & Electronic Engineering) / Three single phase current fed converters operating in pwm mode, are combined as an active power filter of 15 kVA. The undesired limit cycle shown by the system is eliminated by feedback loop compensation. Analog, computer and analytical models which predict remarkably similar system responses are used to investigate the technique. The analytical model involves describing function methods. The losses in the converters are modelled, and used as a feedback reference to allow losses in the system to be accurately covered from the supply. The system behaves as an accurate, fast active filter for distortion in power networks. Results illustrating this include the time and frequency response of the system for different reference currents. This is shown for the computer simulation as well as the practical system. Some more results include the response of the system to both a balanced and an unbalanced set of references in the three phases. The last results shown, illustrate the ability of the system to compensate a non-linear load.