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"Novos metodos em processamento de sinais cerebrais: aplicações em eletroencefalografia e ressonância magnética funcional".Tedeschi, Walfred 26 March 2004 (has links)
Muito embora a eletroencefalografia continue sendo amplamente empregada no estudo e diagnóstico da epilepsia, as imagens funcionais de ressonância magnética tornaram-se uma das principais ferramentas de acesso não invasivo às funções normais do cérebro. Atualmente, é uma realidade clínica a aplicação dessas técnicas para o mapeamento pré-cirúrgico e também nos estudos básicos em neurociência. Entretanto, em muitos casos é necessário um estudo combinado dessas duas técnicas. De um modo geral os sinais obtidos em experimentos de ressonância magnética funcional (fMRI) devem ser processados a fim de revelar o mapa de ativação, relativo ao estímulo aplicado. Entretanto até a presente data não há um método consensual para a análise dos sinais de fMRI. Nesse sentido, apresentamos nesse trabalho dois novos métodos para a análise de sinais de fMRI baseados em conceitos de teoria de informação utilizando a entropia de Tsallis. O primeiro método consiste em uma alternativa para análise de fMRI obtida através de paradigmas evento-relacionados, sem que a forma da resposta ao estímulo seja levada em conta. Utilizando a teoria de informação, consideramos a evolução temporal da entropia do sinal sem realizar nenhuma hipótese sobre a forma da função de resposta. O método se mostrou capaz de discriminar regiões ativas e não ativas em paradigmas motores e visuais. Através de simulações, observamos que o nosso método se apresenta mais estável com o o aumento do ruído quando comparado com o método clássico. O segundo método que desenvolvemos para análise de dados de fMRI (paradigmas em bloco) baseia-se no conceito de informação mútua generalizada (GMI). Neste sentido, obtivemos um amplo espectro de resultados dependentes do parâmetro q de Tsallis. Assim, realizaram-se análises em dados simulados de modo a construir as curvas características de um sistema receptor (curvas ROC). Determinando os parâmetros que avaliam a qualidade das curvas otimizamos os valores de q . Tanto os resultado obtidos das simulações quanto os obtidos através de imageamento em voluntários forma analisados comparando-se os métodos clássicos com o GMI. Outrossim, a determinação do foco epileptogênico é de grande interesse no diagnóstico e profilaxia da epilepsia. Essa determinação envolve muitas vezes a detecção da atividade anormal que ocorre entre as crises (atividades interictais). Esta tarefa demanda muito tempo dos neurofisiologistas por ser realizada através de inspeção visual. Os eventos anormais mais comumente observados apresentam duas componentes, uma de alta freqüência (ponta) e outra de mais baixa (onda). Assim sendo, desenvolvemos um algoritmo que se utiliza do conceito de multiresolução para detecção automática das atividades anormais e localização aproximada do foco epileptogênico. Como resultado, a localização do foco obtida através do algoritmo coincidiu com a indicada pelo neurofisiologista através da metodologia usual. As duas técnicas EEG e fMRI juntamente com os métodos propostos constituem o primeiro passo para um sistema de auxílio diagnóstico e planejamento cirúrgico.
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Análise de ondaletas aplicadas a sinais de turbulência na camada limite superficialDEPIZZOL, D. B. 21 August 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-08-21 / A compreenção das estruturas da turbulência na Camada Limite Superficial (CLS) é de fundamental
importância, quando se almeja melhor entender, por exemplo, a dispersão de poluntes
em regiões urbanas. No presente estudo, buscou-se entender estas estruturas da turbulência,
valendo-se da análise de ondaletas (FARGE, 1992) com o objetivo de observar, dentre outros,
o período e o desencadeamento destas estruturas em função do tempo. Foram utilizados dados
meteorológicos - temperatura e componentes u, v e w da velocidade do vento - obtidos em
experimento de campo realizado em agosto de 1998 na cidade de Utah, nos EUA (SANTOS,
2000). A medição ocorreu a 1,5 m, 3 m e 6 m de altura do solo, à 20 hz, em diferentes horários
do dia e da noite, utilizando-se anemômetros ultra-sônicos. Neste estudo, são utilizados
os escalogramas e os espectros de ondaletas, para se analisar o comportamento da turbulência
na CLS, separando as análises em dois grandes grupos: um que trata dos experimentos obtidos
em diferentes dias e horários na mesma altura; e um outro, que fixa dia e hora, e varia a altura
(1,5 m e 6 m). Nos escalogramas de todos os experimentos foi observada uma estruturação da
energia, em que se pôde notar o desencadeamento das estruturas coerentes no fluxo turbulento.
A partir dos períodos predominantes foi feita a estimativa da altura da Camada de Mistura e das
Escalas Eulerianas Integrais de Tempo e de Comprimento.
Palavras-Chave: Camada Limite Superficial, Turbulência, Ondaletas, Escalogramas, Espectros.
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"Novos metodos em processamento de sinais cerebrais: aplicações em eletroencefalografia e ressonância magnética funcional".Walfred Tedeschi 26 March 2004 (has links)
Muito embora a eletroencefalografia continue sendo amplamente empregada no estudo e diagnóstico da epilepsia, as imagens funcionais de ressonância magnética tornaram-se uma das principais ferramentas de acesso não invasivo às funções normais do cérebro. Atualmente, é uma realidade clínica a aplicação dessas técnicas para o mapeamento pré-cirúrgico e também nos estudos básicos em neurociência. Entretanto, em muitos casos é necessário um estudo combinado dessas duas técnicas. De um modo geral os sinais obtidos em experimentos de ressonância magnética funcional (fMRI) devem ser processados a fim de revelar o mapa de ativação, relativo ao estímulo aplicado. Entretanto até a presente data não há um método consensual para a análise dos sinais de fMRI. Nesse sentido, apresentamos nesse trabalho dois novos métodos para a análise de sinais de fMRI baseados em conceitos de teoria de informação utilizando a entropia de Tsallis. O primeiro método consiste em uma alternativa para análise de fMRI obtida através de paradigmas evento-relacionados, sem que a forma da resposta ao estímulo seja levada em conta. Utilizando a teoria de informação, consideramos a evolução temporal da entropia do sinal sem realizar nenhuma hipótese sobre a forma da função de resposta. O método se mostrou capaz de discriminar regiões ativas e não ativas em paradigmas motores e visuais. Através de simulações, observamos que o nosso método se apresenta mais estável com o o aumento do ruído quando comparado com o método clássico. O segundo método que desenvolvemos para análise de dados de fMRI (paradigmas em bloco) baseia-se no conceito de informação mútua generalizada (GMI). Neste sentido, obtivemos um amplo espectro de resultados dependentes do parâmetro q de Tsallis. Assim, realizaram-se análises em dados simulados de modo a construir as curvas características de um sistema receptor (curvas ROC). Determinando os parâmetros que avaliam a qualidade das curvas otimizamos os valores de q . Tanto os resultado obtidos das simulações quanto os obtidos através de imageamento em voluntários forma analisados comparando-se os métodos clássicos com o GMI. Outrossim, a determinação do foco epileptogênico é de grande interesse no diagnóstico e profilaxia da epilepsia. Essa determinação envolve muitas vezes a detecção da atividade anormal que ocorre entre as crises (atividades interictais). Esta tarefa demanda muito tempo dos neurofisiologistas por ser realizada através de inspeção visual. Os eventos anormais mais comumente observados apresentam duas componentes, uma de alta freqüência (ponta) e outra de mais baixa (onda). Assim sendo, desenvolvemos um algoritmo que se utiliza do conceito de multiresolução para detecção automática das atividades anormais e localização aproximada do foco epileptogênico. Como resultado, a localização do foco obtida através do algoritmo coincidiu com a indicada pelo neurofisiologista através da metodologia usual. As duas técnicas EEG e fMRI juntamente com os métodos propostos constituem o primeiro passo para um sistema de auxílio diagnóstico e planejamento cirúrgico.
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Aplicação de wavelets em sistemas de espalhamento espectral. / Application of wavelets in spread spectrum systems.Nogueira, Laércio Alves 16 August 2013 (has links)
Este trabalho apresenta uma nova aplicação de wavelets em sistemas de espalhamento espectral. A aplicação apresentada foi realizada no contexto de detecção multiusuário e pode ser empregada em sistemas de acesso múltiplo por divisão de código. A detecção e a estimação são realizadas através de um algoritmo de inferência bayesiana, empregando o Amostrador de Gibbs e utilizando as wavelets para melhorar a relação sinal ruído na recepção. Na transmissão, um código específico, baseado na wavelet de Haar, modula o sinal contendo a informação preparando-o contra alterações que possam ocorrer devido a características intrínsecas do canal de ruído branco, gaussiano e aditivo. Esta técnica foi aqui denominada de modulação wavelet. Na recepção, uma transformada wavelet de Haar é aplicada ao sinal, gerando coeficientes wavelets. A ortogonalidade da wavelet de Haar torna possível executar um procedimento de cancelamento de ruído, em inglês denoising, que melhora a qualidade da recepção. Para validar a abordagem apresentada neste trabalho, foi executada uma série de simulações. Os resultados mostraram um melhor desempenho sistêmico com o emprego de wavelets. Nas simulações foram observados vários parâmetros de sistema, dentre eles e amplitude do sinal, a taxa de erro de bits (BER, bit error rate) e a variância do sinal. Os resultados foram bastante satisfatórios, indicando uma redução do ruído da ordem de 3dB em relação ao valor sem cancelamento de ruído. Este trabalho abre novas oportunidades de pesquisa para o uso de wavelets em sistemas de espalhamento espectral e telecomunicações em geral. / This work presents a new application of wavelets to spread spectrum systems. The presented application was made in the context of multiuser detection and can be used in code-division multiple access systems. Detection and estimation are performed through a Bayesian inference algorithm and, employing the Gibbs sampler and utilizing wavelets to improve the signal-to-noise ratio at the reception. At the transmission, a specific code based on the Haar wavelet modulates the signal containing the information, preparing it to alterations that may occur due to the intrinsic characteristics of the additive Gaussian noise channel. This technique was here denominated wavelet modulation. At the reception, a Haar wavelet transform is applied to the signal, generating wavelet coefficients. The orthogonality of the Haar wavelet makes it possible to perform a noise cancelling process, called denoising, which enhances the receiving quality. To validate the approach presented in this work, a number of simulations were performed. The results showed a better system performance with the use of wavelets. Several parameters were monitored in the simulations, among them the signal amplitude, de BER (bit error rate), and the signal variance. The results were very satisfactory, indicating a noise reduction of approximately 3dB referred to the value without noise cancelling. This work opens new research opportunities for the use of wavelets in spread spectrum systems and Telecommunications in general.
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Vórtices de meso-escala, ondas de Rossby e os espectros observados a partir de altimetria por satélites / Mesoscale eddies, Rossby waves and the spectra from altimetry dataKrieger, Sebastian 28 March 2014 (has links)
A dinâmica em meso-escala nos oceanos globais é dominada por sinais propagantes para oeste. Estudos pioneiros a utilizar medidas de altimetria por satélites associaram este sinal a ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Com o recente aumento de resolução nos dados altimétricos, estudos mais recentes sugerem que vórtices de meso-escala não-lineares seriam os principais responsáveis pelo sinal propagante observado, em detrimento às ondas de Rossby. O objetivo do presente trabalho é identificar estruturas coerentes associadas a vórtices de meso-escala e distingui-las das ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Mapas de anomalia da altura da superfície do mar (η) foram filtrados através da análise de ondaletas e um algoritmo de identificação e extração de estruturas vorticais. Os vórtices extraídos foram caracterizados através do ajuste de um paraboloide elíptico. O algoritmo demonstrou-se capaz de identificar e extrair as estruturas associadas a vórtices de meso-escala. Os resultados indicam predominância de anéis vorticais anti-ciclônicos. Os espectros de potência zonais-temporais de η indicam que a maior parte da variância distribui-se na região não-dispersiva do espectro teórico de ondas de Rossby lineares. A propagação observada nos componentes resultantes do filtro indicam coexistência de ondas de Rossby lineares e vórtices de meso-escala, comprovando assim a hipótese científica estabelecida para este trabalho. / The mesoscale dynamics in the global oceans is dominated by westward propagating signals. Pioneering studies using satellite altimetry measurements associated these observations with first-mode baroclinic Rossby waves. With the increase in altimetry data resolution, recent studies suggest that nonlinear mesoscale eddies are responsible for the westward propagating signal rather than Rossby waves. The objective of this study is to identify coherent structures associated with mesoscale eddies and distinguish them from long first-mode baroclinic Rossby waves. Sea surface height anomaly maps (η) were filtered throught wavelet analysis and an algorithm for identifying and extracting vortical structures. The extracted vortices were characterized by adjusting an elliptic paraboloid. The algorithm proved to be able to identify and extract the structures associated to mesoscale eddies. The results indicate a predominance of anti-cyclonic rings. Zonal-temporal power spectral density of η indicate that most of the variance is located at the non-dispersive region of the theoretical linear Rossby wave spectra. The observed propagation of the filtered components indicate coexistence of linear Rossby waves and mesoscale eddies, thus proving the scientific hypothesis of this study.
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Vórtices de meso-escala, ondas de Rossby e os espectros observados a partir de altimetria por satélites / Mesoscale eddies, Rossby waves and the spectra from altimetry dataSebastian Krieger 28 March 2014 (has links)
A dinâmica em meso-escala nos oceanos globais é dominada por sinais propagantes para oeste. Estudos pioneiros a utilizar medidas de altimetria por satélites associaram este sinal a ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Com o recente aumento de resolução nos dados altimétricos, estudos mais recentes sugerem que vórtices de meso-escala não-lineares seriam os principais responsáveis pelo sinal propagante observado, em detrimento às ondas de Rossby. O objetivo do presente trabalho é identificar estruturas coerentes associadas a vórtices de meso-escala e distingui-las das ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Mapas de anomalia da altura da superfície do mar (η) foram filtrados através da análise de ondaletas e um algoritmo de identificação e extração de estruturas vorticais. Os vórtices extraídos foram caracterizados através do ajuste de um paraboloide elíptico. O algoritmo demonstrou-se capaz de identificar e extrair as estruturas associadas a vórtices de meso-escala. Os resultados indicam predominância de anéis vorticais anti-ciclônicos. Os espectros de potência zonais-temporais de η indicam que a maior parte da variância distribui-se na região não-dispersiva do espectro teórico de ondas de Rossby lineares. A propagação observada nos componentes resultantes do filtro indicam coexistência de ondas de Rossby lineares e vórtices de meso-escala, comprovando assim a hipótese científica estabelecida para este trabalho. / The mesoscale dynamics in the global oceans is dominated by westward propagating signals. Pioneering studies using satellite altimetry measurements associated these observations with first-mode baroclinic Rossby waves. With the increase in altimetry data resolution, recent studies suggest that nonlinear mesoscale eddies are responsible for the westward propagating signal rather than Rossby waves. The objective of this study is to identify coherent structures associated with mesoscale eddies and distinguish them from long first-mode baroclinic Rossby waves. Sea surface height anomaly maps (η) were filtered throught wavelet analysis and an algorithm for identifying and extracting vortical structures. The extracted vortices were characterized by adjusting an elliptic paraboloid. The algorithm proved to be able to identify and extract the structures associated to mesoscale eddies. The results indicate a predominance of anti-cyclonic rings. Zonal-temporal power spectral density of η indicate that most of the variance is located at the non-dispersive region of the theoretical linear Rossby wave spectra. The observed propagation of the filtered components indicate coexistence of linear Rossby waves and mesoscale eddies, thus proving the scientific hypothesis of this study.
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Detecção e avaliação de impactos em mecanismos de direção automotivo servo-assistido através do uso da Transformada de Wavelets. / Impacts detection and evaluation of steering system with servo assistance by the use of Wavelet Transform.Marcos Jun Tsuchie 27 October 2010 (has links)
Sabe-se que folgas e impactos de partes internas reduzem o desempenho da transmissão, do sistema de controle e a qualidade global do mecanismo. Folgas causam instabilidade, mas impactos também geram ruídos estruturais que perturbam medições e causam ruído acústico que reduz o conforto. Sinais de movimento são frequentemente usados para realimentação e podem ser perturbados por ruídos de impacto. Para avaliar este problema, um procedimento capaz de detectar e quantificar a severidade e a frequência de ocorrência de impactos é proposto. Desta forma, o desempenho de diferentes sistemas em relação à sua robustez ao impacto pode ser comparado. Sinais de vibração na estrutura do sistema são medidos e o sinal é processado digitalmente e decomposto em múltiplas escalas pela Transformada de Wavelet. As wavelets Harmônicas e de Daubechies são comparadas. Escalas que correspondem aos níveis de detalhamento característicos dos impactos são extraídas do sinal de vibração e a severidade do impacto é avaliada. Após o processamento do sinal e a retirada do ruído, o sinal original é disponibilizado para posterior processamento e controle. Foi estudado o ruído de impacto em caixas de direção conhecido como knock noise. Ao final, tentou-se comparar a técnica de Transformada de Wavelet com a técnica de Emissão Acústica. Na sessão Transformada de Wavelets é feito um breve estudo de alguns conceitos necessários para o entendimento de wavelets e é explicada a técnica utilizada para a detecção dos ruídos de impacto. Na sessão Emissão Acústica é explicada a técnica utilizada para comparar com a técnica de wavelets. Na sessão Direção Hidráulica é explicado o mecanismo de direção estudado. Na sessão Resultados, são mostrados os sinais de ruídos de impacto detectados pela Transformada de Wavelet e Emissão Acústica e o método adotado para mensurar a severidade dos impactos e a frequência de ocorrência dos mesmos. / It is well known that backlash and impact of inner parts reduce the performance of transmission, control systems and overall quality of mechanism. Clearance causes instability, but impact also generates structural borne noise that disrupts measurements and cause acoustic noise that reduces the comfort. Motion signals are often used for feedback and can be disrupted by impact noise. In order to overcome this problem a procedure able to detect and quantify the severity and rate of occurrence of impacts is proposed. Thence performance of different systems in regard to their robustness to impact can be compared. A procedure to detect and evaluate impacts of inner parts of mechanical mechanism is presented. Therefore, vibration signals on the structure of the system are measured and the signal is digitally processed and decomposed into multiscales by the Wavelet transform. Both Daubechies and Harmonic Wavelet are compared. Scales that correspond to the impact response are extracted from the overall vibration signal, and the impact severity is rated. After signal processing and de-noising, the original signal without the impact is also available for further processing and control. The analysis technique was applied to study the impact noise in steering boxes known as knock noise. Finally, it was tried to compare the technique of wavelet transform with the Acoustic Emission. First, a brief study is presented of some concepts necessary to understand wavelets and Wavelet Transform technique is explained and the approach used for detection of impact noise is presented. In the following section the technique of Acoustic Emission is explained and how it was compared to the wavelet technique. The Hydraulic Steering System is explained in the next section. In the final section the Results of the study are show, the signal with impact noise, the impact detected by the Wavelet Transform and Acoustic Emission and the method used to measure the severity of impacts and to measure the frequency of their occurrence.
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Aplicação de wavelets em sistemas de espalhamento espectral. / Application of wavelets in spread spectrum systems.Laércio Alves Nogueira 16 August 2013 (has links)
Este trabalho apresenta uma nova aplicação de wavelets em sistemas de espalhamento espectral. A aplicação apresentada foi realizada no contexto de detecção multiusuário e pode ser empregada em sistemas de acesso múltiplo por divisão de código. A detecção e a estimação são realizadas através de um algoritmo de inferência bayesiana, empregando o Amostrador de Gibbs e utilizando as wavelets para melhorar a relação sinal ruído na recepção. Na transmissão, um código específico, baseado na wavelet de Haar, modula o sinal contendo a informação preparando-o contra alterações que possam ocorrer devido a características intrínsecas do canal de ruído branco, gaussiano e aditivo. Esta técnica foi aqui denominada de modulação wavelet. Na recepção, uma transformada wavelet de Haar é aplicada ao sinal, gerando coeficientes wavelets. A ortogonalidade da wavelet de Haar torna possível executar um procedimento de cancelamento de ruído, em inglês denoising, que melhora a qualidade da recepção. Para validar a abordagem apresentada neste trabalho, foi executada uma série de simulações. Os resultados mostraram um melhor desempenho sistêmico com o emprego de wavelets. Nas simulações foram observados vários parâmetros de sistema, dentre eles e amplitude do sinal, a taxa de erro de bits (BER, bit error rate) e a variância do sinal. Os resultados foram bastante satisfatórios, indicando uma redução do ruído da ordem de 3dB em relação ao valor sem cancelamento de ruído. Este trabalho abre novas oportunidades de pesquisa para o uso de wavelets em sistemas de espalhamento espectral e telecomunicações em geral. / This work presents a new application of wavelets to spread spectrum systems. The presented application was made in the context of multiuser detection and can be used in code-division multiple access systems. Detection and estimation are performed through a Bayesian inference algorithm and, employing the Gibbs sampler and utilizing wavelets to improve the signal-to-noise ratio at the reception. At the transmission, a specific code based on the Haar wavelet modulates the signal containing the information, preparing it to alterations that may occur due to the intrinsic characteristics of the additive Gaussian noise channel. This technique was here denominated wavelet modulation. At the reception, a Haar wavelet transform is applied to the signal, generating wavelet coefficients. The orthogonality of the Haar wavelet makes it possible to perform a noise cancelling process, called denoising, which enhances the receiving quality. To validate the approach presented in this work, a number of simulations were performed. The results showed a better system performance with the use of wavelets. Several parameters were monitored in the simulations, among them the signal amplitude, de BER (bit error rate), and the signal variance. The results were very satisfactory, indicating a noise reduction of approximately 3dB referred to the value without noise cancelling. This work opens new research opportunities for the use of wavelets in spread spectrum systems and Telecommunications in general.
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Detecção e avaliação de impactos em mecanismos de direção automotivo servo-assistido através do uso da Transformada de Wavelets. / Impacts detection and evaluation of steering system with servo assistance by the use of Wavelet Transform.Tsuchie, Marcos Jun 27 October 2010 (has links)
Sabe-se que folgas e impactos de partes internas reduzem o desempenho da transmissão, do sistema de controle e a qualidade global do mecanismo. Folgas causam instabilidade, mas impactos também geram ruídos estruturais que perturbam medições e causam ruído acústico que reduz o conforto. Sinais de movimento são frequentemente usados para realimentação e podem ser perturbados por ruídos de impacto. Para avaliar este problema, um procedimento capaz de detectar e quantificar a severidade e a frequência de ocorrência de impactos é proposto. Desta forma, o desempenho de diferentes sistemas em relação à sua robustez ao impacto pode ser comparado. Sinais de vibração na estrutura do sistema são medidos e o sinal é processado digitalmente e decomposto em múltiplas escalas pela Transformada de Wavelet. As wavelets Harmônicas e de Daubechies são comparadas. Escalas que correspondem aos níveis de detalhamento característicos dos impactos são extraídas do sinal de vibração e a severidade do impacto é avaliada. Após o processamento do sinal e a retirada do ruído, o sinal original é disponibilizado para posterior processamento e controle. Foi estudado o ruído de impacto em caixas de direção conhecido como knock noise. Ao final, tentou-se comparar a técnica de Transformada de Wavelet com a técnica de Emissão Acústica. Na sessão Transformada de Wavelets é feito um breve estudo de alguns conceitos necessários para o entendimento de wavelets e é explicada a técnica utilizada para a detecção dos ruídos de impacto. Na sessão Emissão Acústica é explicada a técnica utilizada para comparar com a técnica de wavelets. Na sessão Direção Hidráulica é explicado o mecanismo de direção estudado. Na sessão Resultados, são mostrados os sinais de ruídos de impacto detectados pela Transformada de Wavelet e Emissão Acústica e o método adotado para mensurar a severidade dos impactos e a frequência de ocorrência dos mesmos. / It is well known that backlash and impact of inner parts reduce the performance of transmission, control systems and overall quality of mechanism. Clearance causes instability, but impact also generates structural borne noise that disrupts measurements and cause acoustic noise that reduces the comfort. Motion signals are often used for feedback and can be disrupted by impact noise. In order to overcome this problem a procedure able to detect and quantify the severity and rate of occurrence of impacts is proposed. Thence performance of different systems in regard to their robustness to impact can be compared. A procedure to detect and evaluate impacts of inner parts of mechanical mechanism is presented. Therefore, vibration signals on the structure of the system are measured and the signal is digitally processed and decomposed into multiscales by the Wavelet transform. Both Daubechies and Harmonic Wavelet are compared. Scales that correspond to the impact response are extracted from the overall vibration signal, and the impact severity is rated. After signal processing and de-noising, the original signal without the impact is also available for further processing and control. The analysis technique was applied to study the impact noise in steering boxes known as knock noise. Finally, it was tried to compare the technique of wavelet transform with the Acoustic Emission. First, a brief study is presented of some concepts necessary to understand wavelets and Wavelet Transform technique is explained and the approach used for detection of impact noise is presented. In the following section the technique of Acoustic Emission is explained and how it was compared to the wavelet technique. The Hydraulic Steering System is explained in the next section. In the final section the Results of the study are show, the signal with impact noise, the impact detected by the Wavelet Transform and Acoustic Emission and the method used to measure the severity of impacts and to measure the frequency of their occurrence.
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Oscilações intrasazonais no Indo-Pacífico e na zona de convergência do Atlântico Sul: estudo observacional e numérico / Intraseasonal oscillations at the Indo-Pacific and in the South Atlantic Convergence Zone: Observational and numeric studyBarbosa, Augusto Cesar Barros 27 April 2012 (has links)
O presente trabalho foi particularmente motivado pela necessidade de se compreender a variabilidade do sinal intrasazonal relacionado a eventos extremos da Oscilação de Madden-Julian (OMJ) fator consensual na mudança do clima em diversas regiões do globo terrestre, em virtude de seus padrões de teleconexão atmosférica. Tal necessidade exige habilidades diferenciadas, como as apresentadas para o modelo OLAM v3.3 no decorrer do presente estudo. Foram utilizados dados observacionais da Reanálises II do NCEP (campo de vento em 200 e 850 mb) assim como variáveis obtidas por satélites (Radiação de Onda Longa Emergente ROL) para avaliar a estrutura atmosférica na escala de tempo intrasazonal. O campo diário de TSM foi assimilado pelo modelo numérico como principal forçante atmosférica para a geração do sinal intrasazonal; além disso, aninhamentos de grade foram acionados para melhor resolver os processos de menor escala essenciais para formar os processos na grande escala, os quais são intrínsecos ao sinal intrasazonal. Métodos estatísticos com um nível de significância em 5% foram aplicados para validar os resultados obtidos com a modelagem numérica em detrimento as observações. As observações mostraram que o ano de 2002 apresentou uma maior variabilidade intrasazonal na região do INDO-PACÍFICO associada a eventos da OMJ em relação aos outros anos em análise, tanto para o verão quanto para o inverno no HS. De outra forma, para a modelagem numérica, os anos de 2001/2002 apresentaram maior variabilidade na escala de tempo intrasazonal na região de controle INDI com forte influência remota na região da América do Sul/ZCAS para o verão de 2002. O estudo de caso observacional de 22 de dezembro de 2002, mostrou que o principal mecanismo para a interação remota entre a região de controle INDI e a ZCAS2 foi gerado por uma combinação entre o PSA-curto e o guia preferencial de ondas 2. A modelagem numérica sugere que a variabilidade intrasazonal representada pelo modelo OLAM v3.3 independe da distribuição temporal dos campos de TSM. No entanto, evidências mostraram que o sinal modelado será tanto melhor quanto maior a variabilidade da energia intrasazonal no campo de TSM assimilado pelo modelo numérico. Em detrimento à convenção de Grell, a parametrização de cúmulos profundo do tipo Kuo apresentou maior variabilidade temporal na região de controle INDI para a DIV200mb em todo período analisado, favorecendo uma maior atividade convectiva para aquela região, inclusive na escala de tempo intrasazonal. Sucessivos aninhamentos de grade sugerem que a energia intrasazonal tende a aumentar significativamente à medida que se aumenta o número de grades aninhadas. Para o estudo de caso de 01 de julho de 2001, via modelagem numérica, foram necessários 30 dias para a OMJ inverter seu padrão na região de controle INDI, e somente após essa inversão foi encontrado atividade convectiva na escala de tempo intrasazonal sobre a região da ZCAS. Dessa forma, o OLAM v3.3 superestima o tempo de meio ciclo dessa oscilação e consequentemente o tempo de resposta sobre a AS, em particular na região da ZCAS2. Outro aspecto relevante se refere à diferença na quantidade de energia intrasazonal que o OLAM v3.3 simula na região INDI quando há aninhamento de grade na região da ZCAS. Este fato, juntamente com a inversão de sinal descrita acima, sugere uma interação do tipo gangorra convectiva entre a região INDI e a região ZCAS. O espectro de energia da TSO para a divergência ao nível de 200 mb, mostrou que o OLAM v3.3 subestima a energia do sinal intrasazonal na região do oceano Índico em quase a metade do valor real observado. Todavia, as observações mostraram que a energia espectral intrasazonal da divergência em 200 mb na região de controle ZCAS2, para a escala de 43 dias, foi da ordem de 0,42 x 10-10 s-2, resultando em uma diferença positiva de 0,08 x 10-10 s-2 em relação ao valor numérico obtido. Por fim, a metodologia do traçado de raios mostrou que os números de onda 2, 3 e 4 são bem representados pelo OLAM v3.3 na região tropical, corroborando com a habilidade do modelo em reproduzir os padrões de teleconexão atmosférica gerados no evento da OMJ de 01 de julho de 2001. / This work was particularly motivated by the need to understand the variability of the intraseasonal signal, in relation to extreme events of the Madden-Julian Oscillation consensual factor in the weather changes at different regions of the globe, due its atmospheric teleconnection patterns. For this need, it\'s totally necessary special skills, such as those presented in this job for the OLAM model v3.3. In this job, observational datasets were used from the Reanalysis II/NCEP (wind fields at 200 and 850 mb), as also variables obtained by satellites (OLR) to assess the atmospheric profile in the intraseasonal time scale. The SST daily field was assimilated by the numerical OLAM model v3.3 to forcing the sign in the intraseasonal time scale. However, mesh refinement level also was activated for better resolve the smaller scale processes essentials to form key processes in large scale and relevant to intraseasonal signs generation. Statistical methods with 5% significance level, were applied to validate the results obtained with the numerical modeling in detriment to the observational results. The observations has shown that the year 2002 presented a higher intraseasonal variability in the INDO-PACIFIC region associated with MJO events, in detriment of the other years under review, both for summer as for Austral winter. Otherwise, for the numerical modeling, the years 2001/2002 presented higher variability in the intraseasonal time scale over the Indian ocean region showing strongest remote influences over the South America/SACZ to the Austral summer of 2002. The observational case study of December 22, 2002, showed that the main mechanism for the remote interaction between control region over Indian ocean and the SACZ2 control region, was generated by combination among a short-PSA and a preferential wave guide 2. The numerical modeling suggests that the intraseasonal variability represented by the OLAM model v3.3 is independent of the temporal distribution of the SST fields. However, evidences has shown that the sign will be better represented how much greater the intraseasonal energy variability in the SST fields assimilated by the numerical model. In detriment to Grell\'s convention, the Kuo\'s deep cumulus parameterization has showed greater temporal variability in the Indian ocean region for the divergence at 200 mb throughout analyzed period, favoring convective activity in the intraseasonal time scale for that region. Successive nesting grids suggests that the intraseasonal energy tends to increase significantly, when increases the number of nested grids. For the case study of July 1, 2001, via numerical modeling, were necessary 30 days to reverse the MJO\'s signal pattern in the Indian ocean region, and only after this reversal, was found convective activity in the intraseasonal time scale over the SACZ region. Thus, the results obtained with the OLAM model v3.3 suggests overestimation of the half cycle of oscillation and, consequently, the time response over the South America region, in particular over the SACZ2 region. Another important aspect refers to the difference at the intraseasonal energy amount simulated by the OLAM model v3.3 for the Indian ocean region, when is applied nesting grids over the SACZ region. This fact, together with the sign inversion described above, suggests an interaction of the type \"convective seesaw\" between the Indian ocean region and the SACZ region. The wavelets power spectrum for the divergence at 200 mb has shown that OLAM model v3.3 underestimates the intraseasonal signal energy over the Indian ocean region in about half the actual value observed. However, observations has shown that the spectral intraseasonal energy of the divergence at 200 mb in the ZCAS2 region, for 43 day\'s scale, was approximately 0.42 x 10-10 s-2, resulting in a positive difference of 0.08 x 10-10 s-2 in relation to the numerical value obtained. Finally, the methodology of the ray tracing showed that wave numbers 2, 3 and 4 were well represented by the OLAM model v3.3 for the tropical region, confirming the model ability to reproduce the atmospheric teleconnection patterns, as shown for MJO\'s event July 1, 2001.
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