Dissertação (mestrado)-Universidadede Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Egenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-03-10T19:37:21Z No. of bitstreams: 1 2010_AndreTomazGontijo.pdf: 4137763 bytes, checksum: b52e5fdad7933b23fb7f735293253f25 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-03-15T00:55:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AndreTomazGontijo.pdf: 4137763 bytes, checksum: b52e5fdad7933b23fb7f735293253f25 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-15T00:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AndreTomazGontijo.pdf: 4137763 bytes, checksum: b52e5fdad7933b23fb7f735293253f25 (MD5) / O presente trabalho trata do estudo de métodos para a estimação da direção de chegada – DOA (Direction of Arrival) – de uma frente de ondas continuamente. São apresentadas diferentes técnicas para a estimação DOA como: DS, CAPON, MUSIC e SRP-PHAT. Para avaliar o desempenho dos métodos de estimação, são realizadas simulações em diferentes cenários. A fim de validar os resultados através de medições, foi construído um hardware específico composto por um arranjo de microfones para captação de ondas sonoras. Desta forma, além de se avaliar as técnicas em termos de acuracidade, também obtém-se uma estimativa preliminar do tempo de processamento. Como principais contribuições pode-se citar a extensão do SRP-PHAT para o acompanhamento em tempo real de fonte sonora em movimento (DOA tracking). Para validar o algoritmo proposto, utiliza-se o hardware construído neste trabalho. São realizados testes com o hardware e software projetados e apresentados os resultados. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work deals with the study of DOA (Direction of Arrival) continuous estimation methods for a sound wavefront. Different techniques for DOA estimation like DS, CAPON, MUSIC, ESPRIT and SRP-PHAT are presented. In order to evaluate the performance of DOA techniques in a real environment, simulations are performed to study the different methods. For validating results trough real measures, a hardware prototype was developed to capture sound waves through a uniform linear array (ULA) of microphones. In a preliminary way, processing time is also taken in account for real-time implementation. As contributions are the implementation of SRP-PHAT algorithm for real-time DOA tracking in a real environment and the development of hardware and software for it. Different scenarios are tested with the hardware/software developed and results are shown.

Orientadores: Martin Tygel, Lucio Tunes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:59:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schleicher_MariaAmeliaNovais_D.pdf: 2259722 bytes, checksum: cfa0c53ab9084f4c222d293e96ee48ec (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Para descrever o campo de onda refletido de um único refletor (alvo) em um meio elástico anisotrópico não homogêneo existem duas aproximações integrais muito conhecidas. Estas são a integral de Born que integra sobre as perturbações supostamente pequenas em um volume contendo o refletor e a integral de Kirchhoff que integra o campo especularmente refletido ao longo do refletor. Nesta tese, mostramos que outras aproximações integrais podem ser obtidas a partir destas duas. A integral de Born pode ser transformada numa integral de superfície ao longo do refletor que é chamada de integral de Born-Kirchhoff por exibir características das duas integrais clássicas. Um outra aproximação integral se obtem por substituição do coeficiente de reflexão utilizado na aproximação de Kirchhoff por uma versão que deixa a expressão resultante recíproca. Esta aproximação é chamada de integral de Kirchhoff Recíproca. Todas estas aproximações em integrais de superfície tem a mesma contribuição no ponto de reflexão especular. Assim, a avaliação assintótica de todas elas usando o método de fase estacionária fornece a expressão da teoria de raios. Investigamos estas aproximações numericamente para o caso acústico. Em nossos experimentos numéricos, todas as integrais mencionadas aproximam razoavelmente bem o campo de onda refletido (calculado pelo método de Diferenças Finitas). Porém, a qualidade da aproximação depende do modelo investigado. Também não se pode determinar um método que forneça sempre o melhor resultado. Apesar disso, a aproximação pela integral de Born-Kirchhoff mostrou-se a mais estável, fornecendo em todos os exemplos estudados um resultado de boa qualidade, sendo ou o melhor ou perto do melhor. Além disso, o tempo computacional para este método é (junto com o da aproximação Kirchhoff Recíproca) o mais baixo de todos os métodos sob investigação. / Abstract: To describe the reflected wavefield of a single (target) reflector in an elastic anisotropic medium, there exist two well-known integral approximations. These are the Born integral that integrates over supposedly small perturbations within a volume that contains the reflector, and the Kirchhoff integral that integrates over the specularly reflected field along the reflector. In this theses, we show that other integral approximations can be obtained starting from these two. The Born integral can be transformed into a surface integral along the reflector, which is called the Born-Kirchhoff integral since it exhibits characteristics of both the classical integral. Another integral approximation is obtained by substituting the reflection coefficient that is used in the Kirchhoff approximation by another version that turns the resulting integral expression reciprocal. This approximation is called the Reciprocal Kirchhoff integral. All these approximations in the form of surface integrals contain the same contribution at the specular reflection point. Therefore, their asymptotic evaluations using the stationary-phase method yields the ray-theory expression. We numerically investigate these approximations in the acoustic case. In all our numerical experiments, all above integrals approximate the reflected wavefield (as calculated by the Finite Differences method) quite well. However, the quality of the approximation depends on the investigated model. Also, a method that would always provide the best approximation cannot be determined. In spite of that, the Born-Kirchhoff integral proved to be the most stable approximation that yielded in all studied examples a result of good quality, either the best one or close to the best one. Moreover, the computation time for this method is (together with that for the Reciprocal Kirchhoff approximation) the smallest one of all methods under investigation. / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-28T11:09:01Z No. of bitstreams: 1 2013_RicardoKehrleMiranda.pdf: 1176180 bytes, checksum: 41c3c0cdf340cbb5ef4466b0a7ea8a7f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-28T13:35:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_RicardoKehrleMiranda.pdf: 1176180 bytes, checksum: 41c3c0cdf340cbb5ef4466b0a7ea8a7f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-28T13:35:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_RicardoKehrleMiranda.pdf: 1176180 bytes, checksum: 41c3c0cdf340cbb5ef4466b0a7ea8a7f (MD5) / Os recentes algoritmos de Separação Cega de Fontes, do inglês Blind Source Separation (BSS), têm mostrado ser efetivos ao gerar em suas saídas Relações Sinal Interferência, do inglês Signal to Interference Ratio (SIR), consideravelmente altas. Porém, este tipo de algoritmo possui alguns desafios. A SIR decai claramente para ângulos de chegada oblíquos a um arranjo de microfones ou quando as fontes estão próximas umas das outras. Este trabalho tenta descobrir o que acontece nestes casos críticos, bem como busca por soluções. As tentativas para a melhoria da qualidade da separação é feita por meio da utilização de informações sobre o posicionamento das fontes do ambiente acústico, mais especificamente, a direção de chegada dos sinais sonoros, e por uma etapa inicial de decorrelação dos sinais de entrada. Além dos problema do decaimento da qualidade da separação em posições não favoráveis para sinais de voz, também a separação de sons silvestres é uma área ainda pouco estudada. Este trabalho também se utiliza de uma ferramenta avançada de separação de sinais sonoros, o TRINICON, para efetuar a separação de cantos de aves. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The earliest Blind Source Separation (BSS) algorithms have shown to be effective by generating at their outputs considerably high Signal to Interference Ratio (SIR). Though, this type of algorithm has some challenges. The SIR clearly decreases for too low or too high angles of arrival of the impinging waves on a sensor array or when the sources are too close together. This work tries to figure out what occurs in these critical cases and to find solutions as well. The attempts to increase the quality of the separation is made by the insertion of information about the position of the sources, more specifically, the direction of arrival of the source signals, and by a initial step of decorrelation of the input signals. Moreover, besides the problem of the decrease of separation quality at non favorable positions of the sources, separation of wild sounds was also not yet given much attention. This work also uses an advanced technique of sound separation, the TRINICON, in order to perform the separation of bird songs.

Many pathological conditions are closely related with an increase in tissue sti ness. For many years, experts performed manual palpation in order to measure elasticity changes, however, this method can only be applied on superficial areas of the human body and provides crude sti ness estimation. Elastography is a technique that attempts to characterize the elastic properties of tissue in order to provide additional and useful information for clinical diagnosis. For more than twenty years, di erent research groups have developed various elastography modalities with a strong interest for quantitative images during the last decade. Recently, comparative studies among di erent elastographic techniques have been performed in order to better characterize biomaterials, to cross-validate several shear wave elastographic modalities and to study the factors that influence their precision and accuracy. This comparison works may contribute to achieve standardization in quantitative elastography and their use in commercial equipment for their application in human patients. However, there is still a limited literature in the field of quantitative elastography modalities comparisons. This thesis focuses on the comparison between two elastographic techniques: crawling wave sonoelastography (CWS) and single tracking location-acoustic radiation force impulse (STL-ARFI). The comparison shows the estimation of the shear wave speed (SWS), lateral resolution, contrast and contrast-to-noise ratio (CNR) in homogeneous and inhomogeneous phantoms using both techniques. The SWS values obtained with both modalities are validated with mechanical measurements that are considered as ground truth. The SWS results for the three di erent homogeneous phantoms (10%, 13%, and 16% gelatin concentrations), show good agreement between CWS, STL-ARFI and mechanical measurements as a function of frequency. The maximum accuracy errors obtained with CWS were 2.52%, 1.63% and 2.26%. For STL-ARFI, the maximum errors were 6.22%, 5.63% and 4.08% for the 10%,13% and 16% gelatin phantom respectively. For lateral resolution, contrast and CNR estimated in the inhomogeneous phantoms, it can be seen that for vibration frequencies higher than 340 Hz, CWS presents better results than the obtained with STL-ARFI using distances between the push beams ( x) higher than 4 mm. However, using these vibration frequencies will not be feasible for in vivo tissues due to attenuation problems. It that sense, for lower vibration frequencies than 300 Hz and x among 3 mm and 6 mm, comparable lateral resolution, contrast and CNR was obtained. Finally, the results of this study contribute to the data currently available for comparing elastographic techniques. Moreover, the methodology implemented in this document may be helpful for future standardization for di erent elastographic modalities. / Tesis

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337528.pdf: 30785414 bytes, checksum: 86ddcc3d2dc50bf3c67c33c7b4debcfc (MD5) Previous issue date: 2015 / Recentes avanços no cenário marítimo brasileiro - como a descoberta e exploração do pré-sal e a construção do primeiro submarino nuclear nacional - criaram uma demanda para novas tecnologias nacionais para o mapeamento e monitoramento de ambientes subaquáticos. Esta, no entanto, é uma tarefa custosa, devido principalmente à dificuldade de acesso a esse meio e à grande atenuação de ondas eletromagnéticas (como a luz) na água. As ondas sonoras, por outro lado, mostram-se uma ferramenta apropriada para cumprir esse objetivo. Este trabalho tem como objetivo o estudo de técnicas de processamento de sinais para sonares ativos de mapeamento do substrato. Estão inclusos no escopo deste trabalho: desenvolvimento de um modelo de simulação da propagação sonora em ambiente marinho; desenvolvimento de ferramentas para auxiliar o projeto de dispositivos de sonar; geração de perfis de fundo utilizando sonares de feixe único; geração de mosaicos utilizando sonares de múltiplos feixes; filtragem dedados; e processamento de imagens. Os algoritmos desenvolvidos foram validados através de dados simulados e se mostraram robustos ao recuperar informações de entrada dos modelos. Além disso, uma cuidadosa revisão e definição dos principais conceitos utilizados nessa área de estudos foram feitas, com objetivo de servir de base de dados para trabalhos futuros. Ao final, são ressaltados os principais resultados obtidos e são discutidas formas de utilização dos algoritmos em outros trabalhos, citando algumas ideias para trabalhos futuros.<br> / Abstract : The recent progress in the brazilian naval scene - like the discovery and exploitation of the subsalt oil and the building of the first national nuclear submarine - created a demand for new national technologies for monitoring and mapping the underwater environment. However, this is an arduous task due mainly to the difficulty of access to this medium and to the great attenuation of the electromagnetic waves (like the light) in the water. Sound waves, on the other hand, show themselvesa suitable tool to accomplish this goal. The objective of this dissertation is the study of signal processing techniques for active sonars designed for seafloor mapping. The topics of study are: development of an acoustic propagation simulation model for underwater environment; development of tools to assist the designof sonar devices; obtainment of sea floor profiles using single beam sonar; obtainment of sea floor mosaics using multibeam sonar; data filtering; and image processing. Developed algorithms were validated using simulated data and proved to be robustin recovering the incoming information of models. Moreover, acareful review and definition of the main concepts used in this fieldof research was made in order to serve as background information for future works. In the conclusions the main results obtained are highlighted and the means of use the developed algorithms in other works are discussed, mentioning some ideas for future work.

Orientador: Jose Roberto de França Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:17:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinho_MarcosEduardoVieira_M.pdf: 3987689 bytes, checksum: fd742a5ff0387537029dad627ae4c28c (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

Tese de mestrado. Métodos computacionais em Ciências e Engenharia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Em voo o nível de pressão sonora poder ser tão intenso a ponto de causar fadiga aos tripulantes, falhas de comunicação e desconforto aos passageiros. Os fabricantes de aviões estão cada vez mais preocupados com o nível de ruído gerado por seus equipamentos. Geralmente, as principais fontes de ruído em aviões são: ruído e vibração dos motores, camada limite turbulenta (TBL) e sistemas internos dos aviões (ar condicionado, pressurização...). Considerando essas excitações, alguns estudos foram realizados para caracterizar a resposta vibroacústica da fuselagem. Quando se reduz o nível de ruído gerado pelos principais mecanismos outras fontes, até então menos importantes podem ser ouvidas, como por exemplo, o sistema hidráulico. Os níveis de ruído e vibração gerados por sistemas hidráulicos tem recebido pouca atenção da comunidade acadêmica. Na verdade, as pesquisas mais interessantes estudaram a resposta vibroacústica desses sistemas do ponto de vista de aplicação industrial. Além disso, quando estudado, o sistema hidráulico foi investigado isoladamente de outras estruturas. Medições em voo mostraram níveis de pressão sonora acima do ruído de fundo para algumas frequências específicas. Os picos correspondem à frequência de bombeamento e a primeira harmônica. Resultantes do mecanismo de bombeamento da bomba hidráulica produzem uma pertubação periódica no escoamento do fluido. Nessa tese, um mecanismo de geração e propagação de ruído em sistemas hidráulicos é proposto. Assume-se que flutuações de pressão no fluido produzem ondas de flexão na tubulação que transmite energia vibratória para a estrutura. Esse comportamento é modelado considerando uma tubulação com fluido fixada em uma estrutura através de um isolador de vibrações. A propagação da onda na tubulação é baseada na teoria de Euller-Bernoulli. O isolador de vibrações é primeiro modelado como um sistema mola/amortecedor e depois como uma viga. Diferentes configurações de placas são analisadas, representadas por uma impedância mecânica. Resultados de força transmitida, energia refletida e transferida são analisados.<br>

Submitted by maria angelica Varella (angelica@sibi.ufrj.br) on 2018-01-15T13:59:00Z No. of bitstreams: 1 135150.pdf: 1419644 bytes, checksum: 76a37f3829fdf20b5ab076343ef57171 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-15T13:59:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 135150.pdf: 1419644 bytes, checksum: 76a37f3829fdf20b5ab076343ef57171 (MD5) Previous issue date: 1974-05 / Uma simulação experimental realizada para estabelecer um procedimento de análise de dados em experiências de Emissão Acústica, com base no conceito de Função de Transferência. O sistema considerado na determinação da função inclui os efeitos de propagação através do corpo de prova e a influência da instrumentação de recepção, que afetam o sinal detetado nas experiências de Emissão Acústica. A verificação do modelo é feita pela comparação da resposta do sistema, calculada por meio da Função de Transferência obtida anteriormente, com a resposta obtida experimentalmente em outra simulação, são apresentados ainda um estudo bibliográfico da Emissão Acústica, e propõe-se uma explicação da geração deste fenômeno, a partir do estudo da dinâmica das discordâncias de Hirth e Lothe. / An experimental simulation is dane to stablish a data analysis procedum for, Acoustic Enission experiences, based on the Transfer Function concept. The system used to determine the Transfer Function includes propagation and detecting instrumentation effects on the detected signal, on Acoustic Emission experiences. The procedure is checked by comparing the systemts response calculated through the Transfer Function, with the response obtained on another experimental simulation. It is also presented a bibliographic study of Acoustic Emission, and an explanation of its generation is proposed, based on the study of dislocation dynamics of Hirth and Lothe.

Orientadores: Hugo Enrique Hernandez Figueroa, Adriano Mesquita Alencar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T13:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_MarciaZottiJusto_D.pdf: 8163515 bytes, checksum: 9e887524b2515eb42a2a97c54eac84ee (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: No tratamento da Lesão Pulmonar Aguda (LPA) o uso da ventilação mecânica é indispensável, nela ocorre o aumento da elastância pulmonar levando assim ao uso de pressões mais elevadas para que ocorra a ventilação. Nas últimas três décadas tornou-se evidente que a utilização de altas pressões na ventilação mecânica pode aumentar ou iniciar uma lesão pulmonar, denominada Lesão Pulmonar Associada à Ventilação Mecânica, mais conhecida pela sigla VILI do inglês Ventilation Induced Lung Injury. O objetivo deste estudo é utilizar ondas sonoras para a reabertura de vias aéreas colapsadas, evitando-se assim o uso de altas pressões. Para isso foram desenvolvidos três modelos experimentais inéditos utilizando uma configuração (setup), projetada para insuflar animais de pequeno porte (roedores), no intuito de obter medidas de mecânica pulmonar que demonstrem por meio de curvas pressão volume os momentos do recrutamento alveolar. O primeiro avaliou a influência da parede torácica sobre o sistema respiratório por meio de medidas da mecânica ventilatória. No segundo modelo desenvolveu-se uma LPA induzida pelo herbicida Paraquat, no qual se evidenciou o colapso das vias aéreas, e o comportamento das curvas pressão-volume (P-V) obtidas foi corroborado com o descrito na literatura. E o terceiro modelo analisou o comportamento de curvas P-V após a aplicação de ondas sonoras em vias aéreas previamente colapsadas, a fim de verificar a ocorrência de recrutamento alveolar pela presença do som. Os resultados mostraram-se promissores para a continuidade de novos testes / Abstract: In the treatment of Acute Lung Injury (ALI) the use of the mechanical ventilation is mandatory; here the increase of pulmonary elastance occurs forcing the use of higher pressures to favor ventilation. In the last three decades it became evident that the use of high pressures in the mechanical ventilation may increase or start a pulmonary injury, so-called Ventilation Induced Lung Injury (VILI). The objective of this study is to use sound waves to promote the aperture of the collapsed airways, avoiding this way the use of high pressures. Three experimental models to be used with a setup designed to insufflate small animals (rodents), have been developed to obtain pulmonary mechanical measurements able to demonstrate through pressure volume (P-V) curves the alveolar recruitment moments. The first one evaluated the influence of the thoracic wall over the respiratory system by means of ventilatory mechanical measurements. In the second model an induced ALI using the herbicide Paraquat was developed, here the airway collapse was demonstrated and the behavior of the obtained pressure-volume curves were corroborated with the one described in the literature. The third model analyzed the behavior of P-V curves following the application of sound waves to previously collapsed airways, with the purpose to verify the occurrence or alveolar recruitment due to the presence of sound. The three models proved to be promising to the continuity of new tests / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutora em Engenharia Elétrica