Atualmente, diversos trabalhos e aplicações são desenvolvidos com foco na área de reconhecimento computacional de locutores. À medida que o interesse por diversas aplicações reais dentro dessa área emerge, principalmente em biometria, na qual a segurança e a eficácia são de extrema importância, torna-se cada vez mais necessário que estudos sejam feitos, na mesma proporção, visando avaliá-las. Desse modo, a proposta do presente trabalho é a de mensurar a acurácia de um sistema de reconhecimento de locutores baseado em características elementares, isto é, energias de sub-bandas de frequências, em associação com um classificador probabilístico, estudando a viabilidade de extraí-las das transições entre trechos vozeados e não-vozeados (TTVNV) dos sinais. Testes são realizados com diferentes quantidades de locutores e discurso fixado. A acurácia obtida nos testes variam de 20.18% a 92.53%. Os resultados obtidos são comparados e relatados, complementando as afirmações existentes na literatura sobre o uso das TTVNV com dados quantitativos. / Nowadays, many works and applications are developed focusing on computational speaker recognition. As the interest for several real applications within this area emerges, especially in biometrics, where the safety and the efficacy of the applications are extremely important, studies need to be developed in the same proportion, to evaluate the effectiveness of such approaches. Based on that, this work intends to measure the accuracy of a speaker recognition system that uses elementar features, i.e., sub-band frequency energies, associated with a probabilistic classifier, studying the viability of extracting them from the transition between voiced and unvoiced speech tags (TTVNV). Tests are carried out with different numbers of speakers and a text-dependent approach. The accuracy of the tests varies from 20.18% to 92.53%. The results are compared and reported, complementing the existent information on the use of TTVNV with quantitative data.

O crescente interesse pela caracterização de parâmetros acústicos marinhos esbarra nos poucos dispositivos eletrônicos que permitem capturar, armazenar, processar e difundir dados. Os equipamentos atuais que possibilitam obter dados referentes à vida marinha e permitem estudar as influências humanas sobre ela possuem alto custo e funcionam de forma isolada, ou seja, normalmente não há comunicação com outros dispositivos, o que dificulta a monitorização de eventos em tempo real. Sendo assim, neste trabalho são revisadas as características necessárias para estabelecer uma rede de sensores sem fio (RSSF) de alta confiabilidade, utilizando-se o conceito de Internet das Coisas (IoT). São comparados os protocolos MQTT-SN e CoAP com ferramentas de simulação e implementada uma rede de sensoriamento acústico aquático constituída de três nós sensores autônomos e um gateway usando o protocolo 6LowPAN. Também é implementada a tradução para o protocolo IPV4 no gateway, de modo que o funcionamento da rede de sensores pode ser monitorada num servidor remoto na Internet em tempo real. O desempenho da rede é avaliado com relação à autonomia energética, capacidade de memória, alcance e confiabilidade na entrega dos dados. As unidades autônomas desenvolvidas podem operar ininterruptamente, com uso de baterias, por aproximadamente 125 horas com memória de gravação de 48GB e alcance de 100m aproximadamente. Por fim, é implementado o pré-processamento dos dados sonoros visando a detecção de eventos acústicos aquáticos. / The increasing interest in the characterization of marine acoustic parameters needs electronic devices that allow capture, store, process, and diffuse data. Current equipment that provides data about the marine life and allow the study of human influences on it have high cost and work isolated, that is, without communication with other devices, which makes it difficult to monitor events in real time. Therefore, this work revises the necessary features to establish a high reliability wireless sensor network (WSN) by applying the concept of Internet of Things (IoT). The protocols MQTT-SN and CoAP are compared with simulation tools and a network is implemented to sense acoustic signals, composed by three autonomous sensor nodes and a gateway using the protocol 6LowPAN. The translation for the IPV4 protocol in the gateway is also implemented, so the operation of the sensor network can be monitored by a remote server on the Internet in real time. The performance of the network is evaluated in relation to power autonomy, memory capacity, reach and reliability. The autonomous sensor nodes can operate uninterrupted, with use of batteries, for approximately 125 hours with 48GB storage for recording and approximately 100m range. Finally, data pre-processing is implemented in order to detect aquatic acoustic events.

Neste trabalho, uma versão de RBM (Restricted Boltzmann Machine) tendo uma camada de classificação é adaptada a fim de permitir o seu uso com dados definidos num domínio contínuo. Essa adaptação dá origem a uma variante do modelo para o qual são desenvolvidas as regras de atualização de parâmetros dos treinamentos discriminativo, generativo e híbrido. A aplicação da variante como classificador no problema de VAD (Voice Activity Detection) é então investigada. Por meio de simulações envolvendo o corpus NOIZEUS e empregando como entradas do classificador tanto MFCCs (Mel-Frequency Cepstral Coefficients) quanto FBEs (Filter-Bank Energies), são obtidos resultados comparáveis aos de detectores considerados como estado da arte, com um menor custo computacional. A variante de RBM é comparada também com as SVMs (Support Vector Machines) lineares e com núcleo gaussiano. Com treinamento discriminativo, a RBM fornece desempenhos intermediários entre as duas versões de SVM, porém um custo computacional que é consideravelmente inferior aos de ambas. Adicionalmente, um conjunto de medidas do áudio que tiveram seu uso em VAD proposto recentemente são avaliadas com o emprego da RBM com treinamento discriminativo. Embora os resultados não sejam conclusivos, os desempenhos conseguidos indicam que essas medidas não são vantajosas quando comparadas com os tradicionais MFCCs. / In this work, a type of Restricted Boltzmann Machine (RBM) having a classification layer is adapted to allow its use with data defined in a continuous domain. Such adaptation gives rise to a variant of the model for which the parameter update rules are developed for the discriminative, generative and hybrid types of training. The application of the variant as a classifier to the Voice Activity Detection (VAD) problem is then investigated. By means of simulations involving the corpus NOIZEUS and employing Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) or Filter-Bank Energies (FBEs) as classifier inputs, results comparable to those of state-of-the-art detectors are achieved with a lower computational cost. The RBM variant is also compared to the linear and Gaussian kernel Support Vector Machines (SVMs). With the discriminative training, the RBM provides intermediate performances between the two SVM types, but a computational cost that is considerably lower than theirs. Additionally, a set of measures from the audio whose application in VAD has been recently proposed are evaluated by employing the RBM with discriminative training. Although the results are not conclusive, the performances obtained indicate that the measures are not advantageous when compared to the traditional MFCCs.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401160.pdf: 17525525 bytes, checksum: eb8803afa7e7de25def9d819f3df916e (MD5) Previous issue date: 2008-03-14 / Centr?fugas humanas t?m sido utilizadas para treinamento de pilotos e em testes com trajes anti-G, que s?o utilizados para minimizar os efeitos da hipergravidade simulada na fisiologia humana. A centr?fuga de pequeno porte do Centro de Microgravidade/PUCRS realiza algumas fun??es determinadas, enquanto o microcomputador capta os dados emitidos por ela. Estes dados correspondem aos enviados pelos diversos sensores existentes na centr?fuga e aos novos sensores adicionados neste trabalho. Estes sensores fornecem dados no microcomputador de forma integrada, em tempo pr?ximo ao real, para serem analisadas posteriormente. Ap?s estabilizar-se a velocidade da centr?fuga de pequeno porte e esta n?o sofrer varia??es, o valor colhido do sensor de velocidade ? ent?o confrontado com o valor obtido no tac?metro. Prosseguiu-se com o processo de aferi??o dos instrumentos e a sincroniza??o entre todos os sensores e placas. Para a comunica??o ass?ncrona entre o m?dulo de recep??o dos sinais vindos via enlace de r?dio, foi usada uma biblioteca de fun??es de comunica??o com a porta serial, chamada ComPort Library vers?o 2.64. Esta biblioteca est? dispon?vel para uso sem custos

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 401159.pdf: 1350514 bytes, checksum: a80adfba20e2f179cd42e2349e024aa1 (MD5) Previous issue date: 2008-03-07 / Esta disserta??o versa sobre a an?lise, o projeto e a implementa??o de um decodificador convolucional de Viterbi com Soft-Decision precedido por bit interleaving, visando a aplica??o em sistemas de comunica??o digital com modula??o M-QAM. O decodificador implementado ? parte do processo de desenvolvimento do sub-sistema de Modula??o inovadora do Sistema Brasileiro de Televis?o Digital (SBTVD), institu?do pelo decreto N?4.901, de 27 de novembro de 2003. O subsistema Modula??o inovadora foi desenvolvido no Centro de Pesquisas em Tecnologias Wireless (CPTW) da Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Tendo a PUCRS recebido do governo brasileiro a incumb?ncia do desenvolvimento do subsistema de Modula??o inovadora, a equipe de P&D do CPTW decidiu que o codificador de canal do sistema em desenvolvimento deveria incluir Soft-Decision em conjunto com bit-interleaving, para efeito de maximizar o desempenho operacional do sistema. Esta ?, portanto, a raz?o da escolha do tema desta disserta??o. ? interessante aqui observar a dificuldade de se encontrar, para n?o dizer a inexist?ncia de literatura (tanto em livros quanto em publica??es acad?micas) indicando diretivas efetivas que auxiliem na implementa??o pr?tica deste decodificador. Esta implementa??o s? foi poss?vel a partir de infer?ncias sobre textos acad?micos publicados em ve?culos conceituados como o IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engeneers), e a partir de experimenta??o pr?tica e de testes de hip?teses em laborat?rio, trabalho este executado durante as atividades de pesquisa no Laborat?rio de Sistemas Wireless (LSW) do CPTW, vinculado a este mestrado. Os resultados obtidos a partir do desenvolvimento destes estudos foram, tamb?m, de vital import?ncia para o r?pido e bem sucedido desenvolvimento do projeto do codificador e decodificador de canal do sistema ISDB-T. O sistema ISDB-T, japon?s, foi o sistema escolhido pelo governo brasileiro para ser o sistema de televis?o digital aberta adotado no Brasil. O CPTW da PUCRS recebeu do governo a incumb?ncia de desenvolver o projeto Desenvolvimento de Moduladores para Broadcast de Sinais de TV Digital atrav?s do contrato Concess?o de Colabora??o Financeira N?o-Reembols?vel No.06.2.1194.1.4 com o Banco Nacional de Desenvolvimento do Econ?mico e Social (BNDES), projeto este que prev? a concep??o e execu??o de um modulador ISDB-T em l?gica program?vel, para posterior convers?o em um chip dedicado. A constru??o deste modulador implica necessariamente na constru??o de um demodulador, para efeito de valida??o do projeto, tendo sido, desta forma, utilizados todos os conceitos, conhecimentos e resultados obtidos a partir do trabalho de pesquisa que originou esta disserta??o.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 414179.pdf: 2446042 bytes, checksum: f224eb8f5b4a233f7ee4f71ce3cea540 (MD5) Previous issue date: 2009-04-29 / Este trabalho tem por objetivo o estudo, implementa??o e avalia??o de t?cnicas de compress?o de voz, baseadas na detec??o de per?odos de sil?ncio, aplicadas a redes de pacotes. Para tanto, foram estudados os conceitos fundamentais de processamento digital de sinais, incluindo aplica??es e modelos matem?ticos. Posteriormente, estudou-se a estrutura dos sistemas de transmiss?o de sinais de voz via redes de pacotes, em ess?ncia, sistemas de Voz sobre IP (VoIP). Nestes sistemas, foram vistas a aplicabilidade e princ?pios de funcionamento dos componentes de DSP, desde a pr?pria compress?o da voz, baseada nos per?odos de sil?ncio, bem como padr?es de codifica??o, cancelamento de eco, controle autom?tico de ganho e gera??o de ru?do de conforto. Posteriormente ? proposta ent?o a implementa??o de seis t?cnicas de compress?o de voz baseadas na combina??o de diferentes algoritmos aplicados na detec??o de per?odos de sil?ncio ou n?o da fala. Dentre os algoritmos aplicados, est? a an?lise no tempo e em frequ?ncia do conte?do de energia do sinal de voz, a an?lise do sinal na busca dos sons fricativos da fala, e ainda aplica??o de recobrimento e compensa??o por ru?do de conforto. Para a implementa??o das t?cnicas foram desenvolvidas ferramentas computacionais de testes, e para fins de valida??o e compara??o dos resultados foram utilizadas, com as devidas adapta??es, e descritas no trabalho, as recomenda??es P.800 (MOS) e P.862 (PESQ) do ITU-T, sendo estas entre as mais reconhecidas em termos de avalia??o da qualidade do sinal de ?udio percebido em sistemas de telecomunica??es. Por fim, s?o apresentados os resultados e as conclus?es, onde nos mesmos buscava-se um compromisso das implementa??es entre percentual estimado de economia de banda proporcionada a redes de pacotes, e n?vel de degrada??o do sinal de voz proporcionado pela aplica??o da compress?o, ao mesmo tempo em que sem comprometimento com alta demanda computacional do sistema. Neste sentido, se verificou que em termos de economia de banda proporcionada e qualidade do ?udio, as t?cnicas LSED, SFD e CVAD, todas implementadas no dom?nio frequ?ncia, apresentaram resultados bastante satisfat?rios, assim como a LED e ALED, implementadas no dom?nio do tempo, que tamb?m n?o ficaram muito atr?s em termos de resultados gerais. Tamb?m ficou claro o efeito da aplica??o do recobrimento e da compensa??o por ru?do de conforto amostrado do pr?prio microfone do locutor. Por fim, sugere-se um n?mero de possibilidades para a continuidade do trabalho, bem como evolu??o dos mesmos, tanto em termos de melhorias quanto na diversifica??o das aplica??es dos resultados.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 388874.pdf: 361292 bytes, checksum: 3b1a052f934e1c542258b1e39862e2eb (MD5) Previous issue date: 2006-10-31 / Este trabalho trata do desenvolvimento de t?cnica de processamento de sinais que usa como princ?pio a An?lise Cepstral do sinal da voz para o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento de altera??es das pregas vocais, visando obter alternativas para as t?cnicas habitualmente usadas. O objetivo ? obter um sistema de an?lise de voz eficiente, que proporcione ferramenta auxiliar no processo diagn?stico e terap?utico, intercambiando ?reas da sa?de como medicina e fonoaudiologia com a engenharia, para aprimorar a aplicabilidade na obten??o e manipula??o dos dados deste tema em comum a estas profiss?es. Ap?s uma revis?o dos t?picos considerados importantes, para o entendimento de an?lise do sinal da voz, ? realizada uma implementa??o em duas etapas: uma de an?lise dos sinais com a t?cnica Cepstral e ap?s, outra etapa onde as caracter?sticas Cepstrais encontradas em cada caso s?o identificadas para que se obtenha padr?es de reconhecimento das altera??es lar?ngeas. Na primeira fase os sinais ac?sticos das altera??es vocais s?o separados em grupos, onde previamente se obteve o diagn?stico exame endosc?pico de 61 pessoas, todos adultos, sendo diagnosticados como 17 apresentando cisto de prega vocal, 9 com sulco de prega vocal, 8 com p?lipo de prega vocal, 5 com edema de Reinke, 9 com n?dulos e 13 normais. As altera??es lar?ngeas em estudo representam a maior parte dos diagn?sticos dos pacientes que consultam com queixas de rouquid?o nos consult?rios dos otorrinolaringologistas.[23] O m?todo de processamento do sinal utilizado foi o de an?lise Cepstral como par?metro de compara??o entre os achados de cada altera??o lar?ngea e o isolamento das caracter?sticas significativas do sinal para a aplica??o nos m?todos de identifica??o. Na etapa de identifica??o foram realizadas a separa??o das caracter?sticas e a classifica??o das altera??es lar?ngeas de uma maneira que foi poss?vel ser obtido um protocolo de diagn?stico. Com a t?cnica aplicada neste trabalho e a similaridade dos padr?es obtidos dos sinais das vozes, foi poss?vel obter um reconhecimento autom?tico das altera??es lar?ngeas com taxa de identifica??o elevada (89 %). O projeto de identifica??o das altera??es das pregas vocais ?, portanto, capaz de discriminar, de forma eficiente, as altera??es lar?ngeas a partir das suas caracter?sticas ac?sticas apresentadas, independentemente do sexo do paciente e de pequenas varia??es na altera??o lar?ngea e na obten??o do sinal satisfazendo o que ? proposto neste trabalho

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 434559.pdf: 4621717 bytes, checksum: c4885f23273153ab3ddd4a325610aa74 (MD5) Previous issue date: 2011-08-25 / Esta disserta??o apresenta um modelo de codificador da voz que avalia a qualidade perceptual, utilizando-se um codificador param?trico definido pela Recomenda??o do ITU-T, o G729a , conhecido tecnicamente como Conjugate Structure Algebraic Code Excited Linear Prediction (CS-ACELP). Atualmente, a codifica??o de voz ? avaliada por par?metros subjetivos, em que n?o h? uma an?lise para melhoria perceptual que altere os par?metros dinamicamente. O objetivo deste trabalho ? a melhoria no desempenho do sinal codificado na fonte, considerando as limita??es de trabalhar com as vari?veis escalares do codec. Foi realizada uma an?lise sobre os sinais de voz para dar subs?dios ao leitor, possibilitando o entendimento te?rico e uma descri??o sobre o codificador G729a, enfatizando os est?gios de codifica??o dos par?metros escalares, objeto deste estudo.Programou-se no codificador G729a, o algoritmo PESQ, o qual realiza a an?lise perceptual do sinal de voz. Tamb?m foi avaliada recomenda??o P.862 do ITU-T que descreve o algoritmo de avalia??o da qualidade perceptual. Para validar a metodologia proposta, foram realizados experimentos em sinais de voz do banco de dados Timit, em que se estudou o comportamento do sinal de voz e a melhoria perceptual devido ? altera??o dos par?metros escalares de codifica??o do sinal. No experimento realizado, foi realizada a modifica??o no codificador CS-ACELP com a utiliza??o de uma an?lise perceptual ponderando a avalia??o do algoritmo do PESQ para decis?o de atua??o sobre a codifica??o, o que resultou em sinais de maior qualidade para os usu?rios, garantindo a estabilidade de 72,41% e melhorando 50,38% dos quadros avaliados pelo PESQ. Houve altera??o no ganho de pitch, sem a modifica??o da ess?ncia do codec.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 392290.pdf: 2449610 bytes, checksum: e98cfa50388a7a3f744c3841c0b5837e (MD5) Previous issue date: 2007-04-27 / A ESPAR (Electronically Steerable Parasitic Array Radiator) ? uma antena adaptativa, utilizada para recep??o de sinais digitais. Esta antena, diferentemente das demais antenas inteligentes, necessita de apenas um downconverter no elemento central ativo. Todos os outros elementos da antena s?o parasitas e modelam o diagrama de irradia??o atrav?s do ajuste independente de reat?ncias control?veis. Estas reat?ncias s?o ajustadas por meio de um algoritmo adaptativo. O objetivo deste algoritmo ? buscar um conjunto de valores para as reat?ncias, tal que o diagrama de irradia??o seja modelado de modo a anular sinais interferentes. Neste trabalho s?o propostos dois novos algoritmos baseados no Gradiente Estoc?stico, para controle de antenas controladas por reat?ncias, tal como a ESPAR. O primeiro algoritmo aplica o princ?pio de opera??o do Processo de Desconvolu??o Autodidata Concorrente (PDAC) ao algoritmo Maximum Moment Criterion (MMC). J? o segundo algoritmo utiliza a arquitetura original do PDAC. Esses processos avaliam n?o apenas a energia do sinal recebido (amplitude), mas tamb?m a fase do sinal, sem necessidade de transmiss?o de qualquer seq??ncia de treino. Os resultados obtidos demonstram que os algoritmos que utilizam a arquitetura concorrente n?o s? resultam em um menor erro m?dio quadr?tico em rela??o ? constela??o de refer?ncia da modula??o digital, como tamb?m resultam em uma melhor rela??o sinal-interfer?ncia

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 392632.pdf: 865638 bytes, checksum: 0065f3c9d4ee8fba8fb15e1038df97ff (MD5) Previous issue date: 2007-05-16 / A telemedicina tem aproximado cada vez mais o paciente de seus cuidadores (corpo cl?nico e assistencial), tornando poss?vel consultas, exames, avalia??es, segunda opini?o e tantas outras modalidades quando a dist?ncia ? fator presente e limitador na atua??o de maneira convencional. No entando, em nenhum dos casos, ? apresentada uma garantia de recebimento dos pacotes de dados e muito menos ? gerenciada a transmiss?o dos sinais envolvidos. Normalmente a estrutura de comunica??o de dados hospitalares ? a legada da institui??o de sa?de e a transmiss?o se baseia no "melhor esfor?o", sem nenhuma prioridade. O Modelo Integrado de Computa??o Pervasiva para Ambiente M?dico Hospitalar de Tratamento Intensivo pretende regularizar ou reduzir essas defici?ncias e melhorar o n?vel de qualidade deste atendimento. Para tanto, foram analisados os sinais biom?dicos envolvidos, os tempos de resposta aceit?veis entre outros pontos. No final do trabalho, ? apresentado o resumo das premissas geradas a partir dessa pesquisa como os requisitos m?nimos necess?rios para a implementa??o do modelo em ambiente real. Al?m disso, ? avaliado o desempenho de uma rede implementada em ambiente hospitalar, com os seus atrasos e os seus impactos na transmiss?o do sinal