A análise acústica da voz tem sido estudada em diversas áreas e com uma diversidade muito grande de técnicas. Cada um dos métodos possui pontos fortes e fracos na análise do sinal da voz, conseguindo assim extrair as características do sinal vocal. Na análise acústica convencional, baseada na transformada de Fourier, os softwares disponíveis apresentam de forma robusta a frequência fundamental, porém outras medidas importantes como o jitter e o shimmer são apresentadas apenas como um valor total de perturbação do sinal global. Este trabalho tem como objetivo a utilização da Transformada de Wavelet Discreta como ferramenta para análise do sinal e então extração de características da voz, considerando sinais com diferentes graus de periodicidade. Este trabalho apresentará além da busca da frequência fundamental, as perturbações do jitter e shimmer ao longo do sinal da mesma. Isto é importante para que a avaliação da voz possa ser feita observando o exato instante em que as perturbações ocorrem de modo que auxilie no entendimento da dinâmica de uma possível disfonia.

Esta dissertação apresenta o estudo de metodologias de leitura e condicionamento de sinal de matrizes de fotodetectores a poços quânticos (QWIP-FPA) utilizando circuitos integrados dedicados a base de silício. Dispositivos híbridos como QWIP-FPAs apresentam uma série de particularidades que influenciam o seu desempenho, tais como, estabilidade da tensão de polarização dos fotodetectores, capacitâncias parasitas decorrentes dos PADs de hibridização (QWIP-ROIC) e elevados níveis de corrente de escuro. Uma arquitetura de ROIC ainda não verificada na literatura é proposta, na qual um circuito de célula unitária é projetado para ler, amplificar, fornecer uma tensão de polarização estável para o QWIP, diminuir a influência da capacitância do PAD de hibridização e subtrair a corrente de escuro do detetor, entre outras funcionalidades. A célula unitária foi simulada utilizando-se a ferramenta computacional Mentor Graphics, tecnologia AMS, 0.35?m, 3.3V. Os resultados mostram a possibilidade de se subtrair correntes de escuro geradas pelos QWIPs, realizar a integração da fotocorrente mantendo boa linearidade em uma faixa de operação de 10.2nA de fotocorrente bem como garantir tensões de polarizações estáveis, com variação menor que 0.4 mV para toda a faixa de operação. O circuito foi prototipado com financiamento do projeto PMU-FAPESP, pela Austriamicrosystems. Resultados experimentais preliminares apresentam grande coerência com as simulações, indicando grande potencial para implementação de um ROIC completo utilizando a célula unitária projetada.

Rastrear múltiplos alvos é um requisito fundamental para sistemas de vigilância ou de controle de tráfego aéreo que empregam um ou mais sensores aliados a sistemas computacionais para interpretar o ambiente observado e criar uma visão situacional coerente e única dos alvos presentes no cenário real. O método MHT (do inglês, Multiple Hypothesis Tracking) é uma técnica especialmente desenvolvida para lidar com o problema de associação de dados - decorrente da incerteza quanto à origem de medidas tomadas do ambiente - em cenários com múltiplos alvos. Enquanto os métodos de associação tradicionais assumem apenas uma hipótese de associação entre pistas e medidas, o MHT assume várias hipóteses de associação simultâneas e aguarda até que mais informação sensorial do ambiente esteja disponível para julgar quais hipóteses devem ser eliminadas e quais devem ser mantidas. Este trabalho compara o método MHT com técnicas tradicionais em termos de métricas bem determinadas para a quantificação da efetividade de rastreamento. A principal motivação é entender como a estratégia alternativa de associação de dados empregada pelo MHT se reflete na sua complexidade e no seu desempenho quando comparado a métodos convencionais de associação de dados. Para tanto, a abordagem de implementação do MHT adotada neste trabalho - orientada a pistas - é submetida a uma análise de complexidade algorítmica, que, por sua vez, indica que o gargalo dessa abordagem está concentrado no passo de re-geração de hipóteses. Não obstante, para quantificar a melhoria na efetividade de rastreamento, esse trabalho oferece uma comparação da efetividade de rastreamento do MHT com um método benchmark - o GNN (do inglês, Global Nearest Neighbor) - em quatro cenários de complexidade incremental compostos por múltiplos alvos e apenas um sensor. Os resultados encontrados indicam que a efetividade do método MHT se degrada suavemente na medida em que a complexidade do cenário aumenta e sugerem que o MHT possui maior robustez que o método GNN diante do aumento de densidade de falsos alarmes (ou medidas espúrias).

Os desafios atuais no segmento de aviação civil compreendem desde a crescente competição entre as empresas aéreas até a rápida reação à volatilidade dos preços de combustível. Nesse cenário, predizer a ocorrência de falhas dos sistemas aeronáuticos e otimizar a manutenção programada das aeronaves podem representar um potencial ganho competitivo. Este trabalho apresenta um estudo de caso de emprego do prognóstico de falhas em um anemômetro de fio quente. O desenvolvimento está baseado em dados históricos da frota, em uma compreensão detalhada da operação do sistema de ventilação e no efeito produzido pela degradação do sinal do sensor. A metodologia utilizada no decorrer do estudo consiste da aquisição e tratamento dos dados, da extração das características que descrevem o comportamento de deterioração do sensor e da utilização de uma técnica de prognóstico. Um método não-paramétrico também é usado para estimar as incertezas associadas ao prognóstico. As conclusões expostas apontam para uma solução relativamente simples para predizer falhas no anemômetro com antecedência suficiente para evitar manutenções não-planejadas e, portanto, reduzir custos operacionais.

Uma vez escolhida a técnica da híbrida para a transmissão digital banda básica "full duplex" em um par de fios, este trabalho consiste em obter as respostas impulsivas do sistema (canal e eco), fazer o cancelamento de eco e a equalização do canal (usando DFE-"Decision Feedback Equalizer") através de filtragem adaptativa e obter o desempenho do sistema completo através do cálculo da probabilidade de erro. Simulamos em computador digital os filtros adaptativos (cancelador de eco e equalizador) que usam o algoritmo LMS ("Least Mean Square") nas estruturas transversal e "lookup table". Através da observação da f.d.p. (função densidade de probabilidade) do sinal entrante no elemento de decisão dos pulsos recebidos, após convergências dos filtros adaptativos, foi obtida um método analítico de cálculo da probabilidade de erro Pe.

Os processadores RISC (Reduced Instruction Set Computer) temsido estudados desde a decada passada. Eles demonstram desempenhos melhorados com relacao aos processadores da familia CISC (Complex Instruction Set Computer) sob certos aspectos. A motivacao para a procura de arquiteturas especializadas esta baseada na uniformidade das aplicacoes. Este e o caso do processamento digital de sinais (DSP). Tipicamente os processadores de sinais digitais possuem parametros de arquitetura que os tornam parte da familia CISC. Recentemente, pesquisadores descobriram que processadores RISC de uso geral tem desempenhos que satisfazem os requisitos da aplicacao de DSP, mesmo em sistemas de tempo real. ESte trabalho propoe um processador RISC dedicado ao processamento digital de sinais - um RISP (Risc for Signal Processing) chamado disxdsp - e mostra alguns aspectos do seu desempenho comparativamente com outros processadores. Para medidad de desempenho foi utilizada a abordagem dos kernels de DSP, que consistem em fragmentos de codigo frequentemente utilizados. Para comparacoes, o processador dedicado TMS320C25 foi estudado, incluindo o uso estatistico de suas instrucoes e seu desempenho. O DLX foi o modelo utilizado para medidas em RISC. Todos os kernels foram codificados a mao para evitar interferencia dos compiladores no desempenho dos processadores. Neste trabalho foi feito um estudo comparativo entre um processador de sinais digitais convencional (TMS320C25), um RISC tipico (DLX) e um RISP (dixdsp). Os parametros basicos utilizados nesta comparacao foram o tempo requerido para realizar uma determinada tarefa, o tamanho da memoria utilizada para armazenar os algoritmos, a media de ciclos de clock por instrucao - CPI - utilizada e a complexidade, em termos de numero de instrucoes, na codificacao. Resultados mostram que nao existe uma maquina ideal para todas as aplicacoes, porem existe um conjunto de processadores capaz de satisfazer os requisitos de velocidade, custo, potencia, etc. de uma determinada tarefa. As conclusoes enfatizam que os processadores RISC modernos satisfazem os requisitos de DSP e que a arquitetura RISP proposta apresenta desempenho melhorado, com relacao a arquitetura RISC estudada, quando utilizada em varias destas tarefas.

Neste trabalho e proposto um modelo matematico representativo do sinal de video de um radar de vigilancia aerotransportado. O modelo baseia-se em um processo Markoviano bidimensional causal de segunda ordem, que tem os seus parametros calculados atraves das caracteristicas do radar e do sinal eco recebido. O modelo proposto gera as imagens que sao a realizacao de um processo estocastico correlacionado estacionario com densidade de probabilidade Rayleigh. As imagens geradas sao dependentes dos parametros fisicos do radar, da geometria de iluminacao da cena e das caracteristicas dos alvos. Para aplicacao dos resultados obtidosforam definidos os parametros de um radar hipotetico denominado Radar de Vigilancia Aerotransportado do ITA - RADITA e simulou-se atraves dos modelos propostos as imagens deste radar. A simulacao foi feita em linguagem C e incorporou caracteristicas do processador de sinais do RADITA. O RADITA apresenta caracteristicas de operacao de um radar de vigilancia aerotransportado real, possibilitando a alteracao de varios parametros do radar e do cenario de observacao durante a execucao do programa. O trabalho realizado e o modelo proposto podem simular diversos tipos de radares de vigilancia, aerotransportados ou nao. Pode ser utilizado para o treinamento de operadores de radar, experiencias didaticas e e no desenvolvimento de pesquisa de processadores de sinais de radar.

Este trabalho tem como objetivo desenvolver e avaliar altoritmos aplicados a sistemas automáticos de análise de eletrocardiogramas. Os algoritmos desenvolvidos são capazes de analisar um canal de eletrocardiograma. Os batimentos cardíacos são detectados com o uso de algoritmos para reconhecimento de padrões que acusam a existência de complexos QRS. É feita, então, a extração de parâmetros temporais e morfológicas dos batimentos detectados e, em seguida, se dá a classificação através do agrupamento de batimentos semelhantes. Para avaliação de desempenho dos algoritmos, os resultados obtidos pelo sistema automático na análise de eletrocardiogramas reais são comparados à análise feita por médicos especialistas. O desenvolvimento do trabalho foi realizado na linha de microcomputadores IBM-PC compatíveis. Os resultados obtidos indicam que os algoritmos desenvolvidos podem ser utilizados, em tempo real, em sistemas automáticos para análise de eletrocardiogramas nesta linha de computadores.

Este trabalho apresenta o projeto, a implementação e a aplicação em tempo real de uma arquitetura multiprocessadora de baixo custo e com alta capacidade para processamentonumérico. Dois processadores digitais de sinais TMS320C30 são empregados para processamento numérico intensivo, em microcontrolador PCB80C552 faz a interface de arquitetura com sistemas analógico/digitais. Um microcomputador IBM PC é empregado como hospedeiro, plataforma de desenvolvimento de aplicativos e interface eficiente com o usuário. Os processadores se comunicam via memória SRAM de duplo acesso através de um protocolo dirigido por interrupções. Além de flexível, a arquitetura pode ser expandida para implementação em hipercubo.Aplicações em tempo real de filtragem e controle adaptativo são apresentadas e discutidas. Uma metodologia baseada em heurística para a paralelização de algoritmos seriais em equivalente paralelos mapeados na arquitetura é proposta.

Este trabalho traz um estudo dos diversos aspectos práticos envolvidos na estimação espectral empirica de sinais aleatórios, utilizando para tanto um caso exemplo: o modelamento do "clutter" maritimo de radar. A partir da análise estatistica do processo e de um estudo a respeito das diversas técnicas de estimação espectral existentes, opta-se pelo modelamento paramétrico AR, após considerar-se o caso geral do modelamento ARMA ("autoregressive moving-average"). Por se tratar o "clutter" de um processo estocástico não gaussiano, é apresentado um estudo comparativo entre os modelos obtidos de uma análise estatistica nos domínios do segundo momento (representado pelo algoritmo de Burg) e dos cumulantes de até terceira ordem (algoritrro dos currulantes). Neste último caso, a análise estatística de ordem superior (momentos de até terceira ordem) é responsável por incorporar ao modelo informação adicional a respeito do processo, e reduzir os efeitos de polarização do espectro causados por ruido de observação aditivo. No decorrer do texto são discutidos aspectos como autocorrelação em azimute e em distância, estacionariedade, estimação da ordem do modelo, localização dos polos no plano complexo, variância, resolução e estabilidade espectral. Os modelos são validados através de uma correspondência bem definida entre os resultados obtidos no domínio amostral ou estatístico e no domínio espectral.