Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260093.pdf: 3659944 bytes, checksum: 4e4148d55c5e510e1e91b25844409c1f (MD5) / A partir dos resultados de uma investigação a respeito de temas de Engenharia Biomédica na grade curricular dos cursos de graduação de Engenharia Elétrica, notou-se a concreta carência de investimentos na área. Esta é a principal motivação para este trabalho, cujo objetivo é contribuir no desenvolvimento da Plataforma Didática de Engenharia Biomédica. Esta contribuição é dada pela criação de um módulo de aquisição e condicionamento de sinais de Eletroencefalograma (EEG) de superfície, com características didáticas, pelo desenvolvimento e implementação de um Módulo Base microprocessado para conversão analógico-digital de parâmetros eletrofisiológicos e pelo projeto e elaboração de um roteiro de aula prática de filtragem analógica de sinais de EEG de superfície. Neste enfoque, é realizado um estudo a respeito das origens e características dos sinais de EEG, derivações e posicionamento de eletrodos, aspectos relacionados com a aquisição e condicionamento de sinais de EEG, onde são abordados os eletrodos e amplificadores de biopotenciais, ruídos e interferências, filtragem de sinais e normas associadas. A avaliação do sistema foi realizada com alunos de graduação de engenharia elétrica que realizaram aulas práticas utilizando o sistema e através de um mini-curso de engenharia biomédica na prática. Aspectos motivacionais do sistema foram avaliados, quantificando sua facilidade de uso e se o mesmo é organizado, estimulante e significativo. O resultado da avaliação mostrou que o sistema é motivador com alta expectativa para o sucesso.

[pt] Nesta tese é abordada a transmissão CDMA (Code Division Multiple Access) por blocos em canais SISO (Single Input - Single Output) seletivos em frequência. Considera-se a transmissão tanto em portadora única quanto multiportadora, com intervalo de guarda do tipo prefixo cíclico e do tipo preenchimento de zeros. São investigadas estruturas de detecção multiusuário às cegas, baseadas no critério de míınima variância com restrições lineares. Implementações adaptativas do tipo gradiente estocástico e do tipo míınimos quadrados são apresentadas e novos algoritmos de estimação de canal são propostos. É também discutida nesta tese a transmissão CDMA por blocos em canais MISO (Multiple Input - Single Output) seletivos em frequência. Considera-se, assim como no canal SISO, os casos de transmissão em portadora única e multiportadora, incorporando intervalos de guarda do tipo prefixo cíclico e do tipo preenchimento de zeros. Para este tipo de sistema, duas estruturas de transmissão são propostas e uma análise do ganho de diversidade para cada tipo de estrutura é conduzido, identificando as condiçõoes para atingir o máximo ganho de diversidade. Um detector baseado no critério de mínimo erro quadrático médio é implementado para cada estrutura e, no caso da primeira estrutura de transmissão, um detector às cegas baseado no critério de mínima variância é proposto. Uma implementação adaptativa do tipo mínimos quadrados é apresentada e novos algoritmos de estimação de canal são propostos. / [en] This thesis addresses block CDMA (Code Division Multiple Access) transmission in frequency selective SISO (Single Input - Single Output) channels. Both multicarrier and single carrier transmission are considered with cyclic prefix and zero padding as guard interval. Blind multiuser detection based on the linearly constrained minimum variance criterion is investigated. Stochastic gradient and recursive least squares implementations are presented and new channel estimation algorithms are proposed. It is also discussed in this thesis block CDMA transmission in frequency selective MISO (Multiple Input - Single Output) channels, including, as in the SISO channel, the case of multicarrier and single carrier transmission with cyclic prefix and zero padding as guard interval. Two structures are proposed for transmission in this scenario, an analysis of the diversity gain for each type of structure is conducted and conditions for achieving the maximum diversity gain are identified. A detector based on the minimum mean square error criterion is implemented for each structure. Recursive least squares implementations are presented and new blind channel estimation algorithms are proposed.

A análise do sono está baseada na polissonogra a e o sinal de EEG é o mais importante. A necessidade de desenvolver uma análise automática do sono tem dois objetivos básicos: reduzir o tempo gasto na análise visual e explorar novas medidas quantitativas e suas relações com certos tipos de distúrbios do sono. A estrutura do sinal de EEG de sono está relacionada com a chamada microestrutura do sono, que é composta por grafoelementos. Um destes grafoelementos é o fuso de sono (spindles). Foi utilizado um delineamento transversal aplicado a um grupo de indivíduos normais do sexo masculino para testar o desempenho de um conjunto de ferramentas para a detecção automática de fusos. Exploramos a detecção destes fusos de sono através de procura direta, Matching Pursuit e uma rede neural que utiliza como "input"a transformada de Gabor (GT). Em comparação com a análise visual, o método utilizando a transformada de Gabor e redes neurais apresentou uma sensibilidade de 77% e especi cidade de 73%. Já o Matching Pursuit, apesar de mais demorado, se mostrou mais e ciente, apresentando sensibilidade de 81,2% e especi cidade de 85.2%.

Dissertação [mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T08:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275252.pdf: 868813 bytes, checksum: 20c260851cf8918c21ee9565cea6d946 (MD5) / Esta dissertação propõe uma nova técnica de conversão do contorno de pitch para aplicação em sistemas de conversão de voz. O principal objetivo deste trabalho é possibilitar a aplicação do método proposto aos mais diferentes tipos de sistemas de conversão de voz sem que para tanto seja necessário adaptar ou criar um novo banco de sinais de fala. A abordagem proposta considera o algoritmo MOMEL (modelling melody) para dividir o contorno de pitch levando em conta os componentes macroprosódico e microprosódico, sendo que cada um deles é convertido separadamente. A contribuição do componente macroprosódico, obtida pela interpolação dos dados usando a codificação INTSINT (international transcription system for intonation), é então convertida utilizando um modelo de misturas gaussianas (GMM); enquanto, a contribuição do componente microprosódico é convertida por seleção de segmentos de contorno de pitch. Os problemas inerentes à avaliação de desempenho dos sistemas de conversão de voz são discutidos e um parâmetro denominado índice de desempenho é modificado para permitir uma avaliação objetiva da conversão do contorno de pitch. O desempenho do método proposto é confrontado com dois dos métodos mais utilizados na literatura: conversão utilizando normalização gaussiana (GN) e GMM. O desempenho dos diferentes métodos considerados são avaliados através de dois testes subjetivos: de preferência e de similaridade. Os resultados obtidos ratificam a medida adotada, indicando uma preferência pelo método proposto através da melhoria significativa de desempenho frente aos demais métodos avaliados. A flexibilidade da nova abordagem possibilita ampla gama de aplicações nos mais variados tipos de sistemas de conversão de voz.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267094.pdf: 208789903 bytes, checksum: 344e69fc3816d5727d93dc2277f1e4e0 (MD5) / Com a evolução das técnicas de avaliação de ruído foi possível criar mapas de imagens acústicas que determinam com maior precisão as regiões de ruído proeminente; esse é o princípio básico da técnica de beamforming. Estendendo-se a técnica para fontes em movimento, é possível fazer o mesmo tipo de avaliação, e localizar assim as fontes que são geradas por efeitos do movimento, como: rolamento de um carro ou as turbulências do ar geradas por um avião. O trabalho desenvolvido compreende toda a implementação do sistema de beamforming para que as medições de fontes móveis fossem possíveis. Isso inclui a construção, calibração e validação dos microfones e do array que os sustenta. Na aplicação para fontes em movimento, o direcionamento do trabalho visou a uma aplicação prática e real. Nesse sentido, o teste de Pass-by Noise regulamentado para medição veicular foi utilizado como base para as medições de fontes em movimento. De forma sucinta, esse trabalho demonstra uma breve revisão teórica a respeito dos fundamentos de acústica, processamento de sinais e Efeito Doppler, baseando-se nas referências. Desse modo, a cadeia de medição utilizada é apresentada e validada. Em sequência a isso, são apresentados os métodos de medição e análise, bem como os resultados do beamforming para o ruído de passagem de veículos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:57:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228434.pdf: 5712344 bytes, checksum: ba0027b95803b1a1fe0530e037794376 (MD5) / Reguladas pela automaticidade intrínseca do nodo sinoatrial e pela influência modulatória do Sistema Nervoso Autônomo, as ondas do sinal eletrocardiográfico apresentam variabilidade batimento a batimento. A variabilidade na série de intervalos entre ondas R é capaz de fornecer informações essenciais para identificação de cardiopatias escondidas. A variabilidade na série de intervalos entre as ondas Q e T vem sendo considerada uma importante marca na predição de risco de morte súbita. O propósito deste estudo foi o desenvolvimento de um software que auxiliasse na análise desta variabilidade dos sinais. Sua implementação dividiu-se em 03 processos: Interface de Aquisição do Sinal, Pré-processamento do Sinal e Processamento das Variabilidades de Freqüência Cardíaca e Intervalo QT. O processo de "Aquisição do Sinal" compreende os passos necessários para a obtenção do sinal a ser analisado. No "Pré-processamento" incluem-se todos os passos realizados desde a leitura do sinal armazenado até a geração das séries de seus intervalos RR e QT. O último processo, denominado "Processamento de VFC e VQT" oferece ferramentas para análise nos domínios do tempo, freqüência, tempo-freqüência, e análise não-linear, facilitando as conclusões do especialista. Antes do último processo, permite-se ao usuário visualizar e inspecionar o sinal e seus parâmetros, validando-os ou modificando-os manualmente. As ferramentas implementadas no sistema foram testadas através do estudo em atletas versus não-atletas, em registros de 5 minutos em repouso. Constatando-se que os resultados corresponderam aos publicados por outros estudos, uma maior VFC e menor VQT em atletas, além das diferenças entre modalidades distintas, consideraram-se válidas as respostas do sistema desenvolvido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345348.pdf: 4052096 bytes, checksum: 952b762d8a1b26e7b80757dfa8ca7fa7 (MD5) Previous issue date: 2016 / A comprovação clínica do diagnóstico da epilepsia é realizada por um neurofisiologista que analisa registros de eletroencefalograma (EEG) do indivíduo com suspeita da doença, resultando em um processo demorado. Embora muitos estudos tenham proposto métodos ou sistemas de automatização da análise dos registros de EEG, ainda não existe um algoritmo ou sistema que realize este tipo de tarefa com o sucesso esperado no ambiente clínico. Uma solução adotada para aumentar o desempenho de tais classificadores é o processamento digital dos sinais de EEG. Dentre os métodos de processamento, a Transformada Wavelet tem apresentado resultados promissores. Em continuidade aos estudos desenvolvidos em uma linha de pesquisa do Instituto de Engenharia Biomédica (IEB-UFSC) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), este trabalho propõe-se a realizar uma comparação direta entre os dois métodos de aplicação da Transformada Wavelet: Banco de Filtros e Escalogramas. As funções Wavelet analisadas neste trabalho foram escolhidas de acordo com uma revisão da literatura. Uma base de dados com segmentos de sinais de EEG é processada com banco de filtros e escalogramas. A base de dados processada é aplicada à entrada de redes neurais artificiais para o reconhecimento de padrões eletrográficos característicos de pacientes com Epilepsia. Os resultados são analisados a partir de dois métodos: análise não paramétrica e análise da rede com maior eficiência obtida para cada função Wavelet. Utilizando análise não paramétrica, as funções Coif 4 e Db 4, utilizando Banco de Filtros, e Bior 3.1 e Coif 1, utilizando Escalogramas, apresentam bom desempenho. Por sua vez, fazendo análise com base em apenas uma única rede para cada função, a melhor configuração é utilizando a função Bior 3.1 com processamento por Banco de Filtros.<br> / Abstract : The clinical evidence of the diagnosis of epilepsy is performed by a neurophysiologist who analyzes the electroencephalogram (EEG) records of the individual with suspected disease, resulting in a time consuming process. Although many studies have proposed methods or automated systems for EEG record analysis, there is still no algorithm or system that performs this type of task with the expected success in the clinical setting. One solution adopted to increase the performance of such classifiers is the digital processing of the EEG signals. Among the processing methods, the Wavelet Transform has presented promising results. In continuity to the studies developed in a line of research of the Institute of Biomedical Engineering (IEB-UFSC) of the Federal University of Santa Catarina (UFSC), this work proposes to make a direct comparison between the two methods of application of the Wavelet Transform: Bank of Filters and Scalograms. The Wavelet functions analyzed in this work were chosen according to a literature review. A database with segments of EEG signals is processed with Wavelet Filter Banks and Scalograms. The processed database is applied to the input of artificial neural networks for the recognition of electrographic patterns characteristic of patients with Epilepsy. The results are analyzed using two methods: non-parametric analysis and the most efficient network obtained for each Wavelet function. Using non-parametric analysis, the Coif 4 and Db 4 functions, for Filter Banks, and the Bior 3.1 and Coif 1 functions, using Scalograms, perform well. In turn, doing the analysis based only a single network for each function, the best configuration is using the Bior 3.1 function and processing by Filter Bank.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267133.pdf: 4620960 bytes, checksum: 93b1e79acf5d4ecbb4792b2116f16651 (MD5) / A engenharia biomédica é uma área em fase de crescimento no Brasil. Em contra partida, os cursos de formação em engenharia não formam um número suficiente de profissionais com os conhecimentos na área de engenharia biomédica. Para os poucos profissionais que aprendem assuntos sobre engenharia biomédica em sua formação, apenas uma pequena parte destas aulas foram de conteúdo prático. Assim, o presente trabalho detalha um estudo e desenvolvimento de uma ferramenta didática para apoio ao ensino de filtros digitais aplicados a sinais biomédicos. Processamento digital de sinais tem destaque como uma área complexa e que requer um alto conhecimento de ferramentas matemáticas para o seu projeto. Portanto, este trabalho propõe a criação de um tutorial interativo no qual os alunos possam ler sobre os assuntos relativos à filtragem digital e todo o conteúdo que introduz às técnicas de filtragem digital. O tutorial possui Java Applets e rotinas em Scilab que facilitarão o entendimento do conteúdo de maneira interativa, onde o leitor poderá ler e automaticamente executar o aprendido, tanto na teoria como na prática. Assim, com um tutorial teórico e prático, os alunos de Engenharia poderão, com mais facilidade, compreender assuntos relativos à filtragem digital e seus precedentes. O trabalho foi validado com a utilização de ferramentas matemáticas e avaliado com a utilização do WebMac (4.0), que com a alta expectativa de sucesso, os alunos poderão ter uma visão de como filtros digitais podem alterar um sinal de Eletroencefalograma, possibilitando esse aprendizado de forma estimulante e motivante. The biomedical engineering is a growing area in Brazil though the Brazilian engineering courses do not graduate enough number of professionals with expertise in biomedical engineering field. For the few who raised these issues in their training, only a small portion of the classes were of practical content. Therefore, this present work details a study and development of a didactic tool to support the teaching of digital filters applied to biomedical signals. Digital signal processing is highlighted as a complex area and requires a high knowledge of mathematical tools for its project. This paper proposes the creation of an interactive tutorial, where students can read about the issues relating to digital filtering and all the content that introduces the techniques of digital filtering. The tutorial has Java Applets and routines in Scilab that facilitates the understanding of the content in an interactive way, where the reader is able to read and automatically run what was recently learned, both in theory and in practice. Thus, with a theoretical and practical tutorial, the students of engineering are able to easily understand issues on digital filtering and its precedents. The developed work was validated with the use of mathematical tools and evaluated with Webmac (4.0), that with the high expectation of success, the students can have a vision of how digital filters can distort an Electroencephalogram, allowing them to learn it in a stimulating and motivating way.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2009 / Bibliografia: f. 47-52 / Uma das questões mais importantes na interface de computador-cérebro é a análise de padrões cerebrais, geralmente representados por sinais elétricos. Este trabalho tem como objetivo introduzir uma ferramenta de mineração de dados para sinais de EEG, anali / One of the most important issues in brain-computer interface (BCI) is the analysis of patterns in brain states generally represented by electrical signals. The main objective of this work is to present an exploratory approach on electroencephalographic (E

Made available in DSpace on 2009-11-18T18:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosRaimarSchoeninger.pdf: 2380674 bytes, checksum: 7d1b92328e9a311bf3923001d9a70c21 (MD5) Previous issue date: 2002 / The new economy stimulated by the bigger Internet participation as an interaction mean between people and business has been changing the companies¿ management routine. Nowadays, Internet access goes through telephones, in the houses and offices, or through nets of the Intranet kind, with the users in their working settings. The Internet personal access added, with mobility, surely will bring changes to our contacting form to the outside world as well as it will create a possibility of giving the customers a bigger variety of products and services. The present study aims are: (i) to verify the customers behaviours related to this new media, presented in the mobiles digital screens; (ii) to explore some of their main features, and (iii) to compare them with the other media features, as the radio and the TV ones. The applied research methodology was the data collecting through phone interviews. To obtain a Confidence Interval of 95%, 470 WAP, Internet, radio and TV current users¿ answers were gotten. To compare the media, the Fishbein multi-attributes model was used what possibilities to form comparative scores of the attributes built for the research. To mark the discussion concerning the public behaviour related to the differentiated use of the mentioned media out, the study produced uses the McLuhan theoretical reference (1969), specially concerning to his theoretical building, denominated hot and cold means. But this referential theoretic mark could not be supported by the accomplished quantitative study result. The comparison of built attribute scores averages has differentiated the hot media WAP, like radio, as well as the cold media one, like TV. This way, showing that the access new technology appearance, WAP, not only enlarges the Internet use, but also appoints to a new theoretic classification possibility to this new media. The accomplished quantitative research revealed that, through the user point of view, the ¿Contents¿ category is considered as one of the most important WAP aspects. The TV and the radio received significantly lower grades in this subject. The public considers that is important that the WAP information is ¿trustworthy¿, ¿easy¿ to find, ¿available¿, ¿sufficient¿ and that attends the ¿urgency¿ expected by the user. It was observed that the WAP score ¿emotion¿ is inferior to the radio and TV and superior to the Internet ones. But, the differences found are not significant. Considering the low score of importance given to the attributes group ¿emotion¿, is not recommended the WAP use as media when the emotional users aspects are wanted to be reached. / A nova economia, impulsionada pela maior participação da Internet como meio de interação entre pessoas e negócios, tem alterado a rotina da gestão das empresas. Atualmente o acesso à Internet acontece através de telefones fixos, nas casas e escritórios, ou através de redes tipo Intranet, com usuários no ambiente de trabalho. A inclusão do acesso pessoal à Internet, com mobilidade, certamente traz mudanças na forma como nos comunicamos com o mundo, além de permitir que se coloque à disposição dos consumidores uma grande variedade de novos produtos e serviços. O objetivo do presente estudo é: (i) verificar as atitudes dos consumidores em relação a esta nova mídia, apresentada nas telas dos telefones celulares digitais; (ii) explorar algumas de suas principais características, e (iii) compará-las com as das outras mídias, tais como o Rádio e a TV. A metodologia aplicada na pesquisa foi de levantamento de dados através de entrevistas telefônicas. Foram ouvidos 470 usuários atuais do WAP, Internet, Rádio e Televisão, para obtenção de Intervalo de Confiança de 95%. Para comparação de mídias usou-se o modelo multiatributos de Fishbein , que possibilita formar escores comparativos dos atributos construídos para a pesquisa. Para balizar a discussão a respeito da atitude do público no uso diferenciado das mídias abordadas, o trabalho produzido utiliza-se do referencial teórico de McLuhan (1969), especialmente na construção teórica por ele criada e denominada de meios quentes e meios frios. Porém, este marco teórico referencial não pôde ser sustentado pelo resultado do estudo quantitativo realizado. A comparação de médias dos escores dos atributos construídos diferenciou o Wap tanto de mídias quentes como o Rádio, quanto de mídias frias, como a TV. Mostrando, desta forma, que o surgimento da nova tecnologia de acesso, Wap, não apenas amplia o uso da Internet, como também aponta para a possibilidade da concepção de uma nova forma de classificação teórica para estas novas mídias. A pesquisa quantitativa realizada revelou que, do ponto de vista do usuário, a categoria ¿Conteúdo¿ é considerada como um dos aspectos mais importantes no Wap. A Televisão e o Rádio receberam notas significativamente menores nesta categoria. O público considera que é importante que a informação no Wap seja ¿Confiável¿, ¿Fácil¿ de encontrar, ¿Disponível¿, ¿Suficiente¿ e atenda à ¿Urgência¿ esperada pelo usuário. Verificou-se que o escore ¿Emoção¿ do Wap é inferior ao do Rádio e ao da Televisão e superior ao da Internet. Porém, as diferenças encontradas não são significativas. Considerando o baixo escore de importância dada ao grupo de atributos ¿Emoção¿, não é recomendável o uso do Wap como mídia quando se quer atingir aspectos emocionais dos usuários.