Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-29T19:18:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Fernando Burgos Beltrán - 2015.pdf: 4368650 bytes, checksum: 0eb56ef14323cf94881fc293cfa9be70 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-30T11:24:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Fernando Burgos Beltrán - 2015.pdf: 4368650 bytes, checksum: 0eb56ef14323cf94881fc293cfa9be70 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T11:24:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diego Fernando Burgos Beltrán - 2015.pdf: 4368650 bytes, checksum: 0eb56ef14323cf94881fc293cfa9be70 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-07-06 / Outro / The continuous technological advances in the areas of electronics and programming made the signal processing techniques much easier to implement, allowing them to be incorporated in the communication systems, improving their performance. This work approaches the problem of estimating direction of arrival or angle of incidence (DOA) of electromagnetic wave fronts of a linear antenna array, and of beamforming of the array. Among the various techniques that exist in the literature, the Least Mean Squared algorithm (LMS) is a deterministic method that stands out for its simplicity, ease of implementation and the tendency to find local minima. On the other hand, the Genetic Algorithm (GA) is a heuristic method that ensures more comprehensive exploration possibilities avoiding the tendency of sticking to local minima, but offering greater difficulty of implementation, and higher computational complexity. The recently proposed Compact Genetic Algorithm (cGA) is a tool that shares all the virtues of GA, but without requiring the large computational cost that a GA entails. Since this method has not yet been used for controlling antenna arrays, this paper proposes to use it as the estimation of DOA and beamforming, in addition to enhance it with a number of modifications to make it more robust and more complete, though making it computationally heavier. This work presents simulations where the proposed adaptive receiver is evaluated under different scenarios of signal to noise ratio (SNR), number of interfering sources and convergence velocity. Moreover, moving users tracking situations are simulated, where the receiver's ability to adapt its radiation pattern is tested. All tests were done in the code division multiple access (CDMA) environment, where the only information available to the receiver are the sources spreading codes. To verify the operation of the cGA, its performance was compared with that of the LMS algorithm simulation under the same simulation conditions. The development of this thesis allowed to publish the articles named Adaptive Beamforming for Moving Targets Using Genetic Algorithms and a CDMA Reference Signal in the IEEE Colombian Conference on Communications and Computing COLCOM 2015, and Adaptive Beamforming for Moving Targets Using Genetic Algorithms in the IEEE Workshop on Engineering Applications WEA 2015 – International Congress on Engineering. The last one was accepted as an extended version to be publish in the magazine INGENIERÍA that belongs to the Distrital Francisco José de Caldas University in Bogotá, Colombia. / Os contínuos avanços tecnológicos nas áreas da eletrônica e da programação tornaram as técnicas de processamento de sinais muito mais fáceis de implementar, permitindo a incorporação delas nos sistemas de comunicação, melhorando a performance destes. Neste trabalho desenvolve-se o problema de estimação da direção de chegada ou ângulo de incidência (DOA) de frentes de ondas eletromagnéticas sobre um arranjo linear de antenas, além da conformação de feixe (beamforming) do arranjo. Dentre as diversas técnicas existentes na literatura, o algoritmo de Mínima Média Quadrática (LMS, do inglês Least Mean Squared) é um método determinístico que se destaca por sua simplicidade, facilidade de implementação e a tendência de encontrar mínimos locais como resposta. Por outro lado, o Algoritmo Genético (AG) é um método heurístico que garante uma exploração mais completa de possibilidades evitando a tendência de cair em mínimos locais, mas oferecendo uma maior dificuldade de implementação, além de maior complexidade computacional. Recentemente, foi proposto o Algoritmo Genético Compacto (AGC), que é uma ferramenta que compartilha todas as virtudes dos Algoritmos Genéticos, porém sem exigir o grande custo computacional que um AG implica. Como este método ainda não foi utilizado para o controle de arranjos de antenas, este trabalho propõe utilizá-lo na estimação da DOA e beamforming, além de agregar-lhe uma série de modificações a fim de torná-lo mais robusto e mais completo, apesar de computacionalmente mais pesado. Neste trabalho exibe-se simulações em que o receptor adaptativo proposto é avaliado sob diferentes situações de relação sinal ruído (SNR), quantidade de fontes interferentes e velocidade de convergência. Além disso, simulam-se situações de rastreamento de usuários em movimento, onde é posta à prova a capacidade do receptor adaptar seu diagrama de radiação. Todos os testes foram feitos no ambiente de multiplicidade de acesso via divisão por códigos (CDMA), onde a única informação disponível no receptor são os códigos de espalhamento das fontes. Para conferir o funcionamento do AGC, comparou-se seu desempenho com aquele do algoritmo LMS sob as mesmas condições de simulação. O desenvolvimento desta tese permitiu a publicação dos artigos Adaptive Beamforming for Moving Targets Using Genetic Algorithms and a CDMA Reference Signal no IEEE Colombian Conference on Communications and Computing COLCOM 2015 e Adaptive Beamforming for Moving Targets Using Genetic Algorithms no IEEE Workshop on Engineering Applications WEA 2015 – International Congress on Engineering, este ultimo foi aceito para ser publicado como uma versão estendida na revista INGENIERÍA da universidade Distrital Francisco José de Caldas de Bogotá, Colômbia.

Orientador: Antônio Augusto Fasolo Quevedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T12:21:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_TiagoPaggide_M.pdf: 6663822 bytes, checksum: bdc5918b5983a84b46acf03bb9096cc7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A eletromiografia e uma pratica clinica que permite inferir sobre a integridade do sistema neuromuscular, o que inclui a analise da unidade funcional contrátil do sistema neuromuscular, a unidade motora. O sinal eletromiografico e um sinal elétrico resultante do transiente iônico devido potenciais de ação de unidades motoras capturados por eletrodos invasivos ou não invasivos. Eletrodos invasivos capturam potenciais de ação de ate uma única unidade motora, porem o procedimento e demorado e incomodo. Eletrodos de superfície permitem detectar potenciais de ação de modo não invasivo, porem resultam na mistura de potenciais de ação de varias unidades motoras, resultando em um sinal com aparência de ruído aleatório, dificultando uma analise. Técnicas de Separação Cega de Fontes, como Analise de Componentes Independentes, tem se mostrado eficientes na decomposição de sinais eletromiograficos de superfície nos constituintes potenciais de ação de unidades motoras. Este projeto tem como objetivo desenvolver um protótipo capaz de capturar sinais mioeletricos de superfície e analisar a viabilidade da separação de sinais eletromiograficos intramusculares misturados linearmente, utilizando Analise de Componentes Independentes. O sistema proposto integra uma matriz de eletrodos com ate sete canais, um modulo de pré-processamento, um software para controle da captura dos sinais eletromiograficos de superfície e o algoritmo FastICA em ambiente MATLABR para separação dos sinais eletromiograficos. Os resultados mostram que o sistema foi capaz de capturar sinais eletromiograficos de superfície e os sinais eletromiograficos intramusculares misturados linearmente foram separados de forma confiável / Abstract: Electromyography is a clinical practice that provides information regarding the physiological condition of the neuromuscular system, which includes the analysis of the contractile functional unit of the neuromuscular system, known as motor unit. The electromyographic signal is an electrical signal resultant from ionic transient regarding motor unit action potentials captured by invasive or non-invasive electrodes. Invasive electrodes are able to detect action potentials of even one motor unit, although the procedure is time consuming and uncomfortable. Surface electrodes enable detecting action potential noninvasively, although the detected signal is a mixture of action potentials from several motor units within the detection area of the electrode, resulting in a complex interference pattern which is difficult to interpret. Blind Source Separation techniques, such as Independent Component Analysis, have proven effective for decomposing surface electromyographic signals into the constituent motor unit action potentials. The objective of this project was to develop a system in order to capture surface myoelectric signals and to analyze the viability for decomposing intramuscular myoelectric signals that were mixed linearly, using independent component analyzes. The system includes an electrode matrix with up to seven channels, a preprocessing module, a software for controlling surface myoelectric signals capture, and the FastICA algorithm in MATLABR for the intramuscular myoelectric signals decomposition. The results show that the system was able to capture surface myoelectric signals and was capable of decomposing the intramuscular myoelectric signals that were previously linearly mixed / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica