ROMEU. M. C. Estudo dos efeitos da adição de TiO2 e V2O5 nas propriedades dielétricas da matriz cerâmica Na2Nb4O11 (NN00) e suas aplicações em ressoadores dielétricos. 2014. 182 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T16:26:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_mcromeu.pdf: 10393150 bytes, checksum: 837f681871711231c78ae849af06c468 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T18:00:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_mcromeu.pdf: 10393150 bytes, checksum: 837f681871711231c78ae849af06c468 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T18:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_mcromeu.pdf: 10393150 bytes, checksum: 837f681871711231c78ae849af06c468 (MD5) Previous issue date: 2014-02-12 / In this study were investigated the structural and dielectric properties of the ferroelectric ceramic monoclinic phase Na 2 Nb 4 O 11 with the addition of titanium dioxide (TiO 2 ) and vanadium pentoxide (V 2 O 5 ) in proportions of 2, 5 and 10% by weight . The Na 2 Nb 4 O 11 powders were produced by the co nventional solid state reaction. After calcination , the samples were pressed into cylindrical pellets and then sintered. The study of the structure and composition of the samples was done by X - ray diffract ion and refinement Rieteveld and the morphology study was performed by Scanning Electron Microscopy . The density measurements we re obtained by pycnometry. The dielectric characterization was performed in the range of frequencies radio and microwave . In both cases , a study was performed of the properties with temperature variation for possible application in devices that oper ate in Frequency Radio and Microwave . The main objective of this work was to obtain ceramic dielectric resonators with high dielectric permittivity, low dielec tric loss and thermal stability , because these properties are required for applications in diele ctric filters and antennas. In the measurements performed at room temperature of 25 ° C, was obtained a high value of the dielectric permittivity ( ε'r = 129.29 ) with NN2V ( 2 % V2O5 ) and a value of loss tangent , relatively low (tan δ = 3.25x10 - 2 ) at 1 MHz. At the temperature of 400 ° C and a fixed frequency of 1 MHz was obtained a high value of the dielectric permittivity with ε' r = 358.23 and a value of dielectric loss around 3.49 x10 - 1 for sample NN2Ti. The measurement of temperature coefficient of resonance frequency ( τ f ) revealed the possibility of achieving the thermal stability ( τ f =0) with increasing level of addition of V 2 O 5 . For NN00 s ample, obtained a τ f = - 3378.42 ppm / ° C. With the addition of V2O5, this value gets closer to zero and reaches τ f = - 1348.618 ppm / ° C for NN10V. The measurements in the microwave range was obtained using the Hakki - Coleman method. A numerical simulation was performed with each sample, checking for reciprocity with the experimental data. In this study was obtained a ceramic NN10V, useful for application in low - gain omnidirectional antennas devices / Neste trabalho, foram investigadas as propriedades estruturais e dielétricas da fase monoclínica da cerâmica ferroelétrica Na2Nb4O11 com adição de dióxido de titânio (TiO2) e Pentóxido de vanádio (V2O5) nas proporções de 2, 5 e 10% em massa. Os pós Na2Nb4O11 foram produzidos pelo método convencional de reação em estado sólido. Após a calcinação, as amostras foram prensadas na forma de pastilhas cilíndricas e, em seguida, sinterizadas. O estudo da estrutura e da composição das amostras foi feito através de difração de raios-X e Refinamento Rieteveld e um estudo da morfologia foi realizado através de Microscopia Eletrônica de Varredura. As medidas de densidade foram obtidas através da picnometria. A caracterização dielétrica foi realizada na faixa de radiofrequências e de micro-ondas. Em ambos os casos, foram realizados um estudo das propriedades em relação à variação da temperatura para possível aplicação em dispositivos que atuam em Radiofrequência e Microondas. O objetivo principal desse trabalho foi obter ressoadores dielétricos cerâmicos com permissividade dielétrica alta, baixas perdas dielétricas e estabilidade térmica, pois essas propriedades são necessárias para as aplicações em filtros e antenas dielétricas. Nas medidas realizadas em temperatura ambiente de 25°C obtivemos um alto valor da permissividade dielétrica (ε’r = 129.29 ) com o NN2V ( 2% de V2O5) e um valor da tangente de perda, relativamente baixo ( tanδ = 3.25x10-2 ) em 1 MHz. Na temperatura de 400°C e numa frequência fixa de 1 MHz, foi obtido um alto valor da permissividade dielétrica com ε’r= 358.23 e um valor de perda dielétrica em torno de 3,49 x10-1 para amostra NN2Ti. A medida do coeficiente de temperatura da frequência de ressonância (τf) mostrou a possibilidade de atingir a estabilidade térmica (τf = 0) com o aumento do nível de adição de V2O5. Para a amostra NN00, obtivemos um τf= -3378,42 ppm/°C. Com a adição do V2O5, este valor vai se aproximando do zero e atinge τf = -1348,618ppm/°C para o NN10V. As medidas na faixa de micro-ondas foram obtidas utilizando-se o método Hakki-Coleman. Uma simulação numérica foi realizada com cada amostra, verificando-se a reciprocidade com os dados experimentais. Neste estudo obtivemos uma cerâmica NN10V, útil para a aplicação em dispositivos de antenas omnidirecionais de baixo ganho.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2004. / Submitted by Gabriela Lima (gabrieladaduch@gmail.com) on 2018-03-20T16:33:46Z No. of bitstreams: 1 2004_JoséFabrizioPereiraSampaio.pdf: 4333735 bytes, checksum: 82853c5fb0e5336982dcfabf29966173 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2018-03-21T12:30:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_JoséFabrizioPereiraSampaio.pdf: 4333735 bytes, checksum: 82853c5fb0e5336982dcfabf29966173 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T12:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_JoséFabrizioPereiraSampaio.pdf: 4333735 bytes, checksum: 82853c5fb0e5336982dcfabf29966173 (MD5) / No presente trabalho é realizada a implementação de algoritmos e a avaliação de desempenho de sistemas misturadores no domínio da freqüência para a criptografia em nível tático de sinais de voz (scramblers). A comparação de desempenho é feita para o canal rádio móvel, onde ocorrem fenômenos físicos de degradação do sinal recebido. Para o estabelecimento das condições de contorno e avaliação de desempenho, foram implementados modelos lineares discretos variantes no tempo em MATLAB do comportamento dos canais rádio nas faixas de HF, VHF e UHF. Para uma compreensão dos modelos, foi realizada inicialmente uma revisão dos conceitos envolvidos na caracterização do canal rádio móvel, particularizando os mesmos até o caso de uso consagrado do canal WSSUS (Wide Sense Stationary Uncorrelated Scattering). Com as definições pertinentes ao modelo geral, foram utilizados modelos particulares baseados na técnica de geração de números aleatórios denominada Método de Monte-Carlo. Foram implementados misturadores espectrais utilizando a Transformada Discreta de Fourier (DFT-Discrete Fourier Trcmsform), a Transformada Discreta de Cossenos (DCT-Discrete Cosine Trcmsform), a Transformada Discreta de Senos (DST-Discrete Sine Transform) e a Transformada Modulada com Superposição (MLT-Modulated Lapped Trcmsform). A avaliação de desempenho foi baseada em simulações em MATLAB utilizando medidas objetivas consagradas de comparação, tais como a distância de Itakura, EMBSD (Enhanced Modified Bark Spectral Distortion) e SSNR (Segmentai Spectral Signal do Noise Ratio). Uma série de resultados de simulação foram obtidos com os diversos scramblers implementados em MATLAB. Nesses resultados foram utilizadas as transformadas DFT, DCT, DST e MLT, com troca dinâmica de permutações no tempo e com ajuste da largura de banda a ser permutada dentro da faixa de passagem do canal rádio. Por fim, as medidas objetivas computadas na avaliação de desempenho foram utilizadas para avaliar a distância entre os sinais originais e os sinais distorcidos. Nesse processo foram levados em consideração a sensibilidade do algoritmo com respeito à transformada ortogonal utilizada. O confronto dos resultados objetivos mostrou que, para os critérios adotados, a Transformada de Cossenos Discreta (DCT) apresentou o melhor desempenho. / The algorithms implementation and the system performance evaluation for frequency domain scramblers applied to tactical speech cryptography are accomplished in this work. A performance comparison is made concerned to the mobile radio channel where physical phenomena degrade received signal. In order to define boundary conditions and the performance evaluation itself, MATLAB linear time variant discrete models of radio channel behavior were developed for HF, VHF and UHF bands. A review of the concepts related to the mobile radio channel characterization was initially made to improve the model comprehension and then narrowing the models until the well known WSSUS (Wide Sense Stationary Uncorrelated Scattering) channel model. After grabbing the general model definitions, specific models were adopted based on the random number generation technique called Monte-Carlo method. Some spectral scramblers were implemented based on the Discrete Fourier Transform (DFT), the Discrete Cosine Transform (DCT), the Discrete Sine Transform (DST) and the Modulated Lapped Transform (MLT). The performance evaluation was based on MATLAB simulations using known performance objective measures, as the Itakura distance, EMBSD (Enhanced Modified Bark Spectral Distortion) and SSNR (Segmental Spectral Signal do Noise Ratio). Several simulation results were taken using the scramblers implemented in MATLAB language. To reach these results, the DFT, DCT, DST and MLT were applied with rolling code encryption dynamic scrambling and bandwidth adjustment for the bands to be mixed within the radio channel bandwidth. At last, the objective measures computed during performance evaluation were used to evaluate the distance between original and distorted signals. The algorithm sensibility related to the employed orthogonal transform were taken account in the distance evaluation. The objective result comparison showed that, according to the adopted criterions, the Discrete Cosine Transform (DCT) revealed the better performance.

MATOS, D. R. Um algoritmos distribuído para escalonamento de sensores em RSSF. 2013. 59 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-23T18:29:56Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_drmatos.pdf: 2537544 bytes, checksum: 870eae75ce068b1ef961e23307dda2a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales(rocilda@ufc.br) on 2015-09-23T16:27:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_drmatos.pdf: 2537544 bytes, checksum: 870eae75ce068b1ef961e23307dda2a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-23T16:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_drmatos.pdf: 2537544 bytes, checksum: 870eae75ce068b1ef961e23307dda2a9 (MD5) Previous issue date: 2013 / Wireless Sensor Networks (WSNs) are used in a lot of applications: from smart homes to military enviromnets. In general, WSNs has severe energy restrictions - a sensor usualy has a limited batery and it’s not replaceable. Distributing the sensor in a random mander can lead to a redundancy of some areas and this is desirable to support fail of some sensors. In this work, we propose an distributed algorithm to schedule active sensors to reduce the redundancy of data obtainned by the network and prolong the network lifetime. / Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) são utilizadas em diversos tipos de aplicações: desde casas inteligentes a aplicações militares. RSSF possuem, em geral, severas restrições energéticas - um sensor geralmente possui uma quantidade limitada de bateria e este não é substituível. Os sensores podem possuir uma certa redundância de uma área sensoreada, uma vez que, quando os sensores são distribuídos de forma aleatória, alguns sensores acabam ficando muito próximos, ou mesmo quando são depositados de maneira determinística, uma certa redundância é necessária para prever a falha de alguns destes sensores. Neste trabalho, propomos um algoritmo distribuído que faz um escalonamento de sensores ativos, de forma a reduzir a redundância dos dados coletados e aumentar o tempo de vida da rede de sensores.

The topic of this dissertation is related to the telecommunications industry in very important academic and business. The signal transmission through radio links is critical to meeting a specific locality or a season of a telecommunications carrier, and the transmission capacity of its greatest limitation. The microwave links has several benefits, being the period of deployment and cost are more favorable compared to optical fiber, since the latter requires that the service is over small distances so that there is no encumbrance design service. Currently , urban centers are increasingly embedded systems of care through radio, because of the difficulty of operation and maintenance (O&M) found in fiber optic systems . The radio link is coming from indoor and outdoor equipment , which capture and transmit radio signals from the transmitting and receiving antennas operating with electromagnetic waves . According to the frequency set in the radio link and via software accurate , the engineer in charge can make a project sizing radio without the need to participate in the field survey. A decisive factor for the development of a project is the infrastructure which will be installed vertical antennas , because depending on that , the antennas will be at a height that will not be conducive to a good performance of the radio link , because every project requires a scaling special attention to the correction factor of the earth - ke to release all or part of the Fresnel zone . Through these parameters mentioned , the designer can detail your project according to the frequency and distance of the link being built through trusted software . The radio links operating above 10 GHz are subject to attenuation due to rain , since the relationship between the frequency are directly proportional , but every link is designed in accordance with a conventional safety margin because attenuation can occur and if it happens to a value higher than expected , the link may lose communication . The adaptive modulation is an important feature because radio links that are susceptible to attenuation due to rain may lose communication , but this function will switch the link below to modulations causing an increase in the threshold of reception and transmission power while maintaining the link in communication , but with a lower transmission rate. / O tema abordado nesta dissertação está relacionado a uma área de telecomunicações muito importante no ramo acadêmico e empresarial. A transmissão de sinal através de enlaces de rádio é fundamental no atendimento de uma localidade em específico ou em uma estação de uma operadora de telecomunicações, sendo a capacidade de transmissão a sua maior limitação. Os enlaces de microondas possui inúmeras vantagens, sendo o prazo de implantação e o custo são mais favoráveis em relação a fibra óptica, pois essa última necessita que o atendimento seja em pequenas distâncias para que não haja uma oneração do projeto de atendimento. Atualmente, os centros urbanos são incorporados cada vez mais a sistemas de atendimento através de rádio, devido a dificuldade de operação e manutenção (O&M) encontrado em sistemas por fibra óptica. O link de rádio é proveniente de equipamentos indoor e outdoor, o qual transmitam e captam os sinais de rádio provenientes das antenas transmissoras e receptoras que operam com ondas eletromagnéticas. De acordo com a frequência configurada no enlace de rádio e através de softwares precisos, o engenheiro responsável poderá realizar um projeto de dimensionamento de rádio sem a necessidade de participar de vistoria em campo. Um fator determinante para a elaboração de um projeto está na infraestrutura vertical onde será instalada as antenas, pois dependendo dessa, as antenas ficarão em uma altura que não será favorável para uma boa performance do enlace de rádio, pois todo projeto de dimensionamento necessita de uma atenção especial para o fator de correção da terra k e para a liberação total ou parcial da zona de Fresnel. Através destes parâmetros citados, o projetista poderá detalhar o seu projeto de acordo com a frequência e a distância do link a ser construído através de softwares confiáveis. Os enlaces de rádio que operam acima de 10 GHz estão sujeitos a atenuações devido à chuvas, pois a relação entre a frequência são diretamente proporcionais, mas todo enlace é projetado de acordo com uma margem de segurança convencional, pois atenuações podem ocorrer e caso aconteça com um valor acima do esperado, o link poderá perder a comunicação. A modulação adaptativa é uma funcionalidade importante pois links de rádio que estão susceptíveis as atenuações devido à chuva podem perder a comunicação, mas com essa função o link irá comutar para modulações inferiores ocasionando um aumento do limiar de recepção e da potência de transmissão mantendo o enlace em comunicação, mas com uma taxa de transmissão mais baixa. / Mestre em Ciências

Nesta tese estudamos redes cooperativas em modo de operação Full-Duplex (FD). Para tanto, usamos conceitos de teoria da informação e da comunicação, além de estatística aplicada. Assim, fornecemos uma extensa análise de desempenho de sistemas cooperativos em modo FD. Além disso, demonstramos que a operação de relays em modo FD é possível, mesmo sofrendo intensos níveis de auto-interferência. Mostramos também sua aplicação em diversos cenários. Ademais, os resultados obtidos através deste trabalho servem como referência para o design e desenvolvimento de futuras tecnologias de comunicação sem-fio. Primeiramente, contribuímos com uma extensa revisão do estado da arte em comunicações em modo FD, especificamente relays FD, e além disto revisitamos as principais propriedades de esquemas de comunicação cooperativa. Analisamos de maneira extensiva o desempenho de esquemas com relays FD em ambientes com desvanecimento do tipo Rayleigh em termos probabilidade de falha de comunicação, vazão e eficiência energética. Além de todo arcabouço matemático introduzido nesta tese, também identificamos os casos em que sistemas cooperativos em mode Half-Duplex (HD) podem ser vantajosos comparados aos esquemas FD com auto-interferência. Assim, discutimos as relações de custo-benefício entre esquemas HD e FD e entre vazão e eficiência energética. A seguir, elaboramos o modelo estudado e estendemos os resultados iniciais para incorporar os casos com modelos mais gerais de desvanecimento, conhecidos como Nakagami-m. Estes resultados auxiliam na compreensão dos efeitos da auto-interferência residual e linha de visada em sistemas com relays FD. Por fim, contribuímos também com uma análise de desempenho de sistemas cooperativos seguros. Para tanto, usamos ferramentas da teoria da informação para aumentar a privacidade e confidencialidade da comunicação em canais sem-fio. Sendo assim, fornecemos um extenso arcabouço matemático para canais com desvanecimento composto. Além disto, demonstramos que, mesmo sofrendo forte auto-interferência, comunicação segura com relays FD pode também ser obtida, uma vez que segurança perfeita pode ser obtida. / In this thesis we study Full-Duplex (FD) cooperative networks from different perspectives, using concepts of information theory, communication theory and applied statistics. We provide a comprehensive performance analysis of cooperative communications systems operating with FD relays. We demonstrate that FD relaying is feasible even when experiencing strong self-interference, and we show its application under different scenarios. More importantly, the results attained through this work serve as a benchmark for design as well as deployment of current and future wireless communications technologies. Our first contribution is a comprehensive overview of the state-of-the-art on FD communications, more specifically on FD relaying, and we revisit some of the main properties of cooperative schemes. Another contribution comes from an extensive analysis of outage probability, throughput and energy efficiency of FD relaying over Rayleigh fading channels. Besides the mathematical framework introduced herein, we also show that in some cases cooperative Half-Duplex (HD) schemes achieve better performance than FD relaying with self-interference. Therefore, we draw a discussion on the trade-offs between HD and FD schemes as well as between throughput and energy efficiency. Then, we investigate the performance of FD relaying protocols under general fading settings, namely Nakagami-m fading. Our findings allow a better understanding of effects of the residual self-interference and line-of-sight on a FD relaying setup. Our final contribution lies on the performance analysis of secure cooperative networks relying on information theoretical metrics to provide enhanced privacy and confidentiality to wireless networks. Thus, we provide a comprehensive mathematical framework for composite fading channels. Even though experiencing strong self-interference, we demonstrate that FD relaying is feasible also under secrecy constraints, thus perfect secrecy can be achieved.

A comunicação em redes veiculares ad hoc (VANETs) é comumente dividida em dois cenários, chamados veículo-a-veículo (V2V) e veículo-a-infraestrutura (V2I). Objetivando estabelecer uma comunicação segura contra espiões, trabalhos recentes tem proposto a troca de chaves secretas baseado na variação da força do sinal recebido (RSS). Entretanto, o bom desempenho de tal método depende da taxa de variação do canal, sendo mais apropriado a cenários em que o canal varia rapidamente, como geralmente é o caso da comunicação V2V. Já na comunicação V2I, o canal normalmente possui desvanecimento lento. Neste trabalho, é proposta a utilização de múltiplas antenas com o intuito de gerar artificialmente um canal de desvanecimento rápido, permitindo assim a extração de chaves secretas através da RSS em um cenário V2I. Análises numéricas mostram que o modelo proposto pode obter desempenho superior, em termos de taxa de extração de bits secretos, do que o modelo de salto em frequência proposto na literatura. / The communication in vehicular ad hoc networks (VANETs) is commonly divided in two scenarios, namely vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I). Aiming at establishing secure communication against eavesdroppers, recent works have proposed the exchange of secret keys based on the variation in received signal strength (RSS). However, the performance of such scheme depends on the channel variation rate, being more appropriate for scenarios where the channel varies rapidly, as is usually the case with V2V communication. In the communication V2I, the channel commonly undergoes slow fading. In this work we propose the use of multiple antennas in order to artificially generate a fast fading channel so that the extraction of secret keys out of the RSS becomes feasible in a V2I scenario. Numerical analysis shows that the proposed model can outperform, in terms of secret bit extraction rate, a frequency hopping-based method proposed in the literature.

A comunicação em redes veiculares ad hoc (VANETs) é comumente dividida em dois cenários, chamados veículo-a-veículo (V2V) e veículo-a-infraestrutura (V2I). Objetivando estabelecer uma comunicação segura contra espiões, trabalhos recentes tem proposto a troca de chaves secretas baseado na variação da força do sinal recebido (RSS). Entretanto, o bom desempenho de tal método depende da taxa de variação do canal, sendo mais apropriado a cenários em que o canal varia rapidamente, como geralmente é o caso da comunicação V2V. Já na comunicação V2I, o canal normalmente possui desvanecimento lento. Neste trabalho, é proposta a utilização de múltiplas antenas com o intuito de gerar artificialmente um canal de desvanecimento rápido, permitindo assim a extração de chaves secretas através da RSS em um cenário V2I. Análises numéricas mostram que o modelo proposto pode obter desempenho superior, em termos de taxa de extração de bits secretos, do que o modelo de salto em frequência proposto na literatura. / The communication in vehicular ad hoc networks (VANETs) is commonly divided in two scenarios, namely vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I). Aiming at establishing secure communication against eavesdroppers, recent works have proposed the exchange of secret keys based on the variation in received signal strength (RSS). However, the performance of such scheme depends on the channel variation rate, being more appropriate for scenarios where the channel varies rapidly, as is usually the case with V2V communication. In the communication V2I, the channel commonly undergoes slow fading. In this work we propose the use of multiple antennas in order to artificially generate a fast fading channel so that the extraction of secret keys out of the RSS becomes feasible in a V2I scenario. Numerical analysis shows that the proposed model can outperform, in terms of secret bit extraction rate, a frequency hopping-based method proposed in the literature.