MELO, M. A. B. de. Diversidade multiusuário em sistemas cooperativos com múltiplos relays: um esquema de seleção eficiente e de baixa complexidade. 2012. 69 f. Dissertação (Mestrado em Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:32:00Z No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-22T16:32:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-22T16:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dis_2012_mabdemelo.pdf: 1159594 bytes, checksum: c09f0451e6e264b766c2e39c146b42c4 (MD5) Previous issue date: 2012-08-17 / On this work, it is proposed an efficient low-complexity selection scheme for multiuser multi-relay downlink cooperative networks comprised of one source node, L destination nodes, and N relay nodes. The proposed scheme first selects the best destination node based on the channel quality of the direct links and then selects the best relay that yields the best path from the source to the selected destination. Assuming both decode-and-forward and amplify-and-forward relaying strategies, the performance of the considered system is investigated. Closed-form expressions for the outage probability are obtained and validated by means of Monte Carlo simulations. Comparisons with the optimal selection scheme are performed and shows that the performance of the proposed scheme is very close to that of the optimal selection scheme, with the proposed scheme having the advantage of lower complexity than the optimal scheme. Furthermore, in our analysis, the source node may be equipped with either a single antenna or M multiple antennas. An asymptotic analysis is carried out, and it reveals that, regardless of the relaying strategy employed, the diversity order reduces to L+N for the single-antenna source case, whereas it is equal to ML+N for the multiple-antenna source case. The effects of the number of relay and destination nodes on the system performance and its influence on the best relay position are examined. In addition, a trade-off concerning the system performance and spectral efficiency is observed when multiple antennas are employed at the source node. / Nesse trabalho, propõe-se um esquema de seleção eficiente e de baixa complexidade para redes cooperativas multiusuário multi-relay compostas de um nó fonte, L nós destinos e N nós relays. O esquema proposto primeiro seleciona o melhor destino baseado na qualidade de canal dos links diretos e então seleciona o melhor relay que provê o melhor caminho da fonte para o destino selecionado. Considerando-se os protocolos de cooperação decodifica-e-encaminha e amplifica-e-encaminha, o desempenho do sistema é investigado. Expressões em forma fechada para a probabilidade de bloqueio são obtidas e validadas por simulações de Monte Carlo. Comparações com o esquema de seleção ótimo são realizadas e demonstram que o desempenho do esquema de seleção proposto é bem próximo ao do esquema ótimo, com a vantagem de o primeiro possuir uma complexidade menor que o último. Além disso, em nossa análise, a fonte pode ser equipada com uma única antena ou com M múltiplas antenas. Uma análise assintótica é realizada e revela que, independentemente da estratégia de cooperação empregada, a ordem de diversidade é de L+N para o caso da fonte com uma única antena, enquanto que para o caso multiantena a diversidade é igual a ML+N. Os efeitos do número de nós relays e destinos no desempenho do sistema e sua influência na posição ótima do relay são examinados. Além disso, um compromisso entre desempenho e eficiência espectral é observado para o caso em que múltiplas antenas são empregadas.

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.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nesse trabalho, propÃe-se um esquema de seleÃÃo eficiente e de baixa complexidade para redes cooperativas multiusuÃrio multi-relay compostas de um nà fonte, L nÃs destinos e N nÃs relays. O esquema proposto primeiro seleciona o melhor destino baseado na qualidade de canal dos links diretos e entÃo seleciona o melhor relay que provà o melhor caminho da fonte para o destino selecionado. Considerando-se os protocolos de cooperaÃÃo decodifica-e-encaminha e amplifica-e-encaminha, o desempenho do sistema à investigado. ExpressÃes em forma fechada para a probabilidade de bloqueio sÃo obtidas e validadas por simulaÃÃes de Monte Carlo. ComparaÃÃes com o esquema de seleÃÃo Ãtimo sÃo realizadas e demonstram que o desempenho do esquema de seleÃÃo proposto à bem prÃximo ao do esquema Ãtimo, com a vantagem de o primeiro possuir uma complexidade menor que o Ãltimo. AlÃm disso, em nossa anÃlise, a fonte pode ser equipada com uma Ãnica antena ou com M mÃltiplas antenas. Uma anÃlise assintÃtica à realizada e revela que, independentemente da estratÃgia de cooperaÃÃo empregada, a ordem de diversidade à de L+N para o caso da fonte com uma Ãnica antena, enquanto que para o caso multiantena a diversidade à igual a ML+N. Os efeitos do nÃmero de nÃs relays e destinos no desempenho do sistema e sua influÃncia na posiÃÃo Ãtima do relay sÃo examinados. AlÃm disso, um compromisso entre desempenho e eficiÃncia espectral à observado para o caso em que mÃltiplas antenas sÃo empregadas. / On this work, it is proposed an efficient low-complexity selection scheme for multiuser multi-relay downlink cooperative networks comprised of one source node, L destination nodes, and N relay nodes. The proposed scheme first selects the best destination node based on the channel quality of the direct links and then selects the best relay that yields the best path from the source to the selected destination. Assuming both decode-and-forward and amplify-and-forward relaying strategies, the performance of the considered system is investigated. Closed-form expressions for the outage probability are obtained and validated by means of Monte Carlo simulations. Comparisons with the optimal selection scheme are performed and shows that the performance of the proposed scheme is very close to that of the optimal selection scheme, with the proposed scheme having the advantage of lower complexity than the optimal scheme. Furthermore, in our analysis, the source node may be equipped with either a single antenna or M multiple antennas. An asymptotic analysis is carried out, and it reveals that, regardless of the relaying strategy employed, the diversity order reduces to L+N for the single-antenna source case, whereas it is equal to ML+N for the multiple-antenna source case. The effects of the number of relay and destination nodes on the system performance and its influence on the best relay position are examined. In addition, a trade-off concerning the system performance and spectral efficiency is observed when multiple antennas are employed at the source node.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabianaTS_TESE.pdf: 1364206 bytes, checksum: 5e147adc9ca5829c7a40ed214ab434d2 (MD5) Previous issue date: 2011-12-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work we use Interval Mathematics to establish interval counterparts for the main tools used in digital signal processing. More specifically, the approach developed here is oriented to signals, systems, sampling, quantization, coding and Fourier transforms. A detailed study for some interval arithmetics which handle with complex numbers is provided; they are: complex interval arithmetic (or rectangular), circular complex arithmetic, and interval arithmetic for polar sectors. This lead us to investigate some properties that are relevant for the development of a theory of interval digital signal processing. It is shown that the sets IR and R(C) endowed with any correct arithmetic is not an algebraic field, meaning that those sets do not behave like real and complex numbers. An alternative to the notion of interval complex width is also provided and the Kulisch- Miranker order is used in order to write complex numbers in the interval form enabling operations on endpoints. The use of interval signals and systems is possible thanks to the representation of complex values into floating point systems. That is, if a number x 2 R is not representable in a floating point system F then it is mapped to an interval [x;x], such that x is the largest number in F which is smaller than x and x is the smallest one in F which is greater than x. This interval representation is the starting point for definitions like interval signals and systems which take real or complex values. It provides the extension for notions like: causality, stability, time invariance, homogeneity, additivity and linearity to interval systems. The process of quantization is extended to its interval counterpart. Thereafter the interval versions for: quantization levels, quantization error and encoded signal are provided. It is shown that the interval levels of quantization represent complex quantization levels and the classical quantization error ranges over the interval quantization error. An estimation for the interval quantization error and an interval version for Z-transform (and hence Fourier transform) is provided. Finally, the results of an Matlab implementation is given / Neste trabalho utiliza-se a matem?tica intervalar para estabelecer os conceitos intervalares das principais ferramentas utilizadas em processamento digital de sinais. Mais especificamente, foram desenvolvidos aqui as abordagens intervalares para sinais, sistemas, amostragem, quantiza??o, codifica??o, transformada Z e transformada de Fourier. ? feito um estudo de algumas aritm?ticas que lidam com n?meros complexos sujeitos ? imprecis?es, tais como: aritm?tica complexa intervalar (ou retangular), aritm?tica complexa circular, aritm?tica setorial e aritm?tica intervalar polar. A partir da?, investiga-se algumas propriedades que ser?o relevantes para o desenvolvimento e aplica??o no processamento de sinais discretos intervalares. Mostra-se que nos conjuntos IR e R(C), seja qual for a aritm?tica correta adotada, n?o se tem um corpo, isto ?, os elementos desses conjuntos n?o se comportam como os n?meros reais ou complexos com suas aritm?ticas cl?ssicas e que isso ir? requerer uma avalia??o matem?tica dos conceitos necess?rios ? teoria de sinais e a rela??o desses com as aritm?ticas intervalares. Tamb?m tanto ? introduzido o conceito de amplitude intervalar complexa, como alternativa ? defini??o cl?ssica quanto utiliza-se a ordem de Kulisch-Miranker para n?meros complexos afim de que se escreva n?meros complexos intervalares na forma de intervalos, o que torna poss?vel as opera??es atrav?s dos extremos. Essa rela??o ? utilizada em propriedades de somas de intervalos de n?meros complexos. O uso de sinais e sistemas intervalares foi motivado pela representa??o intervalar num sistema de ponto flutuante abstrato. Isto ?, se um n?mero x 2 R n?o ? represent?vel em um sistema de ponto flutuante F, ele ? mapeado para um intervalo [x;x], tal que x ? o maior dos n?meros menores que x represent?vel em F e x ? o menor dos n?meros maiores que x represent?vel em F. A representa??o intervalar ? importante em processamento digital de sinais, pois a imprecis?o em dados ocorre tanto no momento da medi??o de determinado sinal, quanto no momento de process?-los computacionalmente. A partir da?, define-se sinais e sistemas intervalares que assumem tanto valores reais quanto complexos. Para isso, utiliza-se o estudo feito a respeito das aritm?ticas complexas intervalares e mostram-se algumas propriedades dos sistemas intervalares, tais como: causalidade, estabilidade, invari?ncia no tempo, homogeneidade, aditividade e linearidade. Al?m disso, foi definida a representa??o intervalar de fun??es complexas. Tal fun??o estende sistemas cl?ssicos a sistemas intervalares preservando as principais propriedades. Um conceito muito importante no processamento digital de sinais ? a quantiza??o, uma vez que a maioria dos sinais ? de natureza cont?nua e para process?-los ? necess?rio convert?-los em sinais discretos. Aqui, este processo ? descrito detalhadamente com o uso da matem?tica intervalar, onde se prop?em, inicialmente, uma amostragem intervalar utilizando as id?ias de representa??o no sistema de ponto flutuante. Posteriormente, s?o definidos n?veis de quantiza??o intervalares e, a partir da?, ? descrito o processo para se obter o sinal quantizado intervalar e s?o definidos o erro de quantiza??o intervalar e o sinal codificado intervalar. ? mostrado que os n?veis de quantiza??o intervalares representam os n?veis de quantiza??o cl?ssicos e o erro de quantiza??o intervalar representa o e erro de quantiza??o cl?ssico. Uma estimativa para o erro de quantiza??o intervalar ? apresentada. Utilizando a aritm?tica retangular e as defini??es e propriedades de sinais e sistemas intervalares, ? introduzida a transformada Z intervalar e s?o analisadas as condi??es de converg?ncia e as principais propriedades. Em particular, quando a vari?vel complexa z ? unit?ria, define-se a transformada de Fourier intervalar para sinais discretos no tempo, al?m de suas propriedades. Por fim, foram apresentadas as implementa??es dos resultados que foram feitas no software Matlab