[EN] In today's information society, there is a growing need to access data communication services ubiquitously, with mobility and increasingly higher data rates. This society's demand has motivated the development of the fourth generation of mobile communications (4G) and its evolution towards the fifth generation (5G). This development has required a revolution on the radio interface of the mobile communications systems, and, consequently, has significantly modified their capabilities and their radio resource management. This is the case of the technology known as Long Term Evolution (LTE) and its 4G version called LTE-Advanced. This Doctoral Thesis addresses the modelling, the radio resource management analysis, and the performance evaluation of the downlink of LTE and LTE-Advanced where, among the different features of LTE-Advanced, the focus is on the Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission. The Thesis provides a detailed description of the main characteristics of LTE and LTE-Advanced. The high complexity of these systems, has prompted the use of computer simulations as the primary research methodology. The Thesis makes a detailed description of the simulation methodology and the system modelling required, including some contributions of the author in this field. Among them, it is of significant relevance the link-level simulation results used in the European project WINNER + for the LTE evaluation. With regard to the analysis of the radio resource management in LTE, the fundamentals of link adaptation and scheduling are explained in the first place. In relation to the scheduling, the Thesis includes a thorough study of the proportional fairness concept and the suboptimal implementation typically used in LTE to maximize this metric. This study has resulted in a series of ideas embodied in a modification of the typical implementation, which has proved to be capable of increasing the proportional fairness of the resource allocations. Moreover, the link adaptation analysis has revealed the "flash-light" effect problem, which is characterized by a high interference variability due to rapid changes in the scheduling decisions. The Thesis demonstrates that a particular implementation that stabilizes the scheduling decisions can improve the system performance. The radio resource management analysis of this Thesis is completed with the study of CoMP. Specifically, the CoMP scheme studied in this Thesis is a solution with coordinated scheduling and beamforming (CS/CB), that takes into account realistic and robust assumptions concerning the knowledge that the coordinated points have about the channel state. The Thesis proposes this solution for its simplicity and its ability to improve high data rates coverage and capacity even with incomplete channel knowledge. Concerning LTE and LTE-Advanced evaluation, it is performed in two different types of scenarios. On the one hand, the scenarios defined in the process of evaluation of IMT-Advanced. In this framework, it is evaluated the importance of different multi-antenna techniques, including CoMP, considering full-buffer traffic models. The most important conclusions in these scenarios are the significant performance improvement achieved with spatial multiplexing of users and the fact that CoMP mechanisms provide a reduced benefit. The second group of scenarios are those defined by the European project METIS for the evaluation of 5G technologies. Specifically, an indoor office scenario and an outdoor sports stadium have been selected. In these scenarios, a realistic traffic model is used, and it has been demonstrated the utility of CoMP to satisfy the first 5G requirement definitions with feasible frequency bandwidths. In these scenarios with less homogeneous deployments, or with a limited number of transmitters originating the major part of interference, is where this Thesis has found CoMP to be more useful and where the Thesis promotes its use. / [ES] En la actual sociedad, hay una creciente necesidad de acceso a servicios de comunicación de datos de forma ubicua, móvil y a velocidades cada vez más altas. Esta demanda ha motivado el desarrollo de la cuarta generación de comunicaciones móviles (4G) y su evolución hacia la quinta generación (5G). Este desarrollo ha requerido una revolución en la interfaz radio de los sistemas de comunicaciones móviles modificando en gran medida sus capacidades y la forma en la que se gestionan sus recursos. Este es el caso de la tecnología conocida como Long Term Evolution (LTE) y su versión 4G llamada LTE-Advanced. En concreto, esta Tesis Doctoral aborda el modelado, análisis de la gestión de recursos radio y evaluación de prestaciones del enlace descendente de LTE y LTE-Advanced, donde, de entre las características de LTE-Advanced, se ha puesto el foco de atención en la transmisión multipunto coordinada (CoMP). La Tesis proporciona una descripción detallada de las principales características de LTE y LTE-Advanced. La gran complejidad del sistema descrito ha motivado que la metodología de estudio haya sido la simulación mediante ordenador. La Tesis realiza una descripción detallada de dicha metodología y del modelado del sistema empleado, incluyendo algunas aportaciones del autor en este campo. De entre éstas, destaca la provisión de resultados de simulación de nivel de enlace que se usaron en el proyecto europeo WINNER+ para la evaluación de LTE. En cuanto al análisis de la gestión de recursos radio en LTE, en primer lugar, se explican los fundamentos de la adaptación al enlace y el scheduling. En relación con el scheduling, se realiza un estudio del concepto de proportional fairness y de la implementación subóptima típicamente usada en LTE para maximizar esta métrica. Este estudio ha dado como resultado una modificación de la implementación típica que ha demostrado ser capaz de aumentar la proportional fairness en la asignación de recursos con un bajo incremento de complejidad. Además, el análisis de la adaptación al enlace ha revelado el problema del efecto de "luz de flash" consistente en la alta variabilidad de la interferencia debida a rápidos cambios en las decisiones del scheduler. La Tesis demuestra que se pueden mejorar las prestaciones del sistema estabilizando dichas decisiones mediante una implementación concreta. El bloque de análisis de la gestión de recursos se completa con el estudio de CoMP. Específicamente, se estudia una solución con coordinación de scheduling y conformación de haz (CS/CB) que tiene en cuenta suposiciones reales y robustas en cuanto al conocimiento que los puntos coordinados tienen de los canales radio. La Tesis propone esta solución por su sencillez y capacidad de mejorar la eficiencia de los sistemas de comunicaciones móviles, tanto en cobertura de velocidades altas de transmisión como en capacidad, aun teniendo un conocimiento incompleto del canal. En cuanto a la evaluación de LTE y LTE-Advanced, ésta se realiza en dos tipos de escenarios. Por un lado, los escenarios definidos en el proceso de evaluación de IMT-Advanced. En este marco, se evalúa la importancia de diferentes técnicas de transmisión multiantena, incluyendo CoMP, y considerando tráfico de tipo full-buffer. Se ha obtenido una gran mejora de prestaciones por la multiplexación espacial de usuarios y mejoras discretas por el uso de CoMP. El segundo grupo de escenarios son los definidos por el proyecto europeo METIS para evaluación de tecnologías 5G, concretamente se han elegido un escenario de interiores con una oficina, y uno de exteriores con un estadio deportivo. En estos escenarios se utiliza un tráfico realista y se ha demostrado la utilidad de CoMP para mejorar las prestaciones del sistema. En estos escenarios con despliegues menos uniformes, o con un número limitado de transmisores provocando la mayor parte de la interferencia, es donde esta Tesis ha encontrado la mayor u / [CA] En l'actual societat de la informació, hi ha una creixent necessitat d'accés a serveis de comunicació de dades de forma ubiqua, mòbil i a velocitats cada vegada més altes. Aquesta demanda de la societat, ha motivat el desenrotllament de la quarta generació de comunicacions mòbils (4G) i la seua evolució cap a la quinta generació (5G). Aquest desenrotllament ha requerit una revolució en la interfície ràdio dels sistemes de comunicacions mòbils i ha modificat en gran manera les seues capacitats i la forma en què es gestionen els seus recursos. Aquest és el cas de la tecnologia coneguda com a Long Term Evolution (LTE) i la seua versió 4G anomenada LTE-Advanced. En concret, aquesta Tesi Doctoral aborda el modelatge, anàlisi de la gestió de recursos ràdio i avaluació de prestacions de l'enllaç descendent de LTE i LTE-Advanced, on, d'entre les característiques de LTE-Advanced, s'ha posat el centre d'atenció en la transmissió multipunt coordinada (CoMP). La Tesi proporciona una descripció detallada de les principals característiques de LTE i LTE-Advanced. La gran complexitat del sistema descrit ha motivat que la metodologia d'estudi s'haja basat en simulació per mitjà d'ordinador. La Tesi realitza una descripció detallada de la metodologia de simulació i del modelatge del sistema empleat, incloent-hi algunes aportacions de l'autor en aquest camp. D'entre aquestes, destaca la provisió de resultats de simulació de nivell d'enllaç que es van usar en el projecte europeu WINNER+ per a l'avaluació de LTE. Pel que fa a l'anàlisi de la gestió de recursos ràdio en LTE, en primer lloc, s'expliquen els fonaments de l'adaptació a l'enllaç i el scheduling. En relació amb el scheduling, es realitza un estudi del concepte de proportional fairness i de la implementació subòptima típicament usada en LTE per a maximitzar aquesta mètrica. L'estudi ha donat com a resultat una modificació de la implementació típica que ha demostrat ser capaç d'augmentar la proportional fairness en l'assignació de recursos amb un baix increment de complexitat. A més, l'anàlisi de l'adaptació a l'enllaç ha desvetllat el problema de l'efecte de "llum de flaix" consistent en la alta variabilitat de la interferència deguda a una ràpida variació de les assignacions de recursos. La Tesi demostra que es poden millorar les prestacions del sistema estabilitzant les decisions del scheduler mitjançant una implementació concreta. En el bloc d'anàlisi de la gestió de recursos d'aquesta Tesi es completa amb l'estudi de CoMP. Específicament, s'estudia una solució amb coordinació de scheduling i conformació de feix (CS/CB), que té en compte suposicions reals i robustes quant al coneixement que els punts coordinats tenen dels canals ràdio dels usuaris servits. La Tesi proposa aquesta solució per la seua senzillesa i capacitat de millorar l'eficiència dels sistemes de comunicacions mòbils, tant en cobertura de velocitats altes de transmissió com en capacitat, encara tenint un coneixement incomplet del canal. Quant a l'avaluació de LTE i LTE-Advanced, aquesta es realitza en dos tipus d'escenaris diferents. D'una banda, els escenaris definits dins del procés d'avaluació de tecnologies IMT-Advanced. Dins d'aquest marc, s'avalua la importància de diferents tècniques de transmissió multi-antena, incloent-hi CoMP, i considerant tràfic de tipus full-buffer. S'ha obtingut una gran millora de prestacions amb la multiplexació espacial d'usuaris i una discreta millora amb CoMP. El segon grup d'escenaris són els definits pel projecte europeu METIS per a l'avaluació de tecnologies 5G, concretament s'han triat un escenari d'interiors amb una oficina, i un d'exteriors amb un estadi esportiu, on s'ha utilitzat un tràfic realista. En aquests escenaris amb desplegaments menys uniformes, o amb un nombre limitat de transmissors provocant la major part de la interferència, és on aquesta Tesi ha trobat la utilitat més gran de / Martín-Sacristán Gandía, D. (2016). 3GPP Long Term Evolution: Performance Analysis and Evolution towards 4G with Coordinated Multi-Point Transmission [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63261

[EN] The Compact Linear Collider (CLIC) is an electron-positron collider conceived for the study of High-Energy Physics in the TeV center of mass energy region, is based on a two-beam operation principle: instead of using active elements (klystrons), the necessary RF power to accelerate the Main Beam (MB) is obtained from the deceleration of a high-current, moderate energy Drive Beam (DB) in the so-called Power Extraction and Transfer Structures (PETS). These structures emit an RF signal of about 130 MW power at 12 GHz. As this frequency is above the cut-o ff frequency of the fundamental mode for the specified beam pipe dimensions (7.6 GHz), the inference propagates from the PETS to the neighboring devices, including the Beam Position Monitors (BPM). According to the CLIC Conceptual Design Report (CDR), an ef ficient beam position monitoring system for the CLIC DB decelerator needs to meet the following requirements: - It should be as simple and economic as possible, as 41580 units are required, amounting to 75% of all CLIC BPMs. - The signal processing scheme should not be a ffected by the PETS interference. This rules out processing the signals at the beam bunching frequency (12 GHz). - The resulting position signal should detect changes in the beam position whose duration is 10 ns or longer. - The required spatial resolution is 2 um for a 23 mm diameter vacuum pipe. - Wide dynamic range: the electronic acquisition system must be able to process signals with extreme levels, induced by either very high (100 A) or very low (3 A) current beams. This PhD thesis describes the electromagnetic and mechanical design of the first prototype BPM developed for the CLIC Drive Beam and its characterization tests in laboratory and with beam. The first two chapters introduce the CLIC project and review the state-of-the-art beam position monitoring techniques. Chapter 3 presents the design of the BPM. The stripline technology has been selected, as it is the only one among the most commonly used BPM techniques to present a suitable frequency response to filter out the RF interference caused by the PETS. Choosing an appropriate length for the electrodes, it is possible to tune one the periodic notches in the stripline frequency response to 12 GHz. The influence of di erent electromagnetic and geometrical aspects is also studied, such as beam coupling impedance or the ratio between longitudinal and transverse dimensions. The design of the electronic acquisition system is presented in Chapter 4, considering the project requirements in terms of resolution (2 u m), accuracy (20 um) and time resolution (10 ns). Due to the high amount of units required, the number of electronics components has been minimized. As the designed signal processing scheme is based on charge integration, it can be adapted to di erent stripline pick-ups by simply modifying the attenuator settings according to the required output signal levels. The laboratory characterization tests of the prototype stripline BPM, in the low and the high frequency ranges, performed with a thin wire and a coaxial waveguide, respectively, are described in Chapter 5. The measurement results are compared with the theoretical estimation and the electromagnetic field simulations. In addition, the high-frequency test reveals that the first prototype stripline BPM does not provide su cient suppression of the 12 GHz PETS RF interference. An additional study proposed several modifications and guidelines for a second prototype stripline BPM. Finally, Chapter 6 presents the beam tests of the prototype stripline BPM at the CLIC Test Facility 3 (CTF3) in the Test Beam Line (TBL), a scaled version of the CLIC Drive Beam decelerator. Two types of tests were performed: linearity/sensivity and resolution. These results are compared to the ones in the laboratory characterization tests. An upper bound of the resolution is estimated performing a Singular Value Decomposition (SVD) analysis. / [ES] El Colisionador Lineal Compacto (Compact Linear Collider, CLIC), un colisionador de electrones y positrones concebido en el CERN para el estudio de la Física de Altas Energías en la región de los TeV, se basa en un principio de funcionamiento de doble haz: en lugar de emplear elementos activos (klystrons) para proporcionar la potencia RF requerida para acelerar el haz principal (Main Beam, MB), ésta se obtiene de la deceleración de un haz secundario (Drive Beam, DB), de alta corriente y energía moderada, en las llamadas estructuras de extracción y transferencia de potencia (Power Extraction and Transfer Structures, PETS). Estas estructuras emiten una señal interferente RF de más de 130 MW de potencia a 12 GHz, que, por estar localizada en una frecuencia superior a la de corte del modo fundamental en el tubo de vacío del haz (7.6 GHz), se propaga por éste hacia los dispositivos adyacentes, entre los cuales se encuentran los sistemas de monitorización de la posición (Beam Position Monitor, BPM). De acuerdo con el informe conceptual de diseño de CLIC (Conceptual Design Report, CDR) , un sistema eficiente de monitorización de la posición del haz en el decelerador del haz secundario deberá cumplir los siguientes requisitos: - Debe ser lo más sencillo y económico posible, ya que se precisan 41580 unidades: el 75% de todos los BPMs de CLIC. - El procesado de señal en el sistema de adquisición deberá ser inmune a la interferencia generada en las PETS. Esto excluye la solución habitual de procesar las señales del BPM a la frecuencia de pulsado del haz (12 GHz). - La señal de posición resultante del procesado debe ser capaz de detectar cambios en la posición del haz de duración igual o mayor a 10 ns (resolución temporal). - La resolución espacial requerida es de 2 um para un tubo de vacío de 23 mm de diámetro, con una calibración precisa. - Amplio rango dinámico: el sistema electrónico de adquisición del BPM debe poder resistir los altos valores de señal provocados por los casos de desviación extrema del haz nominal (se contempla una desviación máxima de la mitad del radio del tubo), así como detectar las señales inducidas por las configuraciones de haz con menor carga de todas las previstas, cuyos niveles serán muy débiles. / [CA] El Col·lisionador Lineal Compacte (Compact Linear Collider, CLIC), un col·lisionador d'electrons i positrons concebut per l'estudi de la Física d'Altes Energies a la regió dels TeV (energía del centre de massa), es basa en un principi de funcionament de doble feix:en lloc de fer servir elements actius (klystrons) per proporcionar la potència RF requerida per accelerar el feix principal (Main Beam, MB), aquesta s'obtè de la desacceleració d'un feix secundari (Drive Beam, DB), d'alt corrent i energia moderada, a les anomenades estructures d'extracció i transferència de potència (Power Extraction and Transfer Structures, PETS). Aquestes estructures emeten una senyal interferent RF de més de 130 MW de potència a 12 GHz, que, pel fet d'estar localitzada a una freqüència superior a la de tall del mode fonamental al tub de buit del feix (7.6 GHz), es propaga a través d'aquest fins els dispositius adjacents, entre els quals trobem els sistemes de monitorització de la posició (Beam Position Monitor, BPM). D'acord amb l'informe conceptual de disseny de CLIC (Conceptual Design Report, CDR), un sistema eficient de monitorització de la posició del feix al desaccelerador del feix secundari haurà de complir els següents requisits: ¿ - Ha de ser el més senzill i econòmic possible, ja que es necessiten 41580 unitats: el 75% de tots els BPMs de CLIC. ¿ - El processat de la senyal al sistema d'adquisició haurà de ser inmune a la interferència generada als PETS. Això exclou la solució habitual de processar les senyals del BPM a la freqüència de pulsacions del feix (12 GHz). ¿- La senyal de posició resultant del processat ha de ser capaç de detectar canvis a la posició del feix de durada igual o més gran que 10 ns (resolució temporal). ¿- La resolució espaial necessària és de 2 um per a un tub de buit de 23 mm de diàmetre. ¿- Ampli rang dinàmic: el sistema electrònic d'adquisició del BPM ha de poder processar senyals amb nivells extrems, induïdes per feixos de molt alt (100 A) i molt baix (3 A) corrent. / Benot Morell, A. (2016). Beam position monitoring in the clic drive beam decelerator using stripline technology [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64067

[EN] Microwave photonics (MWP) is a well-established research field that investigates the use of photonic technologies to generate, distribute, process and analyze RF waveforms in the optical domain. Despite its great potential to solve long-standing problems faced by both the microwave and electronics industries, MWP systems are bulky, expensive and consume a lot of power. Integrated microwave photonics (IMWP) is an emerging area of research that promises to alleviate most of these drawbacks through the use of photonic integrated circuits (PIC). In this work, we have aimed at further closing the gap between the worlds of MWP and integrated optics. In particular, we have focused on the design and experimental characterization of PICs with reconfigurable, ring-assisted Mach-Zehnder interferometer filters (RAMZI), and demonstrated its potential use in different IMWP applications. These filters consist of a symmetric MZI loaded with ring resonators, which are coupled to the MZI branches by different optical couplers. The contributions of this thesis can be split into two sections. In the first one, we demonstrate integrated optical couplers and reflectors with variable power splitting and reflections ratios. These exploit the well-known properties of tapered multimode interference couplers (MMI), and their inherent robustness makes them highly suitable for the implementation of both RAMZI and reflective filters. Besides, we study in detail the impact of manufacturing deviations in the performance of a 4x4 MMI-based 90º hybrid, which is a fundamental building block in coherent optical communication systems. In the second section, we demonstrate the use of integrated RAMZI filters for three different IMWP applications, including instantaneous frequency measurement (IFM), direct detection of frequency-modulated signals in a MWP link, as well as in tunable, coherent MWP filters. A theoretical analysis of the limits and trade-offs that exist in photonics-based IFM systems is also provided. Even though these are early proof-of-concept experiments, we hope that further technological developments in the field will finally turn MWP into a commercial reality. / [ES] La fotónica de microondas (MWP) es un campo de investigación que estudia el uso de tecnologías ópticas para generar, distribuir, procesar y analizar señales de RF. A pesar de su gran potencial para resolver algunos de los problemas a los que se enfrentan las industrias electrónica y de microondas, estos sistemas son voluminosos, caros y consumen mucha potencia. La fotónica de microondas integrada (IMWP) es un área emergente que promete solucionar todos estos inconvenientes a través de la utilización de circuitos ópticos integrados (PIC). En esta tesis, hemos pretendido avanzar un poco más en el acercamiento entre estas dos disciplinas. En concreto, nos hemos centrado en el diseño y caracterización experimental de PICs con filtros reconfigurables basados en interferómetros Mach-Zehnder cargados con anillos (RAMZI), y demostrado su potencial uso en diferentes aplicaciones de IMWP. Los filtros RAMZI están hecho básicamente de un MZI simétrico cargado con anillos, los cuales a su vez se acoplan a las ramas del interferómetro a través de distintos acopladores ópticos. Las contribuciones de este trabajo se pueden dividir en dos partes. En la primera, hemos demostrado acopladores y reflectores ópticos integrados con coeficientes de acoplo y reflexión variables. Éstos explotan las propiedades de los acopladores por interferencia multimodal (MMI), y su robustez les hace muy atractivos para la implementación de filtros RAMZI y de tipo reflectivo. Además, hemos analizado el impacto que las tolerancias de fabricación tienen en el rendimiento de un híbrido óptico de 90º basado en un MMI 4x4, el cual es un elemento fundamental en los sistemas de comunicaciones ópticas coherentes. En la segunda parte, hemos demostrado el uso de filtros RAMZI en tres aplicaciones distintas de IMWP. En concreto, hemos utilizado dichos filtros para implementar sistemas de medida de frecuencia instantánea (IFM), detección directa de señales moduladas en frecuencia para enlaces fotónicos, así como en filtros coherentes y sintonizables de MWP. También hemos desarrollado un análisis teórico de las limitaciones y problemas que existen en los sistemas IFM. A pesar de que todos los experimentos realizados han consistido en prototipos para una prueba de concepto, esperamos que futuros avances tecnológicos permitan que la fotónica de microondas se convierta algún día en una realidad comercial. / [CA] La fotònica de microones (MWP) és un camp d'investigació que estudia l'ús de tecnologies òptiques per a generar, distribuir, processar y analitzar senyals de radiofreqüència. A pesar del seu gran potencial per a resoldre alguns dels problemes als que s'enfronten les indústries electrònica i de microones, estos sistemes son voluminosos, cars i consumixen molta potència. La fotònica de microones integrada (IMWP) és un àrea emergent que promet solucionar tots estos inconvenients a través de la utilització de circuits òptics integrats (PIC). En esta tesi, hem pretés avançar un poc més en l'acostament entre estes dos disciplines. En concret, ens hem centrat en el disseny i caracterització experimental de PICs amb filtres reconfigurables basats en interferòmetres Mach-Zehnder carregats amb anells (RAMZI), i demostrat el seu potencial en diferents aplicacions d' IMWP. Els filtres RAMZI estan fets bàsicament d'un MZI simètric carregat amb anells, els quals, al seu torn, s'acoblen a les branques del interferòmetre a través de distints acobladors òptics. Les contribucions d'este treball es poden dividir en dos parts. En la primera, hem demostrat acobladors i reflectors òptics integrats amb coeficients de transmissió i reflexió variables. Estos exploten les propietats dels acobladors per interferència multimodal (MMI), i la seua robustesa els fa molt atractius per a la implementació de filtres RAMZI i de tipo reflectiu. A més a més, hem analitzat l'impacte que les toleràncies de fabricació tenen en el rendiment d'un híbrid òptic de 90 graus basat en un MMI 4x4, el qual és un element fonamental en els sistemes de comunicacions òptiques coherents. En la segona part, hem demostrat l'ús de filtres RAMZI en tres aplicacions diferents de IMWP. En concret, hem utilitzat estos filtres per a implementar sistemes de mesura de freqüència instantània (IFM), detecció directa de senyals modulades en freqüència per a enllaços fotònics, així com en filtres coherents i sintonitzables de MWP. També hem desenvolupat una anàlisi teòrica de les limitacions i problemes que existixen en els sistemes IFM. A pesar de que tots els experiments realitzats han consistit en prototips per a una prova de concepte, esperem que futurs avanços tecnològics permeten que la fotònica de microones es convertisca algun dia en una realitat comercial. / Sánchez Fandiño, JA. (2016). Integrated Optical Filters for Microwave Photonic Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/67690

[EN] The main objective pursued in this thesis is that of conducting an enquiry on Catalogue d¿oiseaux, observed through the eyes of the performer, using its second and fourth books as the focus of this study when addressing its aesthetic and pianistic approach. The need to gain a closer view of the piece from a performer's perspective arises from the paradox between the importance of this composition in Olivier Messiaen's catalogue of compositions and the real meaning the piano score has among pianists of today. Due to the evolution of the author's composition language, which is expressed in greater conceptual complexity, Catalogue d¿oiseaux generates a series of performance-related questions, distancing it from other "traditional" pianistic productions. This factor often leads to apriorism and axioms that generate excessively polarised views on the performance of the piece. In order to resolve this clash between antagonistic approaches, a methodology has been applied which is based on tracing the "notion of a piece" by studying the timing of the composition, conducting a formal analysis and considering the ornitophonical transcriptions. This theoretical framing acts as a vehicle to uncover the performative nature of Catalogue, where analysing the transcripts, understanding the importance of the time element and assimilating the writing of the two books are tools to relieve a more open musical creation, an aspect confirmed in the study as regards the traditional performance of the work. All of that shows a composition that breaks free from simplistic postulates, offering the pianist a universe of performing possibilities that go beyond any old debate regarding the performance of this extraordinary score of piano literature. The study concludes with a sound recording of the two books and the inclusion of the two pieces in a recital for the Young Performers Cycle of Seville's Maestranza Theatre. Furthermore, part of the research material has been used to write two articles for Melómano Magazine, which are included as annexes, and in some conferences-concerts about the pianism of Olivier Messiaen at different Spanish conservatoires and universities in 2017 on the occasion of the 25th anniversary of Olivier Messiaen¿s death. / [ES] El propósito fundamental que se ha perseguido en esta tesis es el de realizar una indagación, observada desde el prisma del intérprete, de Catalogue d¿oiseaux, utilizando su segundo y cuarto cuaderno como objeto de estudio a la hora de abordar su enfoque estético y pianístico. La necesidad de aproximarse a la obra desde una óptica interpretativa surge de la paradoja existente entre la importancia que esta composición ocupa en el catálogo compositivo de Olivier Messiaen y el peso real que la partitura posee entre los pianistas actuales. Debido a la evolución del lenguaje compositivo del autor, que se plasma en una mayor complejidad conceptual, Catalogue d¿oiseaux genera una serie de interrogantes de orden interpretativo que la alejan del resto de la producción pianística "tradicional". Este factor se traduce, frecuentemente, en apriorismo y axiomas que generan visiones excesivamente polarizadas sobre la ejecución de la obra. Para solventar este atrincheramiento entre planteamientos antagónicos, se ha empleado una metodología basada en trazar una "idea de obra" a través del estudio de la ubicación temporal de la composición, el análisis formal y la apreciación de las transcripciones ornitofónicas. Este encuadre de índole teórico actúa de vehículo para desgranar la naturaleza interpretativa de Catalogue, donde acercarse a las transcripciones, entender la importancia del elemento temporal y asimilar la escritura de estos dos cuadernos sirven de herramientas para revelar una creación musical mucho más abierta, aspecto que se corrobora con el estudio la tradición interpretativa de la obra. Todo ello muestra una composición que escapa de postulados simplistas, ofreciendo al pianista un universo de posibilidades interpretativas que supera cualquier viejo debate en torno a la ejecución de esta partitura colosal de la literatura pianística. El estudio llevado a cabo cristaliza con la grabación sonora de ambos cuadernos, así como la inclusión de ambas piezas dentro de un recital para el ciclo de "Jóvenes Intérpretes" del Teatro de la Maestranza de Sevilla. Del mismo modo, parte del material de investigación ha servido para la confección de dos artículos para la revista Melómano que se incluyen como anexos, así como la impartición de una serie de conferencias-conciertos alrededor del pianismo de Olivier Messiaen en diversos conservatorios y universidades españolas el próximo año 2017 con motivo del 25º aniversario de la muerte de Olivier Messiaen. / [CA] El propòsit fonamental que s'ha perseguit en aquesta tesi és el de realitzar una indagació, observada des del prisma de l'intèrpret, de Catalogue d¿oiseaux, utilitzant el seu segon i quart quadern com a objecte d'estudi a l'hora d'abordar el seu enfocament estètic i pianístic. La necessitat d'aproximar-se a l'obra des d'una òptica interpretativa sorgeix de la paradoxa existent entre la importància que aquesta composició ocupa en el catàleg compositiu d'Olivier Messiaen i el pes real que la partitura posseeix entre els pianistes actuals. A causa de l'evolució del llenguatge compositiu de l'autor, que es plasma en una major complexitat conceptual, Catalogue d¿oiseaux genera una sèrie d'interrogants d'ordre interpretatiu que l'allunyen de la resta de la producció pianística "tradicional". Aquest factor es tradueix, freqüentment, en apriorisme i axiomes que generen visions excessivament polaritzades sobre l'execució de l'obra. Per a solucionar aquest atrinxerament entre plantejaments antagònics, s'ha emprat una metodologia basada a traçar una "idea d'obra" a través de l'estudi de la ubicació temporal de la composició, l'anàlisi formal i l'apreciació de les transcripcions ornitofòniques. Aquest enquadrament d'índole teòric actua de vehicle per a desgranar la naturalesa interpretativa de Catalogue, on acostar-se a les transcripcions, entendre la importància de l'element temporal i assimilar l'escriptura d'aquests dos quaderns serveixen d'eines per a revelar una creació musical molt més oberta, aspecte que es corrobora amb l'estudi la tradició interpretativa de l'obra. Tot açò mostra una composició que escapa de postulats simplistes, oferint al pianista un univers de possibilitats interpretatives que supera qualsevol vell debat entorn de l'execució d'aquesta partitura colossal de la literatura pianística. L'estudi dut a terme cristal·litza amb l'enregistrament sonor de tots dos quaderns, així com la inclusió d'ambdues peces dins d'un recital per al cicle de "Joves Intèrprets" del Teatre de la Maestranza de Sevilla. De la mateixa manera, part del material de recerca ha servit per a la confecció de dos articles per a la revista Melómano que s'inclouen com a annexos, així com la impartició d'una sèrie de confèrencies-concerts al voltant del pianisme d'Olivier Messiaen en diversos conservatoris i universitats espanyoles el pròxim any 2017 en motiu del 25è aniversari de la mort d'Olivier Messiaen. / Benítez Suárez, G. (2016). Catalogue d'oiseaux, O. Messiaen: un estudio de su universo interpretativo a través de II. Le Loriot y IV. Le Traquet Stapazin [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/68509

[EN] The present PhD thesis deals on the model, design and experimental demonstration of Arrayed Waveguide Grating (AWG) with advanced features. Firstly, building upon existing AWG formulations, design equations are provided, libraries developed and all this is experimentally validated with devices in Indium Phosphide (InP) and Silicon-on-insulator (SOI) technologies. Next, a model and experimental validation is reported for an Interleave-Chirped Arrayed Waveguide Grating (IC-AWG), which is able to process optical signals as WDM demultiplexer, polarization splitter and phase diversity component all in a single device. This device was fabricated and tested in InP technology. The second innovative AWG demonstrated in this thesis, a Reflective type (R-AWG), whose layout allows for tailoring the pass-band shape and to change the spectral resolution. A demonstration of design and fabrication for this device is provided in SOI technology. The last AWG with innovative concepts is one driven by Surface Acoustic Waves (AWG-SAW), where the spectral channels can be tuned by means of acousto-optic effect. The device was fabricated in Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs) technology, and measurements are provided to validate the concept and design flow. In parallel this thesis has resulted in the development of different AWG layouts for a wide number of (generic) technologies and foundries, coded into design libraries, of use in a de-facto standard software employed for the design of photonic integrated circuits. These design libraries have been licensed to the UPV spin-off company VLC Photonics S.L. / [ES] La presente tesis se ha centrado en el modelado, diseño y demostración experimental del dispositivo Arrayed Waveguide Grating (AWG) con funcionalidades avanzadas. Primero, usando la formulación existente sobre AWGs se aportan ecuaciones y librerías de diseño, y se validan experimentalmente por medio de dispositivos fabricados en tecnologías de Indium Phosphide (InP) y Silicon-on-insulator (SOI). Después, se reporta un modelo y demostración experimental para un Interleave-Chirped Arrayed Waveguide Grating (IC-AWG), el cual es capaz de procesar señales ópticas como demultiplexor WDM, divisor de polarización y componente de diversidad de fase en un único dispositivo. Este dispositivo fue fabricado y probado en tecnología de InP. El segundo AWG innovador demostrado en esta tesis es de tipo Reflectante (R-AWG), cuyo diseño permite modificar la forma espectral del canal y cambiar su resolución espectral, incluyendo una demostración de diseño y fabricación de este dispositivo en tecnología de SOI. El último AWG que incluye conceptos innovadores es uno sintonizable por Acoustic Waves (AWGSAW), donde los canales espectrales pueden ser sintonizados por medio del efecto acusto-óptico. Dicho dispositivo fue fabricado en tecnología de Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs), y se han incluido medidas experimentales para validar el concepto y el flujo de diseño. En paralelo junto con esta tesis se han desarrollado diferentes diseños para el AWG en un amplio número de tecnologías (genéricas) y plataformas de fabricación, implementadas en unas librerías de diseño para uno de los softwares m¿as utilizados para el diseño de circuitos integrados ópticos, siendo actualmente el estándar de facto. Dichas librerías de diseño han sido licenciadas a la compañía VLC Photonics S.L., spin-off de la UPV. / [CA] La present tesi ha estat centrada en el modelatge, disseny i demostració experimental del dispositiu Arrayed Waveguide Grating (AWG) amb funcionalitats avançades. Primer, usant la formulació existent sobre AWGs s'aporten equacions i llibreries de disseny, i es validen experimentalment per mitjà de dispositius fabricats en tecnologies de Indium Phosphide (InP) i Silicon-on-insulator (SOI). Després, es reporta un model i demostració experimental per a un Interleave-Chirped Arrayed Waveguide Grating (IC-AWG), el qual és capaç de processar senyals òptiques com demultiplexor WDM, divisor de polarització i component de diversitat de fase en un únic dispositiu. Aquest dispositiu va ser fabricat i provat en tecnologia de InP. El segon AWG innovador demostrat en aquesta tesi és de tipus Reflector (R-AWG), amb un disseny que permet modificar la forma espectral del canal i canviar la seua resolució espectral, incloent una demostració de disseny i fabricació d'aquest dispositiu en tecnologia de SOI. L'últim AWG que inclou conceptes innovadors és un sintonitzable per Acoustic Waves (AWG-SAW), on els canals espectrals poden ser sintonitzats per mitjà de l'efecte acusto-òptic. Aquest dispositiu va ser fabricat en tecnologia de Aluminium Gallium Arsenide (AlGaAs), i s'han inclòs mesures experimentals per validar el concepte i el flux de disseny. En paral.lel juntament amb aquesta tesi s'han desenvolupat diferents dissenys per al AWG en un ampli nombre de tecnologies (genèriques) i plataformes de fabricació, implementades en unes llibreries de disseny per a un dels programaris més utilitzats per al disseny de circuits integrats òptics, sent actualment l'estàndard de facto. Aquestes llibreries de disseny han estat llicenciades a la companyia VLC Photonics S.L., spin-off de la UPV. / Gargallo Jaquotot, BA. (2016). Advanced arrayed waveguide gratings: models, design strategies and experimental demonstration [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/74646

El silicio es la plataforma más prometedora para la integración fotónica, asegurando la compatibilidad con los procesos de fabricación CMOS y la producción en masa de dispositivos a bajo coste. Durante las últimas décadas, la tecnología fotónica basada en la plataforma de silicio ha mostrado un gran crecimiento, desarrollando diferentes tipos de dispositivos ópticos de alto rendimiento. Una de las posibilidades para continuar mejorando las prestaciones de los dispositivos fotónicos es mediante la combinación con otras tecnologías como la plasmónica o con nuevos materiales con propiedades excepcionales y compatibilidad CMOS. Las tecnologías híbridas pueden superar las limitaciones de la tecnología de silicio, dando lugar a nuevos dispositivos capaces de superar las prestaciones de sus homólogos electrónicos. La tecnología híbrida dióxido de vanadio/ silicio permite el desarrollo de dispositivos de altas prestaciones, con gran ancho de banda, mayor velocidad de operación y mayor eficiencia energética con dimensiones de la escala de la longitud de onda. El objetivo principal de esta tesis ha sido la propuesta y desarrollo de dispositivos fotónicos de altas prestaciones para aplicaciones de conmutación. En este contexto, diferentes estructuras basadas en silicio, tecnología plasmónica y las propiedades sintonizables del dióxido de vanadio han sido investigadas para controlar la polarización de la luz y para desarrollar otras funcionalidades electro-ópticas como la modulación. / Silicon is the most promising platform for photonic integration, ensuring CMOS fabrication compatibility and mass production of cost-effective devices. During the last decades, photonic technology based on the Silicon on Insulator (SOI) platform has shown a great evolution, developing different sorts of high performance optical devices. One way to continue improving the performance of photonic optical devices is the combination of the silicon platform with another technologies like plasmonics or CMOS compatible materials with unique properties. Hybrid technologies can overcome the current limits of the silicon technology and develop new devices exceeding the performance metrics of its counterparts electronic devices. The vanadium dioxide/silicon hybrid technology allows the development of new high-performance devices with broadband performance, faster operating speed and energy efficient optical response with wavelength-scale device dimensions. The main goal of this thesis has been the proposal and development of high performance photonic devices for switching applications. In this context, different structures, based on silicon, plasmonics and the tunable properties of vanadium dioxide, have been investigated to control the polarization of light and for enabling other electro-optical functionalities, like optical modulation. / El silici és la plataforma més prometedora per a la integració fotònica, assegurant la compatibilitat amb els processos de fabricació CMOS i la producció en massa de dispositius a baix cost. Durant les últimes dècades, la tecnologia fotònica basada en la plataforma de silici ha mostrat un gran creixement, desenvolupant diferents tipus de dispositius òptics d'alt rendiment. Una de les possibilitats per a continuar millorant el rendiment dels dispositius fotònics és per mitjà de la combinació amb altres tecnologies com la plasmònica o amb nous materials amb propietats excepcionals i compatibilitat CMOS. Les tecnologies híbrides poden superar les limitacions de la tecnologia de silici, donant lloc a nous dispositius capaços de superar el rendiment dels seus homòlegs electrònics. La tecnologia híbrida diòxid de vanadi/silici permet el desenvolupament de dispositius d'alt rendiment, amb gran ample de banda, major velocitat d'operació i major eficiència energètica en l'escala de la longitud d'ona. L'objectiu principal d'esta tesi ha sigut la proposta i desenvolupament de dispositius fotònics d'alt rendiment per a aplicacions de commutació. En este context, diferents estructures basades en silici, tecnologia plasmònica i les propietats sintonitzables del diòxid de vanadi han sigut investigades per a controlar la polarització de la llum i per a desenvolupar altres funcionalitats electró-òptiques com la modulació. / Sánchez Diana, LD. (2016). High performance photonic devices for switching applications in silicon photonics [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/77150

A new communication paradigm is foreseen for beyond 2020 society, due to the emergence of new broadband services and the Internet of Things era. The set of requirements imposed by these new applications is large and diverse, aiming to provide a ubiquitous broadband connectivity. Research community has been working in the last decade towards the definition of the 5G mobile wireless networks that will provide the proper mechanisms to reach these challenging requirements. In this framework, three key research directions have been identified for the improvement of capacity in 5G: the increase of the spectral efficiency by means of, for example, the use of massive MIMO technology, the use of larger amounts of spectrum by utilizing the millimeter wave band, and the network densification by deploying more base stations per unit area. This dissertation addresses densification as the main enabler for the broadband and massive connectivity required in future 5G networks. To this aim, this Thesis focuses on the study of the UDN. In particular, a set of technology enablers that can lead UDN to achieve their maximum efficiency and performance are investigated, namely, the use of higher frequency bands for the benefit of larger bandwidths, the use of massive MIMO with distributed antenna systems, and the use of distributed radio resource management techniques for the inter-cell interference coordination. Firstly, this Thesis analyzes whether there exists a fundamental performance limit related with densification in cellular networks. To this end, the UDN performance is evaluated by means of an analytical model consisting of a 1-dimensional network deployment with equally spaced BS. The inter-BS distance is decreased until reaching the limit of densification when this distance approaches 0. The achievable rates in networks with different inter-BS distances are analyzed for several levels of transmission power availability, and for various types of cooperation among cells. Moreover, UDN performance is studied in conjunction with the use of a massive number of antennas and larger amounts of spectrum. In particular, the performance of hybrid beamforming and precoding MIMO schemes are assessed in both indoor and outdoor scenarios with multiple cells and users, working in the mmW frequency band. On the one hand, beamforming schemes using the full-connected hybrid architecture are analyzed in BS with limited number of RF chains, identifying the strengths and weaknesses of these schemes in a dense-urban scenario. On the other hand, the performance of different indoor deployment strategies using HP in the mmW band is evaluated, focusing on the use of DAS. More specifically, a DHP suitable for DAS is proposed, comparing its performance with that of HP in other indoor deployment strategies. Lastly, the presence of practical limitations and hardware impairments in the use of hybrid architectures is also investigated. Finally, the investigation of UDN is completed with the study of their main limitation, which is the increasing inter-cell interference in the network. In order to tackle this problem, an eICIC scheduling algorithm based on resource partitioning techniques is proposed. Its performance is evaluated and compared to other scheduling algorithms under several degrees of network densification. After the completion of this study, the potential of UDN to reach the capacity requirements of 5G networks is confirmed. Nevertheless, without the use of larger portions of spectrum, a proper interference management and the use of a massive number of antennas, densification could turn into a serious problem for mobile operators. Performance evaluation results show large system capacity gains with the use of massive MIMO techniques in UDN, and even greater when the antennas are distributed. Furthermore, the application of ICIC techniques reveals that, besides the increase in system capacity, it brings significant energy savings to UDNs. / A partir del año 2020 se prevé que un nuevo paradigma de comunicación surja en la sociedad, debido a la aparición de nuevos servicios y la era del Internet de las cosas. El conjunto de requisitos impuesto por estas nuevas aplicaciones es muy amplio y diverso, y tiene como principal objetivo proporcionar conectividad de banda ancha y universal. En las últimas décadas, la comunidad científica ha estado trabajando en la definición de la 5G de redes móviles que brindará los mecanismos necesarios para garantizar estos requisitos. En este marco, se han identificado tres mecanismos clave para conseguir el necesario incremento de capacidad de la red: el aumento de la eficiencia espectral a través de, por ejemplo, el uso de tecnologías MIMO masivas, la utilización de mayores porciones del espectro en frecuencia y la densificación de la red mediante el despliegue de más estaciones base por área. Esta Tesis doctoral aborda la densificación como el principal mecanismo que permitirá la conectividad de banda ancha y universal requerida en la 5G, centrándose en el estudio de las Redes Ultra Densas o UDNs. En concreto, se analiza el conjunto de tecnologías habilitantes que pueden llevar a las UDNs a obtener su máxima eficiencia y prestaciones, incluyendo el uso de altas frecuencias para el aprovechamiento de mayores anchos de banda, la utilización de MIMO masivo con sistemas de antenas distribuidas y el uso de técnicas de reparto de recursos distribuidas para la coordinación de interferencias. En primer lugar, se analiza si existe un límite fundamental en la mejora de las prestaciones en relación a la densificación. Con este fin, las prestaciones de las UDNs se evalúan utilizando un modelo analítico de red unidimensional con BSs equiespaciadas, en el que la distancia entre BSs se disminuye hasta alcanzar el límite de densificación cuando ésta se aproxima a 0. Las tasas alcanzables en redes con distintas distancias entre BSs son analizadas, considerando distintos niveles de potencia disponible en la red y varios grados de cooperación entre celdas. Además, el comportamiento de las UDNs se estudia junto al uso masivo de antenas y la utilización de anchos de banda mayores. Más concretamente, las prestaciones de ciertas técnicas híbridas MIMO de precodificación y beamforming se examinan en la banda milimétrica. Por una parte, se analizan esquemas de beamforming en BSs con arquitectura híbrida en función de la disponibilidad de cadenas de radiofrecuencia en escenarios exteriores. Por otra parte, se evalúan las prestaciones de ciertos esquemas de precodificación híbrida en escenarios interiores, utilizando distintos despliegues y centrando la atención en los sistemas de antenas distribuidos o DAS. Además, se propone un algoritmo de precodificación híbrida específico para DAS, y se evalúan y comparan sus prestaciones con las de otros algoritmos de precodificación utilizados. Por último, se investiga el impacto en las prestaciones de ciertas limitaciones prácticas y deficiencias introducidas por el uso de dispositivos no ideales. Finalmente, el estudio de las UDNs se completa con el análisis de su principal limitación, el nivel creciente de interferencia en la red. Para ello, se propone un algoritmo de control de interferencias basado en la partición de recursos. Sus prestaciones son evaluadas y comparadas con las de otras técnicas de asignación de recursos. Tras este estudio, se puede afirmar que las UDNs tienen gran potencial para la consecución de los requisitos de la 5G. Sin embargo, sin el uso conjunto de mayores porciones del espectro, adecuadas técnicas de control de la interferencia y el uso masivo de antenas, las UDNs pueden convertirse en serios obstáculos para los operadores móviles. Los resultados de la evaluación de prestaciones de estas tecnologías confirman el gran aumento de la capacidad de las redes mediante el uso masivo de antenas y la introducción de mecanismos de I / A partir de l'any 2020 es preveu un nou paradigma de comunicació en la societat, degut a l'aparició de nous serveis i la era de la Internet de les coses. El conjunt de requeriments imposat per aquestes noves aplicacions és ampli i divers, i té com a principal objectiu proporcionar connectivitat universal i de banda ampla. En les últimes dècades, la comunitat científica ha estat treballant en la definició de la 5G, que proveirà els mecanismes necessaris per a garantir aquests exigents requeriments. En aquest marc, s'han identificat tres mecanismes claus per a aconseguir l'increment necessari en la capacitat: l'augment de l'eficiència espectral a través de, per exemple, l'ús de tecnologies MIMO massives, la utilització de majors porcions de l'espectre i la densificació mitjançant el desplegament de més estacions base per àrea. Aquesta Tesi aborda la densificació com a principal mecanisme que permetrà la connectivitat de banda ampla i universal requerida en la 5G, centrant-se en l' estudi de les xarxes ultra denses (UDNs). Concretament, el conjunt de tecnologies que poden dur a les UDNs a la seua màxima eficiència i prestacions és analitzat, incloent l'ús d'altes freqüències per a l'aprofitament de majors amplàries de banda, la utilització de MIMO massiu amb sistemes d'antenes distribuïdes i l'ús de tècniques distribuïdes de repartiment de recursos per a la coordinació de la interferència. En primer lloc, aquesta Tesi analitza si existeix un límit fonamental en les prestacions en relació a la densificació. Per això, les prestacions de les UDNs s'avaluen utilitzant un model analític unidimensional amb estacions base equidistants, en les quals la distància entre estacions base es redueix fins assolir el límit de densificació quan aquesta distància s'aproxima a 0. Les taxes assolibles en xarxes amb diferents distàncies entre estacions base s'analitzen considerant diferents nivells de potència i varis graus de cooperació entre cel·les. A més, el comportament de les UDNs s'estudia conjuntament amb l'ús massiu d'antenes i la utilització de majors amplàries de banda. Més concretament, les prestacions de certes tècniques híbrides MIMO de precodificació i beamforming s'examinen en la banda mil·limètrica. D'una banda, els esquemes de beamforming aplicats a estacions base amb arquitectures híbrides és analitzat amb disponibilitat limitada de cadenes de radiofreqüència a un escenari urbà dens. D'altra banda, s'avaluen les prestacions de certs esquemes de precodificació híbrida en escenaris d'interior, utilitzant diferents estratègies de desplegament i centrant l'atenció en els sistemes d' antenes distribuïdes (DAS). A més, es proposa un algoritme de precodificació híbrida distribuïda per a DAS, i s'avaluen i comparen les seues prestacions amb les de altres algoritmes. Per últim, s'investiga l'impacte de les limitacions pràctiques i altres deficiències introduïdes per l'ús de dispositius no ideals en les prestacions de tots els esquemes anteriors. Finalment, l' estudi de les UDNs es completa amb l'anàlisi de la seua principal limitació, el nivell creixent d'interferència entre cel·les. Per tractar aquest problema, es proposa un algoritme de control d'interferències basat en la partició de recursos. Les prestacions de l'algoritme proposat s'avaluen i comparen amb les d'altres tècniques d'assignació de recursos. Una vegada completat aquest estudi, es pot afirmar que les UDNs tenen un gran potencial per aconseguir els ambiciosos requeriments plantejats per a la 5G. Tanmateix, sense l'ús conjunt de majors amplàries de banda, apropiades tècniques de control de la interferència i l'ús massiu d'antenes, les UDNs poden convertir-se en seriosos obstacles per als operadors mòbils. Els resultats de l'avaluació de prestacions d' aquestes tecnologies confirmen el gran augment de la capacitat de les xarxes obtingut mitjançant l'ús massiu d'antenes i la introducci / Giménez Colás, S. (2017). Ultra Dense Networks Deployment for beyond 2020 Technologies [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86204

Los seres humanos han desarrollado especialmente su capacidad perceptiva para procesar caras y extraer información de las características faciales. Usando nuestra capacidad conductual para percibir rostros, hacemos atribuciones tales como personalidad, inteligencia o confiabilidad basadas en la apariencia facial que a menudo tienen un fuerte impacto en el comportamiento social en diferentes dominios. Por lo tanto, las caras desempeñan un papel fundamental en nuestras relaciones con otras personas y en nuestras decisiones cotidianas. Con la popularización de Internet, las personas participan en muchos tipos de interacciones virtuales, desde experiencias sociales, como juegos, citas o comunidades, hasta actividades profesionales, como e-commerce, e-learning, e-therapy o e-health. Estas interacciones virtuales manifiestan la necesidad de caras que representen a las personas reales que interactúan en el mundo digital: así surgió el concepto de avatar. Los avatares se utilizan para representar a los usuarios en diferentes escenarios y ámbitos, desde la vida personal hasta situaciones profesionales. En todos estos casos, la aparición del avatar puede tener un efecto no solo en la opinión y percepción de otra persona, sino en la autopercepción, que influye en la actitud y el comportamiento del sujeto. De hecho, los avatares a menudo se emplean para obtener impresiones o emociones a través de expresiones no verbales, y pueden mejorar las interacciones en línea o incluso son útiles para fines educativos o terapéuticos. Por lo tanto, la posibilidad de generar avatares de aspecto realista que provoquen un determinado conjunto de impresiones sociales supone una herramienta muy interesante y novedosa, útil en un amplio abanico de campos. Esta tesis propone un método novedoso para generar caras de aspecto realistas con un perfil social asociado que comprende 15 impresiones diferentes. Para este propósito, se completaron varios objetivos parciales. En primer lugar, las características faciales se extrajeron de una base de datos de caras reales y se agruparon por aspecto de una manera automática y objetiva empleando técnicas de reducción de dimensionalidad y agrupamiento. Esto produjo una taxonomía que permite codificar de manera sistemática y objetiva las caras de acuerdo con los grupos obtenidos previamente. Además, el uso del método propuesto no se limita a las características faciales, y se podría extender su uso para agrupar automáticamente cualquier otro tipo de imágenes por apariencia. En segundo lugar, se encontraron las relaciones existentes entre las diferentes características faciales y las impresiones sociales. Esto ayuda a saber en qué medida una determinada característica facial influye en la percepción de una determinada impresión social, lo que permite centrarse en la característica o características más importantes al diseñar rostros con una percepción social deseada. En tercer lugar, se implementó un método de edición de imágenes para generar una cara totalmente nueva y realista a partir de una definición de rostro utilizando la taxonomía de rasgos faciales antes mencionada. Finalmente, se desarrolló un sistema para generar caras realistas con un perfil de rasgo social asociado, lo cual cumple el objetivo principal de la presente tesis. La principal novedad de este trabajo reside en la capacidad de trabajar con varias dimensiones de rasgos a la vez en caras realistas. Por lo tanto, en contraste con los trabajos anteriores que usan imágenes con ruido, o caras de dibujos animados o sintéticas, el sistema desarrollado en esta tesis permite generar caras de aspecto realista eligiendo los niveles deseados de quince impresiones: Miedo, Enfado, Atractivo, Cara de niño, Disgustado, Dominante, Femenino, Feliz, Masculino, Prototípico, Triste, Sorprendido, Amenazante, Confiable e Inusual. Los prometedores resultados obtenidos permitirán investigar más a fondo cómo modelar l / Humans have specially developed their perceptual capacity to process faces and to extract information from facial features. Using our behavioral capacity to perceive faces, we make attributions such as personality, intelligence or trustworthiness based on facial appearance that often have a strong impact on social behavior in different domains. Therefore, faces play a central role in our relationships with other people and in our everyday decisions. With the popularization of the Internet, people participate in many kinds of virtual interactions, from social experiences, such as games, dating or communities, to professional activities, such as e-commerce, e-learning, e-therapy or e-health. These virtual interactions manifest the need for faces that represent the actual people interacting in the digital world: thus the concept of avatar emerged. Avatars are used to represent users in different scenarios and scopes, from personal life to professional situations. In all these cases, the appearance of the avatar may have an effect not only on other person's opinion and perception but on self-perception, influencing the subject's own attitude and behavior. In fact, avatars are often employed to elicit impressions or emotions through non-verbal expressions, and are able to improve online interactions or even useful for education purposes or therapy. Then, being able to generate realistic looking avatars which elicit a certain set of desired social impressions poses a very interesting and novel tool, useful in a wide range of fields. This thesis proposes a novel method for generating realistic looking faces with an associated social profile comprising 15 different impressions. For this purpose, several partial objectives were accomplished. First, facial features were extracted from a database of real faces and grouped by appearance in an automatic and objective manner employing dimensionality reduction and clustering techniques. This yielded a taxonomy which allows to systematically and objectively codify faces according to the previously obtained clusters. Furthermore, the use of the proposed method is not restricted to facial features, and it should be possible to extend its use to automatically group any other kind of images by appearance. Second, the existing relationships among the different facial features and the social impressions were found. This helps to know how much a certain facial feature influences the perception of a given social impression, allowing to focus on the most important feature or features when designing faces with a sought social perception. Third, an image editing method was implemented to generate a completely new, realistic face from just a face definition using the aforementioned facial feature taxonomy. Finally, a system to generate realistic faces with an associated social trait profile was developed, which fulfills the main objective of the present thesis. The main novelty of this work resides in the ability to work with several trait dimensions at a time on realistic faces. Thus, in contrast with the previous works that use noisy images, or cartoon-like or synthetic faces, the system developed in this thesis allows to generate realistic looking faces choosing the desired levels of fifteen impressions, namely Afraid, Angry, Attractive, Babyface, Disgusted, Dominant, Feminine, Happy, Masculine, Prototypical, Sad, Surprised, Threatening, Trustworthy and Unusual. The promising results obtained in this thesis will allow to further investigate how to model social perception in faces using a completely new approach. / Els sers humans han desenvolupat especialment la seua capacitat perceptiva per a processar cares i extraure informació de les característiques facials. Usant la nostra capacitat conductual per a percebre rostres, fem atribucions com ara personalitat, intel·ligència o confiabilitat basades en l'aparença facial que sovint tenen un fort impacte en el comportament social en diferents dominis. Per tant, les cares exercixen un paper fonamental en les nostres relacions amb altres persones i en les nostres decisions quotidianes. Amb la popularització d'Internet, les persones participen en molts tipus d'inter- accions virtuals, des d'experiències socials, com a jocs, cites o comunitats, fins a activitats professionals, com e-commerce, e-learning, e-therapy o e-health. Estes interaccions virtuals manifesten la necessitat de cares que representen a les persones reals que interactuen en el món digital: així va sorgir el concepte d'avatar. Els avatars s'utilitzen per a representar als usuaris en diferents escenaris i àmbits, des de la vida personal fins a situacions professionals. En tots estos casos, l'aparició de l'avatar pot tindre un efecte no sols en l'opinió i percepció d'una altra persona, sinó en l'autopercepció, que influïx en l'actitud i el comportament del subjecte. De fet, els avatars sovint s'empren per a obtindre impressions o emocions a través d'expressions no verbals, i poden millorar les interaccions en línia o inclús són útils per a fins educatius o terapèutics. Per tant, la possibilitat de generar avatars d'aspecte realista que provoquen un determinat conjunt d'impressions socials planteja una ferramenta molt interessant i nova, útil en un ampla varietat de camps. Esta tesi proposa un mètode nou per a generar cares d'aspecte realistes amb un perfil social associat que comprén 15 impressions diferents. Per a este propòsit, es van completar diversos objectius parcials. En primer lloc, les característiques facials es van extraure d'una base de dades de cares reals i es van agrupar per aspecte d'una manera automàtica i objectiva emprant tècniques de reducció de dimensionalidad i agrupament. Açò va produir una taxonomia que permet codificar de manera sistemàtica i objectiva les cares d'acord amb els grups obtinguts prèviament. A més, l'ús del mètode proposat no es limita a les característiques facials, i es podria estendre el seu ús per a agrupar automàticament qualsevol altre tipus d'imatges per aparença. En segon lloc, es van trobar les relacions existents entre les diferents característiques facials i les impressions socials. Açò ajuda a saber en quina mesura una determinada característica facial influïx en la percepció d'una determinada impressió social, la qual cosa permet centrar-se en la característica o característiques més importants al dissenyar rostres amb una percepció social desitjada. En tercer lloc, es va implementar un mètode d'edició d'imatges per a generar una cara totalment nova i realista a partir d'una definició de rostre utilitzant la taxonomia de trets facials abans mencionada. Finalment, es va desenrotllar un sistema per a generar cares realistes amb un perfil de tret social associat, la qual cosa complix l'objectiu principal de la present tesi. La principal novetat d'este treball residix en la capacitat de treballar amb diverses dimensions de trets al mateix temps en cares realistes. Per tant, en contrast amb els treballs anteriors que usen imatges amb soroll, o cares de dibuixos animats o sintètiques, el sistema desenrotllat en esta tesi permet generar cares d'aspecte realista triant els nivells desitjats de quinze impressions: Por, Enuig, Atractiu, Cara de xiquet, Disgustat, Dominant, Femení, Feliç, Masculí, Prototípic, Trist, Sorprés, Amenaçador, Confiable i Inusual. Els prometedors resultats obtinguts en esta tesi permetran investigar més a fons com modelar la percepció social en les cares utilitzant un enfocament complet / Fuentes Hurtado, FJ. (2018). A system for modeling social traits in realistic faces with artificial intelligence [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/101943

La presente tesis aborda la problemática de la convivencia entre las redes de la televisión digital terrestre y móvil de cuarta generación en la banda del primer dividendo digital (banda de 700 MHz), en Sudamérica. Además, se proponen dos potenciales casos de uso de compartición de espectro para el uso futuro de la banda de televisión después de los dividendos digitales, como modo de acceso eficiente y flexible para el uso del espectro radioeléctrico. Para garantizar la convivencia entre las tecnologías de televisión y móviles en la banda del primer dividendo digital en Sudamérica, se evalúa tanto el impacto de las redes móviles sobre las de televisión, así como el caso contrario, las redes de televisión sobre las móviles, teniendo en cuenta los parámetros técnicos de operación de cada una de las redes implicadas, los cuales son definidos por organismos de estandarización o parámetros reales de redes implementadas por cada país. Dentro de los parámetros técnicos de operación que se definieron para las redes podemos citar: márgenes de protección entre las señales de televisión y móviles; distancias de protección entre el transmisor interferente y el receptor víctima; banda de guarda requeridas entre las dos tecnologías; límites de emisiones interferentes fuera de banda; niveles de atenuación adicionales en las máscaras espectrales; evaluación de técnicas de mitigación de interferencias, entre otros. Es importe resaltar, que las principales diferencias entre los estudios de convivencia en Sudamérica respecto a Europa son: la banda de guarda en Sudamérica son 5 MHz mientras en Europa son 9 MHz; el ancho de banda de un canal de televisión en Sudamérica es 6 MHz respecto a 8 MHz en Europa; el estándar de televisión adoptados en casi toda Sudamérica es ISDB-Tb, a excepción de Colombia que adopto DVB-T2. Asimismo, en el ámbito de esta tesis, se proponen dos potenciales casos de estudio para el uso futuro de la banda de TV, promoviendo la compartición de espectro como un modo de acceso eficiente: El primer caso de estudio, propone un nuevo concepto de espacios en blanco llamado µ-TV-White-Space, los cuales son aquellas zonas geográficas en los interiores de una vivienda y/o oficina que no son cubiertas por el servicio de televisión digital terrestre, ya sea por la ausencia de cobertura o por obstáculos. El escenario propuesto es una red DVB-T2 ofreciendo cobertura en recepción fija sobre tejado, como servicio primario, y, femtoceldas LTE-A en interiores de un hogar u oficina, como servicio secundario. Los resultados obtenidos proporcionan restricciones técnicas para que las femtoceldas LTE-A puedan operar correctamente en espectro compartido con los servicios de televisión. Específicamente, se define la Potencia Isotrópica Radiada Equivalente (PIRE) máxima que podrían transmitir las femtoceldas, en función de la separación en frecuencia con los servicios de televisión. El segundo caso de estudio, propone el uso de los espacios en blanco para la compartición de espectro entre los servicios de internet de las cosas bajo el estándar NB-LTE-IoT, como servicio secundario, y servicios de televisión digital terrestre bajo el estándar DVB-T2, como servicio primario. Se define la máxima potencia transmisible por los nodos y dispositivos IoT sin interferir al servicio primario. Además, se evalúa el impacto del ciclo de trabajo de los dispositivos considerando que existirá diversidad de aplicaciones. La importancia de esta propuesta se fundamenta en dos contribuciones: por un lado, se optimiza el uso de la banda de televisión mediante el acceso secundario de dispositivos de baja potencia en los espacios en blanco, siempre garantizando los servicios de televisión, como servicio primario, por otro lado, se contribuye con nuevas frecuencias para las tecnologías móviles de última generación, con el objetivo de aumentar la capacidad de las redes que soportarán tanto / This thesis deals with the issue about coexistence between television and fourth generation mobile networks within the band of the first digital dividend (700 MHz band), in South America. Moreover, two potential cases of sharing spectrum for future use of the television band after the digital dividends are suggested as an efficient and flexible way for usage of the radio spectrum. In order to ensure the coexistence between the television and mobile technologies within the band of the first digital dividend in South America, the impact of the mobile networks as well as the opposite case are assessed. The technical operation parameters for each of the involved networks defined by standardizing organisms or real parameters from implemented networks in each country are considered. Among the technical parameters that were defined for the networks, we can mention: protection ratio between television and mobile signals; protection distances between the interfering transmitter and the victim receiver; required guard bands between both technologies; maximum power of the interfering out-of-band emissions in adjacent channels; additional attenuation levels in the spectrum emission mask in transmission and reception; assessing of interference mitigation techniques, among others. It is important to highlight that the main differences between the coexistence studies for South America and Europe are: the guard bands in South America are 5 MHz whereas in Europe are 9 MHz; bandwidth for a channel in South America is 6 MHz in contrast with the 8 MHz of Europe; the television standard adopted in almost all South America is ISDB-Tb, except Colombia and the French Guiana, which adopted DVB-T2. Additionally, within the scope of this thesis, two potential study cases for future usage of the TV band are proposed, promoting sharing spectrum as an efficient access way: The first study we go a step beyond coexistence, since the aim is to exploit the unused radio spectrum in those geographical zones that are not covered because the useful signal is obstructed by the environment or it has a limited coverage by the network design. Those areas can be called "micro-TVWS" (µ-TV-White-Space). The most representative cases of our definition of µ-TV-White-Space are those indoor environments in areas where DTT received power is below the required sensitivity because a TV channel is broadcasted to rooftop reception. The proposed scenario considers a DTT network offering fixed rooftop reception as a primary service, and a LTE-A femtocell giving coverage within the interior of a home or office as a secondary service. Our results provide the technical restrictions of the LTE-A Femtocell, mainly on the maximum allowable Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) that could transmit on the DTT band in terms of carrier separation, from co-channel to adjacent band. The second study case, suggests the use of white spaces for spectrum sharing among the Internet of Things (IoT) services, under the NB-LTE-IoT standard, as secondary service, and digital terrestrial television services under the DVB-T2 standard, as primary service. The maximum transmissible power by the nodes and IoT devices without interfering the primary service is defined. Besides, the impact of the duty cycle of the devices is assessed considering that there will be a great diversity of applications, and thus, a great diversity of operation requirements. The significance of this proposal is due to two contributions: on the aone hand, the usage of the television band is optimized through secondary access of low power devices within the white spaces, always ensuring television services as primary service. On the other hand, new frequencies for last generation mobile technologies are given, with the aim at increasing the network capacity, which will bear mobile services as well as IoT, regarding the high challenge of offering connectivity to millions of devices during the next decade. / La present tesi aborda la problemàtica de la convivència entres les xarxes de la televisió digital terrestre i mòbil de quarta generació en la banda del primer dividend digital (banda de 700 MHz), en Sud-Amèrica. A més, es proposen dos potencials casos d'ús compartit d'espectre per a l'ús futur de la banda de televisió després dels dividends digitals, com a mode d'accés eficient i flexible per a l'ús de l'espectre radioelèctric. Per tal de garantir la convivència entre les tecnologies de televisió i mòbils en la banda del primer dividend digital en Sud-Amèrica, s'avalua tant l'impacte de les xarxes mòbils sobre les de televisió, com el cas contrari, les xarxes de televisió sobre les mòbils, tenint en compte els paràmetres tècnics d'operació de cadascuna de les xarxes implicades, els quals són definits per organismes d'estandardització o paràmetres reals de xarxes implementades per cada país. Dins dels paràmetres tècnics d'operació que es van definir per a les xarxes podem citar: marges de protecció entre els senyals de televisió i mòbils; distàncies de protecció entre el transistor interferent i el receptor víctima; banda de guarda entre ambdós tecnologies; límits de les emissions interferents fora de banda; nivells d'atenuació addicionals en les màscares espectrals; avaluació de tècniques de mitigació d'interferències, entre d'altres. És important destacar, que les principals diferències entre els estudis de convivència en Sud-Amèrica respecte d'Europa són: la banda de guarda en Sud-Amèrica són 5 MHz mentre que a Europa són 9 MHz; l'amplària de banda d'un canal de televisió en Sud-Amèrica és de 6 MHz respecte dels 8 MHz a Europa; l'estàndard de televisió adoptat en quasi tota Sud-Amèrica és ISDB-Tb, excepte Colòmbia i la Guaiana Francesa que van adoptar DVB-T2. A Europa quasi tots els països tenen adoptats els estàndards DVB-T de primera i segona generació. Així mateix, en l'àmbit de la tesi, es proposen dos potencials casos d'estudi per a l'ús futur de la banda de TV, de manera que es promoga la compartició d'espectre com un mode d'accés eficient: El primer cas d'estudi, proposa un nou concepte d'espais en blanc anomenat µ-TV-White-Space, els quals són aquelles zones geogràfiques que no són cobertes pel servei de televisió digital terrestre, ja siga per l'absència de cobertura o per obstacles. L'escenari proposat és una xarxa DVB-T2 que ofereix cobertura en recepció fixa sobre terrat, com a servei primari, i femtocel·les LTE-A en interiors d'una llar o oficina, com a servei secundari. Els resultats obtinguts proporcionen restriccions tècniques per tal que les femtocel·les LTE-A puguen operar correctament en espectre compartit amb els serveis de televisió. Específicament, es defineix la Potència Isotròpica Radiada Equivalent (PIRE) màxima que podrien transmetre les femtocel·les, en funció de la separació en freqüència amb els serveis de televisió. El segon cas d'estudi, proposa l'ús d'espais en blanc per a la compartició d'espectre entre els serveis d'internet de les coses (Internet of Things o IOT, en anglès), sota l'estàndard NB-LTE-IoT, com a servei secundari, i serveis de televisió digital terrestre sota l'estàndard DVB-T2, com a servei primari. Es defineix la màxima potència transmissible pels nodes i dispositius IoT sense interferir al servei primari. A més, s'avalua l'impacte del cicle de treball dels dispositius considerant que existirà diversitat d'aplicacions, i, per tant, diversitat de requeriments d'operació. La importància d'aquesta proposta es fonamenta en dues contribucions: per una banda, s'optimitza l'ús de la banda de televisió mitjançant l'accés secundari de dispositius de baixa potència als espais en blanc, sempre garantint els serveis de televisió, com a servei primari. Per altra banda, es contribueix amb noves freqüències per a les tecnologies mòbils d'última generació, amb l'objectiu d'a / Martínez Pinzón, G. (2018). Compartición del Espectro Radioeléctrico entre Tecnologías Inalámbricas de Última Generación en la Banda de la Televisión Digital Terrestre [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/102644

La caracterización de la modalidad de la señal es un nuevo concepto objeto de recientes trabajos de investigación cuyo principal propósito es identificar cambios en la naturaleza de señales reales. Con el término naturaleza de las señales se hace referencia al modelo subyacente que genera una señal desde el punto de vista de dos características principales: determinismo y linealidad. En esta tesis se emplea la modalidad de la señal para el procesado avanzado de señales acústicas, y en particular, en ensayos no destructivos de materiales no homogéneos como el hormigón. El problema de la caracterización de la modalidad comienza con la correcta reconstrucción del espacio de fases (Capítulo 2). Este nuevo dominio permite identificar los diferentes estados de una señal, recurrentes o no en función de su naturaleza determinista o aleatoria, respectivamente. En el ámbito de los ensayos no destructivos basados en ultrasonidos, el material se excita con una señal puramente determinista, sin embargo, la naturaleza de la señal recibida depende y es proporcional a la estructura interna del material. Esta hipótesis de trabajo permite plantear la medida del grado de determinismo como una alternativa complementaria a parámetros habituales de ultrasonidos como la atenuación y la velocidad. El nivel de determinismo ha resultado ser proporcional al nivel de porosidad en materiales cementantes (Capítulo 3). También permite la caracterización del nivel de daño de probetas de mortero sometidas a diferentes procesos de daño: ataque externo de sulfato y procesos de carga (Capítulo 4). El estudio de la no linealidad/ complejidad de una serie temporal se plantea inicialmente de forma ciega (sin tener información de la señal de entrada) mediante tests de hipótesis: generando datos surrogados y aplicando un test estadístico. Importantes avances se han logrado adaptando este enfoque a datos no estacionarios, característica habitual de señales no lineales reales. Los principales resultados en este sentido se han conseguido en la caracterización de la complejidad de señales oscilatorias de duración limitada (Capítulo 5). El concepto de la modalidad de la señal también se ha empleado para realizar un detallado estudio del fenómeno no lineal de espectroscopía acústica por impacto. Este análisis ha permitido entender las variables involucradas y plantear así un modelo matemático que caracterice el fenómeno. La comprensión del fenómeno y el modelo han permitido plantear un nuevo algoritmo de procesado equivalente a la técnica habitual NIRAS, pero óptimo en su aplicación. Esta alternativa de procesado puede suponer significativos avances sobre todo en aplicaciones industriales donde el tiempo y el esfuerzo son variables óptimas (Capítulo 6). Esta tesis demuestra que la caracterización de la modalidad de la señal no solo supone una alternativa a la caracterización de complejos fenómenos reales, sino que abre una nueva perspectiva de trabajo dentro del ámbito del procesado de señal. La medida del determinismo y el algoritmo FANSIRAS han demostrado que la modalidad de la señal es una interesante herramienta para futuros trabajos de caracterización de materiales cementantes. / The characterization of the modality of a signal is a new concept, which has been the subject of recent research. Its main purpose is to identify any changes in the nature of a real signal. The term `nature of a signal' refers to the underlying model that generates the signal from the point of view of two main characteristics: determinism and linearity. In this thesis, the modality of a signal is used for the advanced processing of acoustic signals, and in particular, in non-destructive tests of non-homogeneous materials, such as concrete. The problem of the characterization of the modality begins with the correct reconstruction of the phase space (Chapter 2). This new domain allows identifying the different states of a signal, as to whether they are recurrent or not, depending on whether they are deterministic, respectively, random. In the field of non-destructive testing based on ultrasound, the material is excited with a purely deterministic signal. However, the nature of the received signal depends on the internal structure of the material. This working hypothesis allows us to propose measuring the degree of determinism as a complementary alternative to the usual ultrasound parameters such, as attenuation and speed. The level of determinism has been found to be proportional to the level of porosity in cementitious materials (Chapter 3). It also allows characterizing the level of damage of mortar test pieces subjected to different kinds of damaging processes: external attack by sulphates, and loading processes (Chapter 4). The study of the non-linearity or complexity of a time series is initially presented blindly (without having information about the input signal) through hypothesis tests: generating surrogate data and applying a statistical test. Significant progress has been made in adapting this approach to nonstationary data, a common feature of real non-linear signals. The main results in this regard have been achieved in the characterization of the complexity of oscillatory signals of limited duration (Chapter 5). The concept of signal modality has also been used to perform a detailed study of the non-linear phenomenon of acoustic impact spectroscopy. This analysis has allowed understanding the variables involved, and thus, proposing a mathematical model that characterizes the phenomenon. The understanding of the phenomenon and the model have allowed proposing a new processing algorithm equivalent to the usual NIRAS technique, but optimal in its application. This processing alternative may mean significant advances, especially in industrial applications where time and e ort are variables to be optimized (Chapter 6). This thesis demonstrates that the characterization of the modality of a signal not only presents an alternative to the characterization of complicated real phenomena, but it also opens a new research perspective within the field of signal processing. The measure of determinism and the FANSIRAS algorithm have shown that the modality of a signal is an interesting tool for future research into the characterization of cementitious materials. / La caracterització de la modalitat del senyal és un nou concepte, objecte de recents treballs de recerca amb el propòsit d'identificar canvis en la natura de senyals reals. Amb el terme natura dels senyals es fa referència al model subjacent que genera un senyal des del punt de vista de dues característiques principals: determinisme i linealitat. En aquesta tesi es fa servir la modalitat del senyal per al processament avançat de senyals acústics i, en particular, en assajos no destructius de materials no homogenis com ara el formigó. El problema de la caracterització de la modalitat comença amb la correcta reconstrucció de l'espai de fase (Capítol 2). Aquest nou domini permet identificar els diferents estats d'un senyal, recurrents o no en funció de la seva natura determinista o aleatòria, respectivament. Dins l'àmbit dels assajos no destructius basats en ultrasons, el material s'excita amb un senyal purament determinista, tanmateix, la natura del senyal rebut depèn i és proporcional a l'estructura interna del material. Aquesta hipòtesi de treball permet plantejar la mesura del grau de determinisme com una alternativa complementària a paràmetres habituals dels ultrasons com ara l'atenuació i la velocitat. El nivell de determinisme ha resultat ésser proporcional al nivell de porositat en materials cementants (Capítol 3). També permet la caracterització del nivell de dany de provetes de morter sotmeses a diferents processos de dany: atac extern de sulfat i processos de càrrega (Capítol 4). L'estudi de la no linealitat/ complexitat d'una sèrie temporal es planteja inicialment de forma cega (sense tindre cap informació del senyal d'entrada) mitjançant tests d'hipòtesi: generant dades subrogades i aplicant un test estadístic. Avanços importants s'han aconseguit adaptant aquest enfoc a dades no estacionàries, característica habitual de senyals no lineals reals. Els principals resultats en aquest sentit s'han aconseguit en la caracterització de la complexitat de senyals oscil·latoris de durada limitada (Capítol 5). El concepte de modalitat del senyal també s'ha emprat per realitzar un detallat estudi del fenomen no lineal d'espectroscòpia acústica per impacte. Aquesta anàlisi ha permet entendre les variables involucrades i plantejar llavors un nou algoritme de processament equivalent a la tècnica habitual NIRAS, però òptim en la seva aplicació. Aquesta alternativa de processament pot suposar significatius avanços sobretot en aplicacions industrials, on el temps i l'esforç són variables òptimes (Capítol 6). Aquesta tesi demostra que la caracterització de la modalitat del senyal no solament suposa una alternativa a la caracterització de complexes fenòmens reals, sinó que obri una nova perspectiva de treball dins l'àmbit del processament de senyal. La mesura del determinisme i l'algoritme FANSIRAS han demostrat que la modalitat del senyal és una ferramenta interessant per a futurs treballs de caracterització de materials cementants. / Carrión García, A. (2018). Signal Modality Characterization: from Phase Space Reconstruction to Real Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/106366