Las redes y sistemas de telecomunicación actuales se enfrentan a la necesidad de proporcionar regímenes binarios en la red de acceso cada vez más elevados a un mayor número de usuarios. El principal objetivo de esta Tesis Doctoral es proporcionar y evaluar nuevas técnicas que permitan la distribución eficiente de señales de radiofrecuencia con elevado régimen binario, como las tecnologías inalámbricas UWB y WiMAX, en redes de acceso integradas basadas en sistemas radio-sobre-fibra. Por ello se ha contemplado el estudio de la coexistencia y distribución de comunicaciones UWB y WiMAX tanto en el acceso vía radio, como en la transmisión óptica. Sin olvidar el estudio de la linealización del modulador electro-óptico Mach-Zehnder como dispositivo clave en las redes de acceso integradas. En primer lugar, esta Tesis Doctoral estudia los requisitos para la convergencia inalámbrica de servicios basados en MB-OFDM UWB y WiMAX 802.16e en entornos de redes inalámbricas personales, proporcionando márgenes de seguridad para asegurar la interoperabilidad entre ambas. Estos márgenes pueden aplicarse en el futuro desarrollo de tecnologías avanzadas de mitigación de la interferencia como detección y exclusión en cognitive radio. La coexistencia de MB-OFDM UWB y WiMAX en redes ópticas de acceso utilizando RoF. Los resultados obtenidos, tanto para sistemas RoF sobre fibra multimodo como monomodo, permiten delimitar el alcance en cada tipo de medio óptico para el despliegue de sistemas RoF sobre FTTH. A su vez, se propone y demuestra experimentalmente una nueva técnica de multiplexación por división de polarización en la transmisión óptica que facilita la coexistencia en RoF. Finalmente, se propone y demuestra experimentalmente una técnica de linealización óptica dual paralelo para moduladores Mach-Zehnder que permite aumentar el margen dinámico de este modulador y mejorar las prestaciones de los sistemas RoF con señales de banda ancha. / Pérez Soler, J. (2009). Coexistencia e integración de comunicaciones inalámbricas en sistemas de transmisión ópticos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6476

La integración de tecnologías de ulta-wideband, radio-cognitiva y MIMO representa una herramienta podersoa para mejorar la eficiencia espectral de los sistemas de comunicación inalámbricos. En esta dirección, nuevas estrategias para el modelado de canales MIMO y su caracterización se hacen necesarias si se desea investigar cómo la frecuencia central y el acho de banda afectan el desempeño de los sistemas MIMO. Investigaciones preliminares han enfocado menos atención en cómo estos parámetros afectan las características del canal MIMO. Se presenta una caracterización del canal MIMO en función de la frecuencia, abondándose puntos de vista experimentales y teóricos. Los problemas indicados tratan cinco áreas principales: medidas, post-procesado de datos, generación sintética del canal, estadística multivariable para datos y modelado del canal. Se ha diseñado y validado un sistema de medida basado en un analizador vectorial de redes y se han ejecutado medidas entre 2 y 12 GHz en condiciones estáticas, tanto en línea de vista como no línea de vista. Se ha propuesto y validado un procedimiento confiable para post-procesado, generación sintética de canal y análisis experimental basado en medidas en el dominio de frecuencia. El procedimiento experimental se ha focalizado en matrices de transferencia del canal para casos no selectivos en frecuencia, estimándose además las matrices complejas de covarianza, aplicándose la factorización de Cholesky sobre ls CCM y obteniéndose finalmente matrices de coloreado del sistema. Se presenta un procedimiento de corrección para generación sintética del canal aplicado a casos MIMO de grandes dimensiones y cuando la CCM es indefinida. Este CP permite la factorización de Cholesky y de dichas CCM. Las características multivariables de los datos experimentales han sido investigadas, realizándose un test de normalidad compleja multivariable. / García Ariza, AP. (2009). Modelling and experimental analysis of frequency dependent MIMO channels [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6563

Uno de los retos a los que se enfrenta la industria de las comunicaciones móviles e inalámbricas es proporcionar servicios multimedia masivos a bajo coste, haciéndolos asequibles para los usuarios y rentables a los operadores. El servicio más representativo es el de TV móvil, el cual se espera que sea una aplicación clave en las futuras redes móviles. Actualmente las redes celulares no pueden soportar un consumo a gran escala de este tipo de servicios, y las nuevas redes de radiodifusión móvil son muy costosas de desplegar debido a la gran inversión en infraestructura de red necesaria para proporcionar niveles aceptables de cobertura. Esta tesis doctoral aborda el problema de la provisión eficiente de servicios multimedia masivos a dispositivos móviles y portables utilizando la infraestructura de radiodifusión y celular existente. La tesis contempla las tecnologías comerciales de última generación para la radiodifusión móvil (DVB-H) y para las redes celulares (redes 3G+ con HSDPA y MBMS), aunque se centra principalmente en DVB-H. El principal paradigma propuesto para proporcionar servicios multimedia masivos a bajo coste es evitar el despliegue de una red DVB-H con alta capacidad y cobertura desde el inicio. En su lugar se propone realizar un despliegue progresivo de la infraestructura DVB-H siguiendo la demanda de los usuarios. Bajo este contexto, la red celular es fundamental para evitar sobre-dimensionar la red DVB-H en capacidad y también en áreas con una baja densidad de usuarios hasta que el despliegue de un transmisor o un repetidor DVB-H sea necesario. Como principal solución tecnológica la tesis propone realizar una codificación multi-burst en DVB-H utilizando códigos Raptor. El objetivo es explotar la diversidad temporal del canal móvil para aumentar la robustez de la señal y, por tanto, el nivel de cobertura, a costa de incrementar la latencia de la red. / Gómez Barquero, D. (2009). COST EFFICIENT PROVISIONING OF MASS MOBILE MULTIMEDIA SERVICES IN HYBRID CELLULAR AND BROADCASTING SYSTEMS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6881

Las guías coaxiales se emplean frecuentemente en la alimentación e interconexión de un elevado número de dispositivos de microondas y ondas milimétricas utilizados en numerosas aplicaciones prácticas (filtros, diplexores, multiplexores, etc.). Por ello, la caracterización rigurosa y eficiente de la excitación coaxial de dispositivos implementados en tecnología guiada es un tema de investigación muy importante que ha sido tratado ampliamente en la literatura técnica. Sin embargo, el número de contribuciones que se dedican a investigar este tema desde un punto de vista multimodal es realmente reducido. El objetivo fundamental de este trabajo consiste en la caracterización multimodal eficiente de la excitación coaxial de dispositivos implementados en guía rectangular utilizando el método BI-RME (Boundary Integral - Resonant Mode Expansion) 3D. En concreto, en este trabajo se caracterizan dos tipos de configuraciones ampliamente utilizadas en la práctica: la excitación coaxial clásica, y la excitación coaxial en configuración colineal. Este último tipo de excitación se emplea comúnmente en los denominados filtros en configuración comb-line, los cuales también son objeto de investigación en el presente trabajo. En particular, se ha desarrollado una herramienta de análisis y diseño muy eficiente desde un punto de vista computacional que permite caracterizar de forma precisa este tipo de filtros. Otro de los objetivos del presente trabajo es el análisis y el diseño de uniones en guía rectangular compensadas con postes conductores de geometría cilíndrica utilizando la técnica BI-RME 3D. Las uniones diseñadas (codos rectos, uniones en T, uniones T mágica y uniones turnstile) presentan una respuesta eléctrica óptima y, además, el trabajo desarrollado demuestra que la posición relativa del poste en la estructura es un parámetro de diseño muy importante que no se había considerado previamente en la literatura técnica dedicada a este tema. / San Blas Oltra, ÁA. (2008). Análisis y diseño de dispositivos pasivos de microondas y milimétricas en guía de ondas con excitación coaxial [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8308

The sound field distribution in a room is the consequence of the acoustic properties of radiating sources and the position, geometry and absorbing characteristics of the surrounding boundaries in an enclosure (boundary conditions). Despite there existing a consolidated acoustic wave theory, it is very difficult, nearly impossible, to find an analytical expression of the sound variables distribution in a real room, as a function of time and position. This scenario represents as an inhomogeneous boundary value problem, where the complexity of source properties and boundary conditions make that problem extremely hard to solve. Room acoustic simulation, as treated in this thesis, comprises the algebraical approach to solve the wave equation, and the way to define the boundary conditions and source modeling of the scenario under analysis. Numerical methods provide accurate algorithms for this purpose and among the different possibilities, the use of discrete-time methods arises as a suitable solution for solving those partial differential equations, particularized by some specific constrains. Together with the constant growth of computer power, those methods are increasing their suitability for room acoustic simulation. However, there exists an important lack of accuracy in the definition of some of these conditions so far: current frequency-dependent boundary conditions do not comply with any physical model, and directive sources in discrete-time methods have been hardly treated. This thesis discusses about the current state-of-the-art of the boundary conditions and source modeling in discrete-time methods for room acoustic simulation, and it contributes some algorithms to enhance boundary condition formulation, in a locally reacting impedance sense, and source modelling in terms of directive sources under a defined radiation pattern. These algorithms have been particularized to some discrete-time methods such as the Finite Difference Time Domain and the Digital Waveguide Mesh. / Escolano Carrasco, J. (2008). Contributions to discrete-time methods for room acoustic simulation [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8309

Research interest: In recent years we have seen the emergence of commercial applications at high frequencies, such as the top part of the microwave band and the millimeter and sub-millimeter bands, and it is expected a big increase in the coming years. This growing demand requires a rapid development of low-cost technology with good performance at these frequencies, where common technologies, such as microstrip and standard waveguides, have some shortcomings. In particular, existing solutions for high-gain planar scanning antennas at these frequencies su er from the disadvantages of these technologies giving rise to high-cost products not suitable for high volume production. Objectives: The main objective of this thesis is to study the feasibility of a new proposal to improve existing solutions to date for low-cost high-gain planar scanning antennas at high frequencies. This overall objective has resulted in another central objective of this thesis, which is the research of new quasi-TEM waveguides that are more appropriate than current technologies for the realization of circuits and components at these frequency bands. These guided solutions make use of periodic or arti cial surfaces in order to con- ne and channel the elds within these waveguides. Methodology: The work follows a logical sequence of speci c tasks aimed at achieving the main objective of this thesis. Chapter 2 presents the proposed guiding solution and shows its performance numerical and experimentally. The optimized design of high-gain antennas based on waveguide slot arrays requires the development of e cient ad-hoc codes. The implementation and validation of this code is presented in Chapter 3, where a new method for the analysis of corrugated surfaces is proposed, and in Chapter 4, which extends this code to the analysis of waveguide slot arrays. The process design and optimization of a two-dimensional array is described in Chapter 5, where a preliminary experimental validation is also described. Moreover, the proposed guiding solution has inspired the development of a new guiding technology of wider bandwidth and more versatile for the realization of circuits and components at high frequencies. Chapter 6 presents the contributions to the study of this technology and its application to the design of circuits. / Alfonso Alós, E. (2011). New quasi-TEM waveguides using artificial surfaces and their application to antennas and circuits [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11073

Vision systems have become ubiquitous. They are used for traffic monitoring, elderly care, video conferencing, virtual reality, surveillance, smart rooms, home automation, sport games analysis, industrial safety, medical care etc. In most vision systems, the data coming from the visual sensor(s) is processed before transmission in order to save communication bandwidth or achieve higher frame rates. The type of data processing needs to be chosen carefully depending on the targeted application, and taking into account the available memory, computational power, energy resources and bandwidth constraints. In this dissertation, we investigate how a vision system should be built under practical constraints. First, this system should be intelligent, such that the right data is extracted from the video source. Second, when processing video data this intelligent vision system should know its own practical limitations, and should try to achieve the best possible output result that lies within its capabilities. We study and improve a wide range of vision systems for a variety of applications, which go together with different types of constraints. First, we present a modulo-PCM-based coding algorithm for applications that demand very low complexity coding and need to preserve some of the advantageous properties of PCM coding (direct processing, random access, rate scalability). Our modulo-PCM coding scheme combines three well-known, simple, source coding strategies: PCM, binning, and interpolative coding. The encoder first analyzes the signal statistics in a very simple way. Then, based on these signal statistics, the encoder simply discards a number of bits of each image sample. The modulo-PCM decoder recovers the removed bits of each sample by using its received bits and side information which is generated by interpolating previous decoded signals. Our algorithm is especially appropriate for image coding. / Morbee, M. (2011). Optimized information processing in resource-constrained vision systems. From low-complexity coding to smart sensor networks [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12126

Esta tesis está centrada en el modelado de la acústica de salas en espacios cerrados mediante el uso de una ecuación de transferencia radiativa y una ecuación de difusión En este trabajo se investiga cómo a través de estos modelos teóricos se pueden simular el campo sonoro en espacios complejos. Recientemente, el modelo de la ecuación de fusión ha sido prppuesto para ser utilizado en el modelado de la acústica de salas con superficies que reflejan el sonido de forma totalmente difusa. Este enfoque del uso de la ecuación de la disusión de sido intensamente investigado en los últimos años, ya que proporciona una alta eficiencia y flexibilidad para simular las distribuciones del campo sonoro en diferentes tipos de salas; sin embargo, sólo se han realizado unas pocas investigaciones con el objetivo de indagar sobre la precisión y las limitaciones de este método alternativo. Por lo tanto, en primer lugar se presenta un modelo basado en la ecuación de transferencia por radiación siendo meta principal el unificar una amplia gama de métodos geométricos de modelado de acústica de salas. Además, esta tesis está especialmente dedicada a establecer las bases y suposiciones que permitan obtener un modelo de difusión acústica como particularización del modelo de transferencia radiativa con el objetivo de conseguir una descripción clara y adecuada de sus ventajas y limitaciones desde el punto de vista teórico. Este trabajo permite enlazar directamente al modelo de la ecuación de difusión con el grupo de métodos de la acústica geométrica reforzando sus características y permitiendo una adecuada comparación con estos métodos ampliamente reconocidos. Una vez realizado este análisis teórico, esta tesis también se dedica a cuestiones relativas a la implementación numérica del modelo acústico de la ecuación de difusión . En este trabajo, se modela el campo sonoro a través de esquemas en diferencias finitas. Los resultados de este estudio proporcionan soluciones simples y practicas que muestran unos requerimientos computacionales bajos tanto de consumo de memoria como de tiempo. / Navarro Ruiz, JM. (2012). Discrete-time modelling of diffusion processes for room acoustics simulation and analysis [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14861

En los últimos años ha habido un gran aumento en el despliegue de redes de acceso ópticas de fibra hasta el hogar (FTTH, del inglés fibre-to-the home). FTTH es una solución flexible, una tecnología de acceso de futuro que permite proporcionar tasas de datos del orden de Gbit/s por ususario. Diversos estudios indican que FTTH se convertirá en la diferencia clave entre los operadores más importantes. Además, FTTH es la única tecnolotgía capaz de crear nuevas fuentes de ingresos de aplicaciones de alta velocidad, como por ejemple entretenimiento de alta definición (vído y juegos de alta definición...) Dede el punto de vista del operador, una de las vientajas importantes que proporciona FTTH es que permite una mayor eficiencia operativa en coparción con otras tecnologías de acceso, principalmente por la reducción de costes de mantenimiento y de operación. Además, FTTH reduce los requisitos de los equipos de las centrales. Esta tesis doctoral tiene como ojetivo extender estas ventajas más allá del concepto FTTH mediante la integración de la red óptica de distribución desplegada dentro del hogar así como el enlace radio final de corto o medio alcance inalámbrico. Esto proporciona una arquitctura de red FFTH integrada de extremo a extremo. De este modo, los beneficios de la reducción de costes operativos y mayor eficiencia se extienden hasta el usuario final de la red. En esta tesis doctoral, se propone una arqutectura de acceso integrada óptica-radio basada en la multiplexación por división ortogonal de fecuencia (OFDM, del inglés orthogonal frequency división multiplexing) para proporcionar diferentes servicios al usuario como Internet, teléfono/voz, televisión de lata definición, conexión inalámbrica y seguridad en el hogar. Las señales OFDM se utilizan en muchos estándares inalámbricos como las señales de banda ultraancha (UWB, del inglés ultra-wide band), WiMAX, LTE, WLAN, DVB-T o DAB. Estos formatos aprovechan las características intrínsecas de la modulación OFDM como su mayor inmunidad ante desvanecimiento multi-camino. Esta tesis incluye la propuesta y la demostración experimental de la transmisión simultánea y bi-direccional de señales OFDM multi-estándar en radio-sobre-fibra proporcionando servicios triple-play basados en OFDM como UWB para televisión de alta definición, WiMAX para datos de Internet, y LTE para el servicio telefónico. / Morant Perez, M. (2012). Architectures and Novel Functionalities for Optical Access OFDM Networks "Arquitecturas y Nuevas Funcionalidades para Redes OFDM de Acceso Óptico" [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15076

La mejora en términos de e¿ciencia en problemas de análisis de dispositivos pasivos de microondas y la dispersión de objetos es un tema de creciente interés. Pese a que el avance de la tecnología de computadores permite la ejecución de programas muy complejos, la e¿ciencia computacional sigue siendo importante debido a la tendencia de aumentar la frecuencia de trabajo en los citados problemas electromagné- ticos. En esta tesis se recogen una serie de herramientas para la mejora de la e¿ciencia de técnicas de análisis electromagnético en espacio abierto y cerrado mediante una recopilación de artículos indexados en prensa cientí¿ca, que se presentan de forma razonada. En primer lugar se aplica la transformada Wavelet en al análisis de dispersores cilíndricos mediante la técnica de la Ecuación Integral. Posteriormente se introducen distintas técnicas de discretización, así como rutinas de solución de problemas de autovalores y autovectores adaptadas a la estructura matricial y al procesado en paralelo en el entorno del análisis de dispositivos cerrados. En concreto, dichas técnicas se han aplicado al método denominado Boundary Integral Resonant Mode Expansion (BI-RME) en el dominio bidimensional. Este método realiza una expansión modal de una guía de ondas arbitraria en función de los modos correspondientes a una guía canónica de referencia. Finalmente se han introducido mejoras en la técnica BI-RME aplicada en entornos tridimensionales para el análisis de cavidades con geometría arbitraria. El objetivo en todos los casos consiste en obtener una mejora del tiempo de cálculo y en la memoria requerida, sin perder precisión en gran medida. Todo este trabajo se ha integrado en un software comercial existente, que se emplea actualmente en el diseño y la caracterización de dispositivos pasivos de microondas utilizados en aplicaciones espaciales. / Vidal Pantaleoni, A. (2013). Técnicas secuenciales y paralelas para la resolución de problemas computacionales en electromagnetismo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30776