No campo do processamento digital de sinais e em especial da filtragem adaptativa, procura-se continuamente algoritmos que sejam rápidos e simples. Neste contexto, este trabalho apresenta o estudo de novos algoritmos de tempo discreto denominados algoritmos aceleradores (completo, regressivo e progressivo), obtidos a partir da discretização de um algoritmo de tempo contínuo baseado no ajuste da segunda derivada (aceleração) da estimativa dos parâmetros. Destes algoritmos optou-se por estudar mais aprofundadamente os algoritmos aceleradores progressivo e regressivo, devido respectivamente a sua menor complexidade computacional e ao seu desempenho. Para este estudo e análise foram escolhidos como base de comparação os algoritmos LMS e NLMS. Isto porque estes algoritmos estão entre os mais usados e, assim como os algoritmos aceleradores, podem ser obtidos a partir da discretização de algoritmos de tempo contínuo através dos métodos de Euler progressivo e regressivo respectivamente. A análise do algoritmo progressivo mostrou que seu desempenho é inferior ao do algoritmo LMS. Visando diminuir a complexidade computacional do algoritmo acelerador regressivo, foi obtido um novo algoritmo: o versão g. Assim a análise focou-se no algoritmo acelerador regressivo versão g, o qual apresentou um desempenho bom quando comparado no desajuste e no tracking com o algoritmo NLMS, mostrando um melhor compromisso entre velocidade de convergência e variância das estimativas. Este bom desempenho foi comprovado por análises teóricas, por simulações e através da aplicação deste algoritmo na equalização de um canal variante no tempo. / In the digital signal processing field and specially in adaptive filtering, there is a constant search for algorithms both simple and with good performance. This work presents new discrete-time algorithms called accelerating algorithms (APCM and ARg), obtained through the discretization of a continuous-time algorithm that uses the second derivate (acceleration) to adjust the parameter estimates. We provide theoretical analyses for both algorithms, finding expressions for the mean and mean-square errors in the parameter estimates. In addition, we compare the performance of the accelerating algorithms with LMS and NLMS. The analysis of the APCM algorithm showed that its performance is inferior to that of the LMS algorithm. On the other hand, the ARg algorithm presented good performance when compared in terms of misadjustment and tracking with the NLMS algorithm, showing a better compromise between convergence speed and variance of the estimates. This better performance was proven by theoretical analyses, by simulations and through the application of this algorithm to the equalization of a time-variant channel.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:47:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313758.pdf: 2236026 bytes, checksum: b96b29cf2037d52a2d1bf72f2088b483 (MD5) / Este trabalho de pesquisa trata da modelagem estocástica de algoritmos adaptativos com sinal de entrada normalizado. Particularmente, visa se obter um modelo estocástico mais preciso para o algoritmo NLMS (normalized least-mean-square) do que os até então disponíveis na literatura. O modelo aqui proposto considera um problema de identificação de sistema com planta estacionária, apresenta solução analítica e contempla diferentes tipos de sinais de entrada gaussianos (complexos, reais, correlacionados e não correlacionados). A partir das expressões que descrevem o comportamento médio do algoritmo, são derivadas expressões para o valor do erro quadrático médio em excesso em regime permanente e o desajuste. Tais expressões possibilitam uma melhor compreensão de como e quais parâmetros afetam o desempenho do algoritmo em regime permanente. Além disso, considerando sinal de entrada branco, relações que permitem ajustar (através do passo de adaptação) a velocidade de convergência e o erro em regime permanente dos algoritmos NLMS e LMS são apresentadas. Resultados de simulação para diferentes cenários de operação são mostrados, atestando a precisão do modelo proposto frente a outros modelos da literatura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:00:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319590.pdf: 1882902 bytes, checksum: a2e35b5b919b7ebde707265f2ca7b9d0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho apresenta um novo modelo analítico para o comportamento do pseudo algoritmo de projeções afins (PAP), uma variação de baixo custo computacional do algoritmo de projeções afins convencional (APA), introduzindo um mecanismo até então desconhecido que ocorre nas primeiras iterações do processo de adaptação, denominado de Efeito de Inicialização. Dessa forma, contrariamente ao apresentado na literatura específica, a condição de passo unitário é necessária, porém não suficiente para garantir a equivalência no comportamento de ambos os algoritmos (PAP e APA). Esse efeito ocorre devido à característica escalar do erro instantâneo utilizado no algoritmo PAP e afeta o processo de ortogonalização na atualização dos coeficientes. Uma modelagem matemática para esse mecanismo é derivada neste trabalho, e posteriormente empregada para obtenção de novas equações determinísticas (recursivas e fechadas) para o comportamento médio dos coeficientes, erro quadrático médio e momentos de segunda ordem do vetor de erro dos coeficientes, considerando um sinal de excitação de entrada autoregressivo. Equações que descrevem quantitativamente o regime permanente também são derivadas. Finalmente, simulações Monte Carlo corroboram com a excelente acurácia dos modelos analíticos propostos, e os resultados teóricos apresentados demonstram que o Efeito de Inicialização pode acarretar em um impacto significativo no comportamento de convergência do PAP em relação ao APA <br> / Abstract: This work presents a new analytical model for the behavior of the pseudo affine projection (PAP) adaptive algorithm, a low cost computational variation of the conventional affine projection algorithm (APA), introducing a previously unknown mechanism that occurs at the first iterations of the adaptation process, called Initialization Effect. Unlike described in the specific literature, the condition of the unity step-size is necessary, but it is not sufficient to ensure the equivalence of both algorithms (PAP and APA). This effect occurs due to the scalar structure of the instantaneous error used in the PAP algorithm and it affects the correct orthogonalization process of the weights. A mathematical model for this mechanism is provided in this work, and subsequently it is used to obtain new deterministic equations (recursive and closed-form) to the mean weight behavior, mean squared error and second-order moments of the weight error vector for autoregressive inputs. Also, equations that describe quantitatively the steady-state behavior are also derived. Finally, Monte Carlo simulations show improvements in the accuracy of the proposed analytical models and the presented theoretical results indicate that the Initialization Effect can lead to a significant impact on the behavior of the algorithm convergence.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T03:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 205015.pdf: 2537916 bytes, checksum: 8d4d6457efe98e3e9f5ee2a692e67165 (MD5)

Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major Automação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276931.pdf: 1897171 bytes, checksum: 39a527bb46bbb86913926494f9207dc7 (MD5) / Este trabalho de pesquisa visa o estudo de filtros Volterra adaptativos objetivando desenvolver novas estruturas que apresentem um bom compromisso entre desempenho e complexidade computacional. Nesse contexto, abordagens interpoladas são consideradas em filtros Volterra adaptativos. Tais abordagens utilizam um filtro esparso (visando reduzir a complexidade) combinado com um interpolador para recriar os coeficientes zerados do filtro esparso. Dessa forma, diversas estruturas para a implementação eficiente de filtros Volterra adaptativos são obtidas. Algumas características importantes das estruturas interpoladas, como, por exemplo, a existência de um efeito de borda indesejável, são evidenciadas e estudas. Com vistas ao efeito de borda, um procedimento para a sua remoção é apresentado, melhorando consideravelmente o desempenho de filtros interpolados adaptativos tanto nos casos lineares quanto nos Volterra. Adicionalmente, são estudas estruturas interpoladas inteiramente adaptativas considerando filtros lineares como também filtros Volterra. Análises estatísticas de algumas estruturas Volterra adaptativas são também apresentadas com o objetivo de obter modelos estocásticos de primeira e segunda ordens para predizer o comportamento de tais estruturas. Exemplos de aplicações são considerados visando avaliar tanto os novos algoritmos desenvolvidos quanto seus modelos estatísticos.

ARAÚJO, R. G. Estruturas de PLL (Phase-Locked Loop) monofásica e trifásica com alta rejeição a sub e inter-harmônicas. 137 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-02-15T13:33:43Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-15T19:12:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_rgaraujo.pdf: 4472806 bytes, checksum: e5fc0c7e779855fe380073eb2f4579f6 (MD5) Previous issue date: 2015-11-18 / In applications related to power converters, such as inverters, rectifiers and the use of active filters, the synchronization method represent a very important element in the performance of the control strategy of this equipment. The estimated values of the synchronism angle, frequency and amplitude determined by the synchronization algorithms present, facing strongly distorted signals with the presence of sub and interharmonics, high errors. This study presents two algorithms: one applied on single-phase electrical systems and one applied on three-phase electrical systems, with high immunity to interharmonics and subharmonics. First are presented the main synchronization systems that are used in the electrical power systems. In addition, will be presented the main causes and consequences of the presence of subharmonics and interharmnics in the system, as well as the mathematical modeling of the two algorithms with high rejection to these disturbances. Will be presented the simulation and the experimental results of the proposed algorithms and the comparison between these synchronization methods with particular methods present in the literature. As a result of the study, it can be seen that the proposed structures present a higher response time, but the error of the estimated signal with respect the fundamental component of the input signal is lower when compared to structures such as EPLL and structures based on SOGI. It was observed that the proposed synchronization methods are enabled to estimate the synchronism angle, the frequency and the fundamental component of the input signal adequately and can be used in control strategies of power converters. / Em aplicações relacionadas à Eletrônica de Potência, como inversores, retificadores e a utilização de filtros ativos, o método de sincronização representa um elemento chave no desempenho da estratégia de controle destes equipamentos. Os valores do ângulo de sincronismo, frequência e amplitude estimados com determinados algoritmos de sincronização apresentam, diante de sinais fortemente distorcidos com a presença de sub e inter-harmônicos, erros elevados. Neste trabalho são apresentados dois algoritmos: um aplicado a sistemas elétricos monofásicos e outro aplicado a sistemas elétricos trifásicos, com elevada imunidade a inter-harmônicos e sub-harmônicos. Primeiramente são apresentados os principais sistemas de sincronização utilizados em sistemas elétricos de potência. Além disso, são apresentadas as principais causas e consequências da presença de sub-harmônicos e inter-harmônicos no sistema, bem como a modelagem matemática dos dois algoritmos com elevada rejeição a estes distúrbios. São apresentados os resultados de simulação e experimentais dos algoritmos propostos e a comparação entre estes métodos de sincronização com determinados métodos presentes na literatura. Como resultado do estudo, pode-se observar que as estruturas de sincronização propostas apresentam um tempo de resposta mais elevado, porém o erro do sinal estimado em relação a componente fundamental do sinal de entrada é inferior quando comparado a estruturas como o EPLL e estruturas baseadas no SOGI. Com isso, tem-se que as mesmas estão habilitadas para estimar o ângulo de sincronismo, a frequência e a componente fundamental do sinal de entrada adequadamente e podem serem utilizadas eficientemente em estratégias de controle de conversores de potência.

Orientador: João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_RenatodaRocha_M.pdf: 4980271 bytes, checksum: 222408619bc4aa9a9f680cb90da49958 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nesta tese serão estudadas algumas técnicas de equalização cega para um canal de comunicações. Serão abordadas principalmente as técnicas que se baseiam na teoria de predição linear e que, por isto, são chamadas técnicas preditivas de equalização cega. Inicialmente, será discutida a necessidade de um equalizador em um sistema de comunicações digitais, bem como as vantagens e desvantagens dos equalizadores cegos quando comparados aos equalizadores tradicionais. Em seguida, serão apresentadas algumas técnicas clássicas de equalização cega. Os princípios das técnicas preditivas de equalização cega serão, então, estudados e serão apresentados algoritmos adaptativos para os equalizadores preditivos. Estes algoritmos se baseiam no método do gradiente (LMS). Após esta apresentação inicial, a técnica preditiva de equalização cega baseada na equalização de magnitude e fase será estudada em maior profundidade. Nesta técnica, um preditor IIR é usado para corrigir as distorções que o canal provoca na magnitude do espectro de freqüência do sinal transmitido, enquanto que um filtro passa-tudo não linear é usado para corrigir as distorções de fase provocadas pela cascata do canal com o preditor IIR. Para esta estrutura, serão apresentados dois novos algoritmos, baseados nas técnicas de mínimos quadrados (RLS, do inglês Recursive Least Squares) e de Gauss-Newton (GN). Será feito em seguida um estudo teórico do equalizador de fase e dos algoritmos adaptativos propostos para esta estrutura. Será provado que os critérios de minimização associados ao equalizador de fase são unimodais e que os algoritmos propostos de fato convergem para este mínimo. Finalmente, simulações demonstrarão o bom desempenho desta técnica preditiva de equalização cega / Abstract: In this work, the blind equalization of a communication channel will be considered. The work will focus on the discussion of blind equalization techniques that are based on linear prediction theory. These are called predictive techniques for blind equalization. Firstly, the need for an equalizer in a communication system will be discussed, as well as the advantages and disadvantages of blind equalizers as opposed to supervised ones. Some traditional blind equalization techniques will be presented. Then, the principIes of predctive blind equalization techniques will be studied, and some adaptive algorithms for predictive equalizers will be presented. These algorithms are based on the steepest descent method (LMS). After this introductory presentation, this work will focus on a predictive technique based on magnitude and phase equalization. In this technique, a linear IIR preditor is used to compensate for the magnitude distortion caused by the channel, and a non-linear all-pass filter is used to compensate for the phase distortion introduced by the cascade of the channel and the predictor. Two new adaptive algorithms for this structure will be presented, one based on the least-squares method (RLS, Recursive Least Squares) and another one based on the Gauss-Newton method (GN). Some theoretical analysis of both the phase equalizer and the algorithms for this structure will then be carried on. It will be shown that the minimization criterion associated with the phase equalizer is unimodal. Furthermore, it will be shown that the proposed algorithms do converge to a point where they equalize the channel. Finnaly, some simulation results will confirm the effectiveness of these algorithms / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : João Marcos Travassos Romano, Maria D. Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Neves_AlinedeOliveira_M.pdf: 10627035 bytes, checksum: 08ca007829ee69f5498c31fa9fd4649d (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:02:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suyama_Ricardo_M.pdf: 6998059 bytes, checksum: 23e291ea4a8d0221cb595a18650b4149 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado