O uso de técnicas de processamento digital de sinais e de processamento adaptativo de sinais possibilita a resolução de problemas que dificilmente seriam resolvidos do modo analógico convencional. O desenvolvimento da microeletrônica e da teoria de análise de sistemas discretos no tempo permitiu a aplicação destas técnicas para a resolução de problemas em "tempo real", com custo economicamente viável e com algumas caracteristicas vantajosas em relação a implementações analógicas. O presente trabalho evidencia a relação entre o problema de separação de sinais e a Instrumentação. Apresenta-se em detalhes o "cancelador adaptativo de ruído". É estudada a base teórica para o desenvolvimento de estruturas e algoritmos de filtros adaptativos. As principais estruturas e algoritmos de filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração finita (FIR) são examinadas. São apresentados algoritmos para filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração infinita (IIR.) e estrutura direta. Problemas que estas estruturas enfrentam são salientados. Mostra-se uma aplicação da técnica de· separação de sinais com filtros adaptativos ao problema de cancelamento de eco em linha telefônica. É implementado um cancelador de eco em um equipamento baseado no microprocessador TMS320C25. Os problemas de implementação em tempo real são discutidos. São feitas comparações de desempenho de algumas estruturas e algoritmos de filtros adaptativos para este problema. Medidas de desempenho do sistema implementado e sugestões para a sua melhoria são apresentadas. / The use of digitai signal processing and adaptive signal processing techniques makes it possible to solve problems that would hardly be solved by conventional analog techniques. The development of microeletronic and of discrete-time systems theory permitted the application of these techniques to the solution of real-time problems, with an economically viable cost and with some advantageous characteristi~s over analog technology implementations. The present work evinces the relation between the signals separation problem and lnstrumentation. The adapt_ive noise canceller is presented in details. It is studied the theoretical basis for the development of structures and algorithms of adaptive filters. The main structures and algorithms for adaptive filters with finite duration impulse response (FIR) are examined. Algorithms are presented for adaptive filters with infinite duration impulse response (IIR) and direct structure. Problems that these structures face are pointed out. An application of the technique of signals separation with adaptive filters to the problem of echo canceling in telephone lines is showed . An echo canceller is implemented on a TMS320C25 microprocessor based equipment. Problems of real-time implementation are discussed. Comparisons of some adaptive filter structures and algorithms performance for this problem are made. Measures of the implemented system performance and suggestions for its improvement are showed.

O uso de técnicas de processamento digital de sinais e de processamento adaptativo de sinais possibilita a resolução de problemas que dificilmente seriam resolvidos do modo analógico convencional. O desenvolvimento da microeletrônica e da teoria de análise de sistemas discretos no tempo permitiu a aplicação destas técnicas para a resolução de problemas em "tempo real", com custo economicamente viável e com algumas caracteristicas vantajosas em relação a implementações analógicas. O presente trabalho evidencia a relação entre o problema de separação de sinais e a Instrumentação. Apresenta-se em detalhes o "cancelador adaptativo de ruído". É estudada a base teórica para o desenvolvimento de estruturas e algoritmos de filtros adaptativos. As principais estruturas e algoritmos de filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração finita (FIR) são examinadas. São apresentados algoritmos para filtros adaptativos de resposta ao impulso de duração infinita (IIR.) e estrutura direta. Problemas que estas estruturas enfrentam são salientados. Mostra-se uma aplicação da técnica de· separação de sinais com filtros adaptativos ao problema de cancelamento de eco em linha telefônica. É implementado um cancelador de eco em um equipamento baseado no microprocessador TMS320C25. Os problemas de implementação em tempo real são discutidos. São feitas comparações de desempenho de algumas estruturas e algoritmos de filtros adaptativos para este problema. Medidas de desempenho do sistema implementado e sugestões para a sua melhoria são apresentadas. / The use of digitai signal processing and adaptive signal processing techniques makes it possible to solve problems that would hardly be solved by conventional analog techniques. The development of microeletronic and of discrete-time systems theory permitted the application of these techniques to the solution of real-time problems, with an economically viable cost and with some advantageous characteristi~s over analog technology implementations. The present work evinces the relation between the signals separation problem and lnstrumentation. The adapt_ive noise canceller is presented in details. It is studied the theoretical basis for the development of structures and algorithms of adaptive filters. The main structures and algorithms for adaptive filters with finite duration impulse response (FIR) are examined. Algorithms are presented for adaptive filters with infinite duration impulse response (IIR) and direct structure. Problems that these structures face are pointed out. An application of the technique of signals separation with adaptive filters to the problem of echo canceling in telephone lines is showed . An echo canceller is implemented on a TMS320C25 microprocessor based equipment. Problems of real-time implementation are discussed. Comparisons of some adaptive filter structures and algorithms performance for this problem are made. Measures of the implemented system performance and suggestions for its improvement are showed.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:49:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Atualmente observa-se por parte dos desenvolvedores de sistemas, uma tendência de utilizar componentes pré-fabricados de software com vistas a promover o reuso, diminuindo o custo e acelerando o processo de desenvolvimento do software. Sistemas podem ser desenvolvidos através da interconexão de componentes obedecendo a uma arquitetura definida pelo desenvolvedor. No escopo deste trabalho, essa arquitetura baseada em componentes é denominada de configuração do sistema. O conceito de repositório ativo de componentes foi proposto na literatura para auxiliar o programador durante o desenvolvimento de sistemas, provendo-lhe informações sobre componentes sem que ele tenha que requisitá-las. Este trabalho apresenta uma extensão do conceito inicialmente proposto para repositório ativo de componentes, de forma que esta entidade seja não apenas capaz de auxiliar no desenvolvimento de programas, mas que passe a ser também capaz de atuar na evolução do sistema, otimizando a configuração do mesmo em resposta a mudanças ocorridas no seu contexto em tempo de execução. Adotando-se a abordagem proposta neste trabalho, de posse de uma representação do contexto de execução do sistema, um repositório ativo utiliza algoritmos de otimização para tentar encontrar configurações ideais para o sistema. Essas novas configurações são montadas a partir dos componentes armazenados no próprio repositório. Para realização de uma prova de conceito dos serviços de otimização, foi desenvolvida uma implementação de um repositório ativo de componentes denominado REATIVO e de uma versão baseada em componentes de um middleware para televisão digital denominado FlexTV. O FlexTV serviu de base para o que hoje é a parte procedural do middleware Ginga, do Sistema Brasileiro de TV Digital. Modificações no contexto de execução do FlexTV são reportadas ao REATIVO, que pode disparar uma reconfiguração do middleware através de um rearranjo de seus componentes. Os resultados dos experimentos realizados neste trabalho mostraram que é possível promover a adaptação de um sistema orientado a componentes complexo, como é o caso do middleware FlexTV, utilizando os serviços do repositório REATIVO, tornando a sua configuração mais adequada ao seu contexto de execução, sem levá-lo a um estado de falha

Orientador : João Marcos Travassos Romano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T14:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MauricioSolde_M.pdf: 2544013 bytes, checksum: 1f3559ea162e75e47f19e7b403e7666c (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339520.pdf: 2374408 bytes, checksum: eaac09f4bb3eb1147902dee8e2047bbe (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho de pesquisa, novos algoritmos de filtragem adaptativa orientados à identificação de sistemas esparsos são desenvolvidos. Tais algoritmos baseiam-se no uso de restrição de norma aplicada ao vetor de coeficientes, de forma semelhante a outros algoritmos voltados a sistemas esparsos, destacando-se os algoritmos baseados nas projeções em esferas de norma l1 (l1 norm ball), recentemente propostos. Em contraste com tais algoritmos, a abordagem aqui proposta incorpora uma restrição de norma ao processo de otimização simultaneamente à restrição afim, que caracteriza o algoritmo NLMS (normalized least-mean-square algorithm). Com uma concepção mais simples do que alguns importantes algoritmos da literatura, essa nova abordagem leva a algoritmos eficazes com menor complexidade computacional e com parâmetros de controle de fácil ajuste. Uma formulação geral para obtenção dos algoritmos é proposta de maneira a permitir a utilização de diferentes tipos de normas em sua concepção. A partir de tal formulação, duas famílias de algoritmos são derivadas, a saber: os algoritmos com restrição de norma l1 [l1-norm constrained (l1NC) algorithms] e os algoritmos com restrição de norma l0 [l0-norm constrained (l0NC) algorithms], sendo que diferentes versões desses algoritmos são apresentadas e discutidas. Através de simulações numéricas, os algoritmos propostos são avaliados, exibindo resultados promissores quando comparados com outros algoritmos da literatura para aplicações em identificação de sistemas esparsos. Modelos estocásticos para os algoritmos propostos são também derivados, buscando predizer seu comportamento em diferentes condições de operação.<br> / Abstract: In this research work, novel adaptive algorithms for sparse system identification are developed. Such algorithms are based on norm constraint applied to the weight vector, similarly to other algorithms aimed at sparse systems, especially the projection-based algorithms using l1 norm ball recently proposed. In contrast to such algorithms, the proposed approach incorporates a norm constraint into the optimization process along with the affine constraint, which characterizes the normalized least-mean-square (NLMS) algorithm. With a simpler conception than some important algorithms from the literature, this new approach leads to efficient algorithms with a lower computational complexity and an easy adjustment of their control parameters. A general formulation is proposed allowing the use of different weight-vector norms in the algorithm development. From this formulation, two algorithm families have been derived, namely: the l1-norm constrained (l1NC) algorithm and the l0-norm constrained (l0NC) one. Different versions of these algorithms are presented and discussed. Through numerical simulations, the proposed algorithms are assessed. These algorithms have shown promising results as compared with other algorithms from the literature for applications in sparse system identification. Stochastic models for the proposed algorithms are also derived, aiming to predict their behavior in different operating conditions.

Somos conscientes de que existen claras diferencias en la organización del material hereditario en todos los organismos y que puede alterarse en escalas de tiempo relativamente cortas. En otras palabras, nos referimos a la evolución de la arquitectura del genoma y predecirla es particularmente difícil, debido a la falta de conocimiento de algunos de sus principios fundamentales. Sí poseemos información sobre las tasas de mutación y recombinación, el papel de la deriva genética o la distribución de los efectos mutacionales. Sin embargo, la información sobre la topografía de los paisajes adaptativos sigue siendo escasa y no sabemos cómo puede condicionar la evolución del virus. Los paisajes adaptativos son un concepto fundamental en biología evolutiva que trata de discernir el número de vías mutacionales accesibles para alcanzar picos de eficacia (es decir, soluciones adaptativas). Durante mucho tiempo, los paisajes fueron sólo construcciones teóricas, pero actualmente pueden caracterizarse las propiedades de los paisajes empíricos gracias a la aportación de información precisa sobre los distintos genotipos. En relación a dicha aportación, uno de los parámetros más importantes es la eficacia viral, que se ha convertido en un cálculo estándar en virología y es esencial para evaluar el potencial evolutivo de un genotipo. Básicamente, define la ventaja (o desventaja) de un genotipo dado con respecto a uno de referencia. Por lo general, las poblaciones de virus se componen de una mezcla de genotipos cuya abundancia en la población depende de las diferencias de eficacia, las interacciones entre genotipos y la deriva genética. Pero, ¿cuántos picos de eficacia puede poseer un paisaje adaptativo? ¿Serían los mismos en otras condiciones ambientales? ¿Es equitativa la contribución de la adaptación, la historia y el azar en el proceso evolutivo? ¿Hasta qué punto son relevantes las interacciones epistáticas para determinar la rugosidad del paisaje adaptativo? ¿Y la regulación de los genes del huésped durante la infección? ¿Podemos identificar los genes del mismo cuya expresión depende de la eficacia viral? Para contestar a éstas y muchas otras preguntas, hemos dividido los resultados de esta tesis en cuatro capítulos. La primera parte tratará de mostrar cómo se mueven las poblaciones virales en un paisaje de eficacia rugoso y si lo hacen eficientemente. También se evaluará si pueden escapar de la cuenca de atracción de un pico de eficacia óptima local. Para ello, partiendo de un conjunto de virus situados a distintas distancias del óptimo local, observaremos si la evolución recompensa mantenerse en el óptimo o premia la exploración de regiones distantes del paisaje. En cualquier caso, determinaremos la contribución de la adaptación, la contingencia histórica y el azar. En la segunda parte compararemos las topografías de los paisajes de dos huéspedes, original y alternativo, en busca de similitudes y diferencias. Así, analizaremos si se producen ganancias o pérdidas de eficacia en distintas condiciones y observaremos si destaca algún tipo de interacción epistática. Además, trataremos de realizar un ejercicio de valoración global para esclarecer si son más importantes los detalles macroscópicos del paisaje o los microscópicos. El propósito del tercer capítulo se aleja del tema principal para tratar de evaluar in vivo las diferencias de eficacia entre componentes subclonales de una población. Para hacerlo, trataremos de aislar centenares de subclones biológicos individuales de una población viral mediante ensayos de infectividad en un huésped alternativo, en el que el virus objeto de estudio produce lesiones locales. Por último, habiendo analizado en profundidad los paisajes de eficacia, ahondaremos en el estudio de las diferencias entre genotipos virales a nivel de la respuesta molecular del huésped a la infección. Para tal objetivo, compararemos los transcrip / We are aware that there are clear differences in the organisation of hereditary material in all organisms and that it can be altered at relatively short timescales. Predicting the evolution of genome architecture is particularly difficult, due to a lack of knowledge of some of its fundamental principles. We have information about mutation and recombination rates, the role of genetic drift, or the distribution of mutational effects. However, information about the topography of adaptive landscapes remains scarce and we do not know how it can condition the evolution of the virus. Adaptive landscapes are a fundamental concept in evolutionary biology that seeks to discern the number of mutational pathways accessible to achieve fitness peaks (i.e., adaptive solutions). For a long time, landscapes were only theoretical constructions, but today the properties of empirical landscapes can be characterized thanks to the contribution of precise information on the different genotypes. One of the most important parameters in relation to this contribution is viral fitness, which has become a standard parameter in virology and is essential for assessing the evolutionary potential of a genotype. Basically, it defines the advantage (or disadvantage) of a given genotype over a reference genotype. In general, virus populations are composed of a mixture of genotypes whose abundance in the population depends on differences in fitness, interactions between genotypes and genetic drift. But how many fitness peaks can have an adaptive landscape? Would they be the same in other environmental conditions? Is equal the contribution of adaptation, history and chance in the evolutionary process? To what extent are epistatic interactions relevant to determining the roughness of the adaptive landscape? What about regulation of host genes during infection? Can we identify the host genes whose expression depends on viral fitness? To answer these and many other questions, we have divided the results of this thesis into four chapters. The first part of the work will try to show how viral populations move in a rugged fitness landscape and if they do so efficiently. It will also be evaluated whether they can escape from the catchment area of a local peak of maximum fitness. To this end, starting from a set of genotypes of the virus, which are located at different distances from the local optimum in a very rugged landscape, we will observe whether evolution rewards staying in the local optimum or, on the other way, rewards the exploration of the landscape. In either case, we will determine the contribution of adaptation, historical contingency and fortuitous events. The second part will focus on the properties of the landscapes of two hosts, the original and an alternative one, in search of similarities and differences. Thus, we will analyze if there are gains or losses in fitness under different conditions and we will look if any epistatic interaction is highlighted. Furthermore, without forgetting all the other characteristics that define a fitness landscape, we will try to carry out a global valuation exercise to clarify whether macroscopic or microscopic details of the landscape are more important. The purpose of the third chapter momentarily moves away from the main theme of this thesis, empirical fitness landscapes, to try to assess in vivo the differences in fitness between subclonal components of a population. To do this, we will attempt to isolate hundreds of individual biological subclones of a viral population through infectivity assays in an alternative host, where the virus produces local lesions. Finally, having thoroughly analyzed the empirical fitness landscapes, we will study the differences between viral genotypes at the level of molecular response in infected hosts. For this purpose, we will study the profiles of plants infected with seven viral genotypes, which will differ in their fitness. / Som conscients que hi ha clares diferències en l'organització del material hereditari en tots els organismes i que pot alterar-se en escales de temps relativament curtes. Ens referim a l'evolució de l'arquitectura del genoma i predir-la és particularment difícil, a causa de la falta de coneixement d'alguns dels seus principis fonamentals. Sí que posseïm informació sobre les taxes de mutació i recombinació, el paper de la deriva genètica o la distribució dels efectes de les mutacions. No obstant això, la informació sobre la topografia dels paisatges adaptatius continua sent escassa i no coneguem com pot condicionar l'evolució del virus. Els paisatges adaptatius són un concepte fonamental en biologia evolutiva que tracta de aclarir el nombre de vies mutacionals accessibles per a arribar als pics d'eficàcia (és a dir, solucions adaptatives). Durant molt de temps, els paisatges van ser només construccions teòriques, però ara poden caracteritzar-se les propietats dels paisatges empírics gràcies a l'aportació d'informació precisa dels distints genotips. En relació a la dita aportació, un dels paràmetres més importants és l'eficàcia viral, que s'ha convertit en un càlcul estàndard en virologia i és essencial per a avaluar el potencial evolutiu d'un genotip. Bàsicament, definix l'avantatge (o desavantatge) d'un genotip respecte a un de referència. Generalment, les poblacions de virus es componen d'una mescla de genotips l'abundància dels quals en la població depén de les diferències d'eficàcia, les interaccions entre genotips i la deriva genètica. Però, quants pics d'eficàcia pot posseir un paisatge adaptatiu? Serien els mateixos en altres condicions ambientals? És equitativa la contribució de l'adaptació, la història i l'atzar en el procés evolutiu? Fins a quin punt són rellevants les interaccions epistàtiques per a determinar la rugositat del paisatge adaptatiu? I la regulació dels gens de l'hoste durant la infecció? Podem identificar els gens de l'hoste l'expressió dels quals depén de l'eficàcia viral? Pertanyen a la mateixa classe funcional? Per a contestar a aquestes i moltes altres preguntes, hem dividit els resultats d'esta tesi en quatre capítols. La primera part tractarà de mostrar com es mouen les poblacions virals en un paisatge d'eficàcia rugós i si ho fan eficientment. També s'avaluarà si poden escapar de la conca d'atracció d'un pic d'eficàcia òptima local. Per a aixó, partint d'un conjunt de virus que se situen a distintes distàncies de l'òptim, observarem si l'evolució recompensa mantindre's en l'òptim local o, al contrari, premia l'exploració de regions distants del paisatge. En tot cas, determinarem la contribució de l'adaptació, la contingència històrica i esdeveniments fortuïts. En la segona part compararem les topografies dels paisatges de dos hostes, original i alternatiu, a la cerca de similituds i diferències. Així, analitzarem si es produïxen guanys o pèrdues d'eficàcia en distintes condicions i observarem si destaca algun tipus d'interacció epistática. A més, sense oblidar-nos de totes les altres característiques que definixen un paisatge d'eficàcia, tractarem de realitzar un exercici de valoració global per a aclarir si són més importants els detalls macroscòpics del paisatge o els microscòpics. El propòsit del tercer capítol s'allunya del tema principal per a tractar d'avaluar in vivo les diferències d'eficàcia entre components subclonals d'una població. Per a fer-ho, tractarem d'aïllar centenars de subclons biològics individuals d'una població viral per mitjà d'assajos d'infectividad en un hoste alternatiu, en el que el virus objecte d'estudi produïx lesions locals. Finalment, després d'analitzar en profunditat els paisatges d'eficàcia, aprofundirem en l'estudi de les diferències entre genotips virals a nivell de la resposta molecular de l'hoste a la infecció. Per a tal objectiu, compararem els transcri / Cervera Benet, H. (2018). Epistasia multidimensional y la rugosidad de los paisajes adaptativos y factores del huésped que determinan la eficacia viral [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/98665 / TESIS

Em algumas ocasiões o uso de aparelhos é necessário para melhorar a audição de deficientes auditivos. Para melhorar a clareza das ligações telefônicas dessas pessoas, há interesse em aparelhos telefônicos que desempenham função semelhante aos aparelhos de audição (hearing aids), amplificando adequadamente o sinal recebido do outro lado da conexão. Um dos maiores problemas com tais aparelhos é que a malha fechada que inclui o retorno local na híbrida telefônica e o acoplamento acústico entre o alto-falante e o microfone do aparelho pode se tornar instável devido à introdução da amplificação, dando origem a microfonia. Uma abordagem típica deste problema nos aparelhos de audição é feita mediante o cancelamento adaptativo do eco acústico. No caso sendo considerado aqui, porém, também é possível eliminar a microfonia fazendo o cancelamento adaptativo do retorno local na híbrida, abordagem que é mais simples, devido à resposta impulsiva mais curta a ser compensada e sua menor variação temporal. Portanto, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um cancelador de retorno local usando filtragem adaptativa para fins de impedir a microfonia num aparelho telefônico para deficientes auditivos. Para uma efetiva compensação de um determinado grau de deficiência auditiva, será visto que pode ser desejável em algum momento introduzir até uma certa quantidade de ganho em alguma frequência, sendo que a viabilidade disso depende da efetividade do cancelamento do retorno local, é definida uma medida de desempenho dos filtros adaptativos usados em termos da amplificação máxima que pode ser introduzida graças ao cancelamento do retorno local sem provocar microfonia. Considerando esta medida de desempenho, foi definido um objetivo de 55 dB de amplificação máxima a ser alcançado pelo cancelamento do retorno local. Verificamos então que o uso dos algoritmos LMS (least mean square), e-NLMS (normalized least mean square ) e RLS (recursive least squares) não alcança este objetivo com sinal de fala como entrada. Visto isto, a adaptação antes da conversação é avaliada com sinal branco gaussiano como entrada, acrescentando-se um filtro notch para eliminar o tom de discar. Os resultados mostram que o algoritmo LMS é suficiente para alcançar o objetivo mencionado. / On some occasions the use of apparatus are needed to improve the deafness of hearing impaired. To improve the clarity of the telephonic connections of these people, there is interest in telephone sets that exert similar function to the hearing aids, properly amplifying the received signal of the another side of the connection. One of the main problems with such apparatus is that the closed loop that includes local return in the telephone hybrid and acoustic coupling between the capsule and the microphone of the telephone set would become unstable due to the introduction of amplification, producing howling. A typical approach to this problem in hearing aids is made by the adaptive acoustic echo cancellation. In this case, however, it is also possible to eliminate howling by the adaptive local return cancellation in the hybrid, which is a simpler approach, due to shorter impulse response to be compensated and their lower temporal variation. Therefore, the goal of this dissertation is to develop a local return canceller using adaptive filtering for the purpose of preventing howling in a telephone set for hearing impaired. For an effective compensation of a certain degree of hearing impairment, it will be seen that it may be desirable at some point to introduce up to a certain amount of gain at some frequency. Whereas the viability of this depends on the effectiveness of the cancellation of the local return, a performance measure of used adaptive filters in terms of the maximum amplification which may be released due to the cancellation of the local return is defined without causing howling. Considering this performance measure was set a goal of 55 dB of maximum gain to be achieved by the local return cancelling. We verify then that the use of the LMS (least mean square), e-NLMS (normalized least mean square) and RLS (recursive least squares) algorithms doesn\'t attain this goal with speech signal as input. Therefore, adaptation before the conversation is evaluated, with white gaussian signal as input, adding a notch filter to eliminate the dial tone. The results show that the LMS algorithm is sufficient to achieve the mentioned goal.

Em algumas ocasiões o uso de aparelhos é necessário para melhorar a audição de deficientes auditivos. Para melhorar a clareza das ligações telefônicas dessas pessoas, há interesse em aparelhos telefônicos que desempenham função semelhante aos aparelhos de audição (hearing aids), amplificando adequadamente o sinal recebido do outro lado da conexão. Um dos maiores problemas com tais aparelhos é que a malha fechada que inclui o retorno local na híbrida telefônica e o acoplamento acústico entre o alto-falante e o microfone do aparelho pode se tornar instável devido à introdução da amplificação, dando origem a microfonia. Uma abordagem típica deste problema nos aparelhos de audição é feita mediante o cancelamento adaptativo do eco acústico. No caso sendo considerado aqui, porém, também é possível eliminar a microfonia fazendo o cancelamento adaptativo do retorno local na híbrida, abordagem que é mais simples, devido à resposta impulsiva mais curta a ser compensada e sua menor variação temporal. Portanto, esta dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de um cancelador de retorno local usando filtragem adaptativa para fins de impedir a microfonia num aparelho telefônico para deficientes auditivos. Para uma efetiva compensação de um determinado grau de deficiência auditiva, será visto que pode ser desejável em algum momento introduzir até uma certa quantidade de ganho em alguma frequência, sendo que a viabilidade disso depende da efetividade do cancelamento do retorno local, é definida uma medida de desempenho dos filtros adaptativos usados em termos da amplificação máxima que pode ser introduzida graças ao cancelamento do retorno local sem provocar microfonia. Considerando esta medida de desempenho, foi definido um objetivo de 55 dB de amplificação máxima a ser alcançado pelo cancelamento do retorno local. Verificamos então que o uso dos algoritmos LMS (least mean square), e-NLMS (normalized least mean square ) e RLS (recursive least squares) não alcança este objetivo com sinal de fala como entrada. Visto isto, a adaptação antes da conversação é avaliada com sinal branco gaussiano como entrada, acrescentando-se um filtro notch para eliminar o tom de discar. Os resultados mostram que o algoritmo LMS é suficiente para alcançar o objetivo mencionado. / On some occasions the use of apparatus are needed to improve the deafness of hearing impaired. To improve the clarity of the telephonic connections of these people, there is interest in telephone sets that exert similar function to the hearing aids, properly amplifying the received signal of the another side of the connection. One of the main problems with such apparatus is that the closed loop that includes local return in the telephone hybrid and acoustic coupling between the capsule and the microphone of the telephone set would become unstable due to the introduction of amplification, producing howling. A typical approach to this problem in hearing aids is made by the adaptive acoustic echo cancellation. In this case, however, it is also possible to eliminate howling by the adaptive local return cancellation in the hybrid, which is a simpler approach, due to shorter impulse response to be compensated and their lower temporal variation. Therefore, the goal of this dissertation is to develop a local return canceller using adaptive filtering for the purpose of preventing howling in a telephone set for hearing impaired. For an effective compensation of a certain degree of hearing impairment, it will be seen that it may be desirable at some point to introduce up to a certain amount of gain at some frequency. Whereas the viability of this depends on the effectiveness of the cancellation of the local return, a performance measure of used adaptive filters in terms of the maximum amplification which may be released due to the cancellation of the local return is defined without causing howling. Considering this performance measure was set a goal of 55 dB of maximum gain to be achieved by the local return cancelling. We verify then that the use of the LMS (least mean square), e-NLMS (normalized least mean square) and RLS (recursive least squares) algorithms doesn\'t attain this goal with speech signal as input. Therefore, adaptation before the conversation is evaluated, with white gaussian signal as input, adding a notch filter to eliminate the dial tone. The results show that the LMS algorithm is sufficient to achieve the mentioned goal.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Estatística, 2015. / Submitted by Patrícia Nunes da Silva (patricia@bce.unb.br) on 2015-11-23T15:47:56Z No. of bitstreams: 1 2015_AntonioGeraldoPintoMaiaJunior_Parcial.pdf: 2852414 bytes, checksum: 1303cf1106fe5224e001f2e527d46d67 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-12-03T10:59:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AntonioGeraldoPintoMaiaJunior_Parcial.pdf: 2852414 bytes, checksum: 1303cf1106fe5224e001f2e527d46d67 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T10:59:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AntonioGeraldoPintoMaiaJunior_Parcial.pdf: 2852414 bytes, checksum: 1303cf1106fe5224e001f2e527d46d67 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo central melhorar os Testes Adaptativos Informatizados (Computerized Adaptative Tests, CATs na sigla, em inglês) clássicos, que são aqueles administrados por computador e que ajustam os itens do teste à medida que ele é realizado. Isso é possível, pois, dada a resposta do respondente, estima-se a sua habilidade momentânea, obtendo-se o próximo item a ser administrado, com base em um critério estatístico (Máxima Informação, Máxima Informação Global ou Máxima Informação Esperada). Para isso, inseriu-se a covariável Tempo de Resposta ao modelo. Pois, acreditou-se que há informação nessa covariável e, portanto, ao se considerá-la, o teste pode ser encurtado, melhorando, assim, a convergência do algoritmo. Nessa perspectiva, fez-se uma revisão bibliográfica de TRI (sigla de Teoria de Resposta ao Item) e CAT, para se estruturar o novo modelo com a covariável Tempo de Resposta, calculando-se todas as equações que serão utilizadas na aplicação. Por fim, a aplicação com dados simulados concluiu nosso estudo, pois, ao comparar a convergência do algoritmo de um CAT tradicional em relação ao novo CAT, observou-se que os objetivos do presente trabalho foram cumpridos. ___________________________________________________________________________ ABSTRACT / Computerized adaptive tests (CATs) are tests administered by computer which adjust the test items as the test is carried out. This work proposes to improve CATs by taking into account the time that the respondents use to answer the different questions to obtain provisional estimates of their ability in order to choose the next item. This information is used to modify the classical criteria (maximal information, overall maximum information or maximum information expected). It is believed that the use of this covariate may improve the convergence of the CAT algorithm, thus allowing for shorter tests. The dissertation presents a review of TRI and CAT and the new model which takes into account the response time. An application using simulated data is used to compare the convergence of a traditional CAT algorithm and that of the model using the response time.

Este trabalho apresenta a aplicação de filtros adaptativos IIR, implementados com a estrutura paralela. A polarização e a variância dos coeficientes são os parâmetros usados para determinar a eficiência e a robustez da estrutura paralela. O desempenho do filtro adaptativo utilizando a estrutura paralela é comparado ao desempenho do filtro adaptativo utilizando a estrutura direta, ambos utilizados na configuração de identificação de sistemas. Apresenta-se também, as principais técnicas de estabilização que propiciam ao algoritmo um aumento na velocidade de convergência e uma redução na polarização, mantendo-se uma carga computacional reduzida. As conclusões são obtidas por simulação onde os resultados encontrados comprovam a vantagem em se trabalhar com a estrutura paralela para filtros adaptativos com ganho ativo.