Recently, a lot of research work has been dedicated toward enhancing performance, reliability and integrity of distributed energy resources that are integrated into distribution networks. The problem of islanding detection and islanding prevention (i.e. anti-islanding) has stimulated a lot of research due to its role in severely compromising the safety of working personnel and resulting in equipment damages. Various Islanding Detection Methods (IDMs) have been developed within the last ten years in anticipation of the tremendous increase in the penetration of Distributed Generation (DG) in distribution system. This work proposes new IDMs that rely on transient and distributed behaviors to improve integrity and performance of DGs while maintaining multi-DG islanding detection capability. In this thesis, the following questions have been addressed: How to utilize the transient behavior arising from an islanding condition to improve detectability and robust performance of IDMs in a distributive manner? How to reduce the negative stability impact of the well-known Sandia Frequency Shift (SFS) IDM while maintaining its islanding detection capability? How to incorporate the perturbations provided by each of DGs in such a way that the negative interference of different IDMs is minimized without the need of any type of communication among the different DGs? It is shown that the proposed techniques are local, scalable and robust against different loading conditions and topology changes. Also, the proposed techniques can successfully distinguish an islanding condition from other disturbances that may occur in power system networks. This work improves the efficiency, reliability and safety of integrated DGs, which presents a necessary advance toward making electric power grids a smart grid.

Une écoulement de cavité ouverte tridimensionnel saturé non-linéairement est étudié par une approche spatio-temporelle utilisant des données expérimentales résolues à la fois en temps et en espace. Ces données ont été acquises dans deux plans longitudinaux, respectivement perpendiculaire et parallèle au fond de la cavité, dans le régime incompressible, en air ou en eau. À l'aide de multiples méthodes de décompositions globales en temps et en espace, les ondes et les structures cohérentes constituant la dynamique dans le régime permanent et pouvant être produites par des mécanismes d'instabilités différents sont identifiées et caractérisées.Tout d'abord, on approfondit la compréhension de l'effet des non-linéarités sur les oscillations auto-entretenues de la couche cisaillée impactante et leurs interactions avec l'écoulement intra-cavitaire. En particulier, l'analyse spectrale d'une portion de l'espace des paramètres permet de mettre en évidence un lien entre l'accrochage des modes d'oscillations auto-entretenues, la modulation d'amplitude au niveau du coin impactant et l'intermittence de ces modes. De plus, l'observation des basses fréquences intéragissant fortement avec les oscillations de la couche de mélange démontre l'existence d'une dynamique tridimensionnelle intrinsèque à l'intérieur de la cavité malgré les perturbations causées par la couche cisaillée instable.Les analyses de stabilité linéaire ont montré que des instabilités centrifuges peuvent résulter de la courbure induite par la recirculation. L'étude de la dynamique après saturation révèle de nombreuses structures cohérentes dont les propriétés sont quantifiées et classées en s'appuyant sur la forme des instabilités sous-jacentes: des ondes transverses progressives ou stationnaires. Enfin, certains comportements des structures saturées suggèrent que les mécanismes non-linéaires gouvernant le développement de l'écoulement une fois sorti du régime linéaire pourraient être étudiés dans le cadre des équations d'amplitude. / A space-time study of a three-dimensional nonlinearly saturated open cavity flow is undertaken using time-resolved space-extended experimental data, acquired in both cross-stream and spanwise planes, in incompressible air and water flows. Through use of multiple modal decompositions in time and space, the waves and coherent structures composing the dynamics in the permanent regime are identified and characterised with respect to the instabilities arising in the flow.Effects of nonlinearities are thoroughly investigated in the impinging shear layer, regarding the self-sustained oscillations and their interactions with the inner-flow. In particular, the analysis conducted throughout the parameter space enlightens a global connection between the selection of locked-on modes and the amplitude modulation at the impingement and the mode switching phenomenon. Furthermore, observations of low frequencies interacting drastically with the shear layer flapping motion underline the existence of intrinsic coherent three-dimensional dynamics inside the cavity in spite of the shear layer disturbances.Linear stability analyses have demonstrated that centrifugal instabilities are at play along the main recirculation. The present investigation of the dynamics after onset of the saturation reveals numerous space-time coherent structures, whose properties are quantified and classified with respect to the underlying instabilities: travelling or standing spanwise waves. Finally, some patterns exhibited by the saturated structures suggest that the nonlinear mechanisms governing the mutations of the flow after the linear regime could gain more insight in the frame of amplitude equations.

[EN] The processing of radiofrequency signals using photonics means is a discipline that appeared almost at the same time as the laser and the optical fibre. Photonics offers the capability of managing broadband radiofrequency (RF) signals thanks to its low transmission attenuation, a variety of linear and non-linear phenomena and, recently, the potential to implement integrated photonic subsystems. These features open the door for the implementation of multiple functionalities including optical transportation, up and down frequency conversion, optical RF filtering, signal multiplexing, de-multiplexing, routing and switching, optical sampling, tone generation, delay control, beamforming and photonic generation of digital modulations, and even a combination of several of these functionalities. This thesis is focused on the application of vector processing in the optical domain to radiofrequency signals in two fields of application: optical beamforming, and photonic vector modulation and demodulation of digital quadrature amplitude modulations. The photonic vector control enables to adjust the amplitude and phase of the radiofrequency signals in the optical domain, which is the fundamental processing that is required in different applications such as beamforming networks for direct radiating array (DRA) antennas and multilevel quadrature modulation. The work described in this thesis include different techniques for implementing a photonic version of beamforming networks for direct radiating arrays (DRA) known as optical beamforming networks (OBFN), with the objectives of providing a precise control in terrestrial applications of broadband signals at very high frequencies above 40 GHz in communication antennas, optimizing the size and mass when compared with the electrical counterparts in space application, and presenting new photonic-based OBFN functionalities. Thus, two families of OBFNs are studied: fibre-based true time delay architectures and integrated networks. The first allow the control of broadband signals using dispersive optical fibres with wavelength division multiplexing techniques and advanced functionalities such as direction of arrival estimation in receiving architectures. In the second, passive OBFNs based on monolithically-integrated Optical Butler Matrices are studied, including an ultra-compact solution using optical heterodyne techniques in silicon-on-insulator (SOI) material, and an alternative implementing a homodyne counterpart in germanium doped silica material. In this thesis, the application of photonic vector processing to the generation of quadrature digital modulations has also been investigated. Multilevel modulations are based on encoding digital information in discrete states of phase and amplitude of an electrical signal to enhance spectral efficiency, as for instance, in quadrature modulation. The signal process required for generating and demodulating this kind of signals involves vector processing (phase and amplitude control) and frequency conversion. Unlike the common electronic or digital implementation, in this thesis, different photonic based signal processing techniques are studied to produce digital modulation (photonic vector modulation, PVM) and demodulation (PVdM). These techniques are of particular interest in the case of broadband signals where the data rate required to be managed is in the order of gigabit per second, for applications like wireless backhauling of metro optical networks (known as fibre-to-the-air). The techniques described use optical dispersion in optical fibres, wavelength division multiplexing and photonic up/down conversion. Additionally, an optical heterodyne solution implemented monolithically in a photonic integrated circuit (PIC) is also described. / [ES] El procesamiento de señales de radiofrecuencia (RF) utilizando medios fotónicos es una disciplina que apareció casi al mismo tiempo que el láser y la fibra óptica. La fotónica ofrece la capacidad de manipular señales de radiofrecuencia de banda ancha, una baja atenuación, procesados basados en una amplia variedad de fenómenos lineales y no lineales y, recientemente, el potencial para implementar subsistemas fotónicos integrados. Estas características ofrecen un gran potencial para la implementación de múltiples funcionalidades incluyendo transporte óptico, conversión de frecuencia, filtrado óptico de RF, multiplexación y demultiplexación de señales, encaminamiento y conmutación, muestreo óptico, generación de tonos, líneas de retardo, conformación de haz en agrupaciones de antenas o generación fotónica de modulaciones digitales, e incluso una combinación de varias de estas funcionalidades. Esta tesis se centra en la aplicación del procesamiento vectorial en el dominio óptico de señales de radiofrecuencia en dos campos de aplicación: la conformación óptica de haces y la modulación y demodulación vectorial fotónica de señales digitales en cuadratura. El control fotónico vectorial permite manipular la amplitud y fase de las señales de radiofrecuencia en el dominio óptico, que es el procesamiento fundamental que se requiere en diferentes aplicaciones tales como las redes de conformación de haces para agrupaciones de antenas y en la modulación en cuadratura. El trabajo descrito en esta tesis incluye diferentes técnicas para implementar una versión fotónica de las redes de conformación de haces de en agrupaciones de antenas, conocidas como redes ópticas de conformación de haces (OBFN). Se estudian dos familias de redes: arquitecturas de retardo en fibra óptica y arquitecturas integradas. Las primeras permiten el control de señales de banda ancha utilizando fibras ópticas dispersivas con técnicas de multiplexado por división de longitud de onda y funcionalidades avanzadas tales como la estimación del ángulo de llegada de la señal en la antena receptora. En la segunda, se estudian redes de conformación pasivas basadas en Matrices de Butler ópticas integradas, incluyendo una solución ultra-compacta utilizando técnicas ópticas heterodinas en silicio sobre aislante (SOI), y una alternativa homodina en sílice dopado con germanio. En esta tesis, también se han investigado técnicas de procesado vectorial fotónico para la generación de modulaciones digitales en cuadratura. Las modulaciones multinivel codifican la información digital en estados discretos de fase y amplitud de una señal eléctrica para aumentar su eficiencia espectral, como por ejemplo la modulación en cuadratura. El procesado necesario para generar y demodular este tipo de señales implica el procesamiento vectorial (control de amplitud y fase) y la conversión de frecuencia. A diferencia de la implementación electrónica o digital convencional, en esta tesis se estudian diferentes técnicas de procesado fotónico tanto para la generación de modulaciones digitales (modulación vectorial fotónica, PVM) como para su demodulación (PVdM). Esto es de particular interés en el caso de señales de banda ancha, donde la velocidad de datos requerida es del orden de gigabits por segundo, para aplicaciones como backhaul inalámbrico de redes ópticas metropolitanas (conocida como fibra hasta el aire). Las técnicas descritas se basan en explotar la dispersión cromática de la fibra óptica, la multiplexación por división de longitud de onda y la conversión en frecuencia. Además, se presenta una solución heterodina implementada monolíticamente en un circuito integrado fotónico (PIC). / [CAT] El processament de senyals de radiofreqüència (RF) utilitzant mitjans fotònics és una disciplina que va aparèixer gairebé al mateix temps que el làser i la fibra òptica. La fotònica ofereix la capacitat de manipular senyals de radiofreqüència de banda ampla, una baixa atenuació, processats basats en una àmplia varietat de fenòmens lineals i no lineals i, recentment, el potencial per implementar subsistemes fotònics integrats. Aquestes característiques ofereixen un gran potencial per a la implementació de múltiples funcionalitats incloent transport òptic, conversió de freqüència, filtrat òptic de RF, multiplexació i demultiplexació de senyals, encaminament i commutació, mostreig òptic, generació de tons, línies de retard, conformació de feix en agrupacions d'antenes i la generació fotònica de modulacions digitals, i fins i tot una combinació de diverses d'aquestes funcionalitats. Aquesta tesi es centra en l'aplicació del processament vectorial en el domini òptic de senyals de radiofreqüència en dos camps d'aplicació: la conformació òptica de feixos i la modulació i demodulació vectorial fotònica de senyals digitals en quadratura. El control fotònic vectorial permet manipular l'amplitud i la fase dels senyals de radiofreqüència en el domini òptic, que és el processament fonamental que es requereix en diferents aplicacions com ara les xarxes de conformació de feixos per agrupacions d'antenes i en modulació multinivell. El treball descrit en aquesta tesi inclou diferents tècniques per implementar una versió fotònica de les xarxes de conformació de feixos en agrupacions d'antenes, conegudes com a xarxes òptiques de conformació de feixos (OBFN), amb els objectius de proporcionar un control precís en aplicacions terrestres de senyals de banda ampla a freqüències molt altes per sobre de 40 GHz en antenes de comunicacions, optimitzant la mida i el pes quan es compara amb els homòlegs elèctrics en aplicacions espacials, i la presentació de noves funcionalitats fotòniques per agrupacions d'antenes. Per tant, s'estudien dues famílies de OBFNs: arquitectures de retard en fibra òptica i arquitectures integrades. Les primeres permeten el control de senyals de banda ampla utilitzant fibres òptiques dispersives amb tècniques de multiplexació per divisió en longitud d'ona i funcionalitats avançades com ara l'estimació de l'angle d'arribada del senyal a l'antena receptora. A la segona, s'estudien xarxes de conformació passives basades en Matrius de Butler òptiques en fotònica integrada, incloent una solució ultra-compacta utilitzant tècniques òptiques heterodinas en silici sobre aïllant (SOI), i una alternativa homodina en sílice dopat amb germani. D'altra banda, també s'ha investigat en aquesta tesi tècniques de processament vectorial fotònic per a la generació de modulacions digitals en quadratura. Les modulacions multinivell codifiquen la informació digital en estats discrets de fase i amplitud d'un senyal elèctric per augmentar la seva eficiència espectral, com ara la modulació en quadratura. El processat necessari per generar i desmodular aquest tipus de senyals implica el processament vectorial (control d'amplitud i fase) i la conversió de freqüència. A diferència de la implementació electrònica o digital convencional, en aquesta tesi s'estudien diferents tècniques de processament fotònic tant per a la generació de modulacions digitals (modulació vectorial fotònica, PVM) com per la seva demodulació (PVdM). Això és de particular interès en el cas de senyals de banda ampla, on la velocitat de dades requerida és de l'ordre de gigabits per segon, per a aplicacions com backhaul sense fils de xarxes òptiques metropolitanes (coneguda com fibra fins l'aire). Les tècniques descrites es basen en explotar la dispersió cromàtica de la fibra òptica, la multiplexació per divisió en longitud d'ona i la conversió en freqüència. A més, es prese / Piqueras Ruipérez, MÁ. (2016). Photonic Vector Processing Techniques for Radiofrequency Signals [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63264 / TESIS

The aim of this diploma thesis is to describe localization and calculation load identification of dynamic systems using piezoelectric sensors. Finding methods, which would allow us to evaluate loads on simple systems is the key to their application in the structural health monitoring of more complex systems. A theory necessary for understanding and application in aerospace, civil engineering, automobile industry, and train traffic of presented methods is given in the first part of the thesis. In these applications, the methods of wave propagation and different types of neural network methods are used to evaluate load identification. It is possible to evaluate loads by using a time reverse method, a method based on signal deconvolution, and a method based on a voltage amplitude ratio of the piezoelectric sensor. In the next part, the methods are described, the suitable place for gluing of a sensor, and the number of sensors for using method is given. These methods were verified and compared to a simple experimental system. In the following part, the model of the piezoelectric sensor is presented. It is possible to use the model for calculating voltage output from the strain. For methods verification, the problem of train passage in a specific place of the railway is chosen. The speed of the train and its load on the railway was calculated by using these methods.

Höghastighetsmanipulation av nacken är en manuell behandlingsteknik mot smärta i framförallt nacken och skuldrorna. Tekniken har enligt flera källor visats hänga samman med risken för att drabbas av skador på de kärl som försörjer hjärnan med blod, med bland annat stroke som följd. Andra källor har å andra sidan visat att de är en teknik som är säker att utföra. Den här litteraturstudien har sammanställt och utvärderat forskning som på olika sätt söker utreda om det påstådda sambandet är kausalt eller inte. Metoden som valdes var att genom en av SBU färdigställd mall värdera forskningsartiklar och sedan sortera dem efter relevans, för att på så sätt avgöra huruvida sambandet kan ses som kausalt eller inte. Studieresultatet visade att frågan är för komplex för att kunna besvaras i en enskild studie, och att mer forskning behövs inom flera delområden innan frågan kan besvaras fullt ut. Orsaken till detta är att det finns flera orsaksmekanismer, och flera riskgrupper, för denna typ av skada, där flera ännu är okända. Detta gör att en fullständig kartläggning av samband i frågan ännu inte är möjlig. Däremot är det sannolikt att tekniken kan verka som en utlösande faktor, en trigger, hos vissa personer i riskgrupperna. Därför kan det sägas finnas en risk med tekniken rent praktiskt, oavsett om ett kausalt samband mellan tekniken och stroke i sig existerar eller inte. / High Velocity Manipulation of the cervical spine is a manual treatment technique against pain in foremost the neck, shoulders. The technique has according to multiple sources been connected to the risk of injury to the blood vessels that supply the brain with blood, with among others stroke as a consequence.  Other sources have on the other hand shown it the technique to be safe to perform. This literature study has compiled and evaluated research that in various ways tries to find out if said connection is causal The method used was to evaluate articles through a pre-made form from SBU, and then to sort them according to relevance to see if the connection is causal or not. The result showed that the question is too complex to be answered in a single study, and that more research is needed to answer the question in full. This is due to the fact that there are multiple mechanisms behinds this form om injury, that the risk seems to exists in certain groups, and that some of these are not yet identifiable. On the other hand there is a high probability that the technique might act as an activating factor in these groups. Because of this there can be said that a risk exists with the technique in practice, no matter if there is a casual connection between the technique and stroke in itself or not.

Historisch wird die Arbeit von zwei Daten her begrenzt, von den ersten hör-physiologischen Experimenten seit 1850, und von den massenwirksamen akustischen Inszenierungen der 1930er Jahre in „real auditory perspective“. Die Arbeit beginnt in Kapitel I mit dem tragischen Fall des Regisseurs und langjährigen Psychiatrie-Patienten Antonin Artaud, der die Sprache zugunsten von Lauten, Gebärden und Schreien verlässt. Seine Experimente zum Theater geben zu einer ersten Korrektur von Bildlichkeit Anlass. In Kapitel II wird der Vorrang der Bildlichkeit grundsätzlich in Frage gestellt, die Differenz von Bild und Klang wissenschaftshistorisch auseinandergesetzt, und ein „acoustic turn“ zur Welt vorbereitet. Die Untersuchungen des Physiologen und Akustikers Hermann von Helmholtz sind hier maßgeblich, denn sie beeinflussen die Technische Akustik von ihren Anfängen her. Das Kapitel III schließlich untersucht im transatlantischen Vergleich die technischen Bedingungen nach 1900. Die Beschallungsanlage hat nun die Fähigkeit, alltäglich in den Dienst genommen zu werden, und auch politischen Manipulationen diensthaft zu sein. / Historically the work is framed by two dates, by the physiological experiments of hearing and the mise en scène of a massed and sonic attack in so called „real auditory perspective“ of the 1930s. The first chapter starts with the tragedic and long living psychiatric case Antonin Artaud, who moves away from clarity of sounds to phones, gestures and crying. Such experiments give cause for a fundamental rethinking of meaning in the sense of picture, and leads to the second chapter which argues in more detail for the lap of our sonic understanding of the world. This way speeds up to an „acoutic turn“ by a retour to the biological grounds of sonic perception. The physiological and acoustic inquiries of Hermann von Helmholtz fit here to the ground for him being starting point of what will later be called „technische Akustik“. The third chapter bridges Europe´s early Telefunken-years with the United States and their chief acousticians at the legendary Bell Laboratories, and seeks finally for light in scientific amnesia against progress and control, or what the germans call „Betriebsamkeit“ and „Gestell.“ (Heidegger)

Polymerní nanokompozity (PNCs) mají slibnou budoucnost jako lehké funkční materiály zpracovatelné aditivními výrobními technologiemi. Jejich rychlému rozšíření však brání silná závislost jejich užitných vlastností na prostorovém uspořádání nanočástic (NP). Schopnost řídit disperzi nanočástic je tak klíčovým předpokladem pro jejich uplatnění ve funkčních kompozitech. Tato práce zkoumá přípravu polymerních nanokompozitů v modelové sklotvorné polymerní matrici roztokovou metodou, technikou schopnou vytvářet prostorové uspořádání nanočástic řízené strukturními a kinetickými parametry přípravného procesu. Prezentované výsledky popisují rozdíly mezi změnami rheologického chování roztoku polystyrenu při oscilačním smyku s vysokou amplitudou (LAOS) vyvolanými nanočásticemi. Výsledky vedou k závěru, že vysoce-afinní OP-POSS nanočástice při nízkých koncentracích dobře interagují s PS a tvoří tuhé agregáty, zatímco nízko-afinní OM-POSS nanočástice za těchto podmínek neovlivňují deformační chování polymerních řetězců. Dále byla pozornost zaměřena na vliv použitého rozpouštědla na uspořádání nanočástic v SiO2/PMMA a SiO2/PS nanokompozitech, který je v literatuře prezentován jako parametr řídící prostorové uspořádání nanočástic v pevném stavu. Důraz byl kladen na kvalitativní rozdíly mezi „špatně dispergovanými“ shluky nanočástic, které byly na základě rheologie a strukturální analýzy (TEM, USAXS) identifikovány jako polymerními řetězci vázané nanočásticové klastry a dva typy agregátů, jeden termodynamického a druhý kinetického původu. Jednotlivé druhy agregátů se vyznačují odlišnými kinetikami vzniku a rozdílnými vlastnostmi jak mezi sebou, tak v porovnání s dispergovanými nanočásticemi. Pozorované typy disperze nanočástic byly kvantitativně posouzeny podle svých rheologických vlastností během roztokové přípravy, podle kterých byla vyhodnocena míra adsorpce polymeru na povrch nanočástic a atrakce ve vypuzeném objemu. Výsledky byly porovnány s teorií PRISM. Důležitost uspořádání nanočástic byla demonstrována na porovnání teplot skelných přechodů různých struktur při stejném chemickém složení.

The statistics of the amplitude, time and angle of arrival of multipaths in an indoor environment are all necessary components of multipath models used to simulate the performance of spatial diversity in receive antenna configurations. The model presented by Saleh and Valenzuela, was added to by Spencer et. al., and included all three of these parameters for a 7 GHz channel. A system was built to measure these multipath parameters at 2.4 GHz for multiple locations in an indoor environment. Another system was built to measure the angle of transmission for a 6 GHz channel. The addition of this parameter allows spatial diversity at the transmitter along with the receiver to be simulated. The process of going from raw measurement data to discrete arrivals and then to clustered arrivals is analyzed. Many possible errors associated with discrete arrival processing are discussed along with possible solutions. Four clustering methods are compared and their relative strengths and weaknesses are pointed out. The effects that errors in the clustering process have on parameter estimation and model performance are also simulated.