Coherent transmission system has been extensively studied in recent years, and it can use different modulation formats and different detection techniques. The modulation formats are ASK (Amplitude shift keying), PSK (Phase shift keying), and FSK (Frequency shift keying). The detection techniques are Homodyne detection and Heterodyne detection, and they need a laser in the receiver called as the LO (Local oscillator). In the previous study, the BPSK (Binary phase shift keying) modulation format was investigated, and the pilot carrier method realized the Homodyne Detection. The merit of the pilot carrier is that it do not need the LO in the receiver. In this master thesis, the QPSK (Quadrature phase shift keying) modulation format is investigated using the pilot carrier method, The BER is calculated using the matlab program. The performance of 20G bit/s, 50 km transmission system using the BPSK and the QPSK is compared to clarify the merits and demerits of the QPSK modulation.

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Neste trabalho consideramos três tópicos principais. Nos dois primeiros generalizamos alguns dos resultados clássicos da Teoria da Confiabilidade na otimização dos procedimentos de burn-in e de políticas de garantia, respectivamente, sob o modelo de tempo de vida geral, quando um sistema coerente é observado ao nível de seus componentes, e estendemos os conceitos de intensidade de falha na forma de banheira e do modelo de falha geral através da definiçâo de processos progressivamente mensuráveis sob a pré-t-história completa dos componentes do sistema. Uma regra de parada monótona é usada na metodologia de otimizaçâo proposta. No terceiro tópico modelamos os custos de garantia descontados por reparo mínimo de um sistema coerente ao nível de seus componentes, propomos o estimador martingal do custo esperado para um período de garantia fixado e provamos as suas propriedades assintóticas mediante o Teorema do Limite Central para Martingais. / In this work we consider three main topics. In the first two, we generalize some classical results on Reliability Theory related to the optimization in burn-in procedures and warranty policies, using the general lifetime model of a coherent system observed on the component level and extending the definitions of bathtub shaped failure rate and general failure model to progressively measurable processes under the complete pre-t-history. A monotone stopping rule is applied within the proposed methodology. In the third topic, we define the discounted warranty cost process for a coherent system minimally repaired on the component level and we propose a martingale estimator to the expected warranty cost for a fixed period and setting its asymptotic properties by means of Martingale Central Limit Theorem.

Neste trabalho consideramos três tópicos principais. Nos dois primeiros generalizamos alguns dos resultados clássicos da Teoria da Confiabilidade na otimização dos procedimentos de burn-in e de políticas de garantia, respectivamente, sob o modelo de tempo de vida geral, quando um sistema coerente é observado ao nível de seus componentes, e estendemos os conceitos de intensidade de falha na forma de banheira e do modelo de falha geral através da definiçâo de processos progressivamente mensuráveis sob a pré-t-história completa dos componentes do sistema. Uma regra de parada monótona é usada na metodologia de otimizaçâo proposta. No terceiro tópico modelamos os custos de garantia descontados por reparo mínimo de um sistema coerente ao nível de seus componentes, propomos o estimador martingal do custo esperado para um período de garantia fixado e provamos as suas propriedades assintóticas mediante o Teorema do Limite Central para Martingais. / In this work we consider three main topics. In the first two, we generalize some classical results on Reliability Theory related to the optimization in burn-in procedures and warranty policies, using the general lifetime model of a coherent system observed on the component level and extending the definitions of bathtub shaped failure rate and general failure model to progressively measurable processes under the complete pre-t-history. A monotone stopping rule is applied within the proposed methodology. In the third topic, we define the discounted warranty cost process for a coherent system minimally repaired on the component level and we propose a martingale estimator to the expected warranty cost for a fixed period and setting its asymptotic properties by means of Martingale Central Limit Theorem.

A confiabilidade de um sistema de componentes depende da confiabilidade de cada componente. Assim, a estimação da função de confiabilidade de cada componente do sistema é de interesse. No entanto, esta não é uma tarefa fácil, pois quando o sistema falha, o tempo de falha de um dado componente pode não ser observado, isto é, um problema de dados censurados. Neste trabalho, propomos modelos Bayesianos paramétricos para estimação das funções de confiabilidade de componentes e sistemas em quatro diferentes cenários. Inicialmente, um modelo Weibull é proposto para estimar a distribuição do tempo de vida de um componente de interesse envolvido em sistemas coerentes não reparáveis, quando estão disponíveis o tempo de falha do sistema e o estado do componente no momento da falha do sistema. Não é imposta a suposição de que os tempos de vida dos componentes sejam identicamente distribuídos, mas a suposição de independência entre os tempos até a falha dos componentes é necessária, conforme teorema anunciado e devidamente demonstrado. Em situações com causa de falha mascarada, os estados dos componentes no momento da falha do sistema não são observados e, neste cenário, um modelo Weibull com variáveis latentes no processo de estimação é proposto. Os dois modelos anteriormente descritos propõem estimar marginalmente as funções de confiabilidade dos componentes quando não são disponíveis ou necessárias as informações dos demais componentes e, por consequência, a suposição de independência entre os tempos de vida dos componentes é necessária. Com o intuito de não impor esta suposição, o modelo Weibull multivariado de Hougaard é proposto para a estimação das funções de confiabilidade de componentes envolvidos em sistemas coerentes não reparáveis. Por fim, um modelo Weibull para a estimação da função de confiabilidade de componentes de um sistema em série reparável com causa de falha mascarada é proposto. Para cada cenário considerado, diferentes estudos de simulação são realizados para avaliar os modelos propostos, sempre comparando com a melhor solução encontrada na literatura até então, em que, em geral, os modelos propostos apresentam melhores resultados. Com o intuito de demonstrar a aplicabilidade dos modelos, análises de dados são realizadas com problemas reais não só da área de confiabilidade, mas também da área social. / The reliability of a system of components depends on reliability of each component. Thus, the initial statistical work should be the estimation of the reliability of each component of the system. This is not an easy task because when the system fails, the failure time of a given component can be not observed, that is, a problem of censored data. We propose parametric Bayesian models for reliability functions estimation of systems and components involved in four scenarios. First, a Weibull model is proposed to estimate component failure time distribution from non-repairable coherent systems when there are available the system failure time and the component status at the system failure moment. Furthermore, identically distributed failure times are not a required restriction. An important result is proved: without the assumption that components\' lifetimes are mutually independent, a given set of sub-reliability functions does not identify the corresponding marginal reliability function. In masked cause of failure situations, it is not possible to identify the statuses of the components at the moment of system failure and, in this second scenario, we propose a Bayesian Weibull model by means of latent variables in the estimation process. The two models described above propose to estimate marginally the reliability functions of the components when the information of the other components is not available or necessary and, consequently, the assumption of independence among the components\' failure times is necessary. In order to not impose this assumption, the Hougaard multivariate Weibull model is proposed for the estimation of the components\' reliability functions involved in non-repairable coherent systems. Finally, a Weibull model for the estimation of the reliability functions of components of a repairable series system with masked cause of failure is proposed. For each scenario, different simulation studies are carried out to evaluate the proposed models, always comparing then with the best solution found in the literature until then. In general, the proposed models present better results. In order to demonstrate the applicability of the models, data analysis are performed with real problems not only from the reliability area, but also from social area.

A confiabilidade de um sistema de componentes depende da confiabilidade de cada componente. Assim, a estimação da função de confiabilidade de cada componente do sistema é de interesse. No entanto, esta não é uma tarefa fácil, pois quando o sistema falha, o tempo de falha de um dado componente pode não ser observado, isto é, um problema de dados censurados. Neste trabalho, propomos modelos Bayesianos paramétricos para estimação das funções de confiabilidade de componentes e sistemas em quatro diferentes cenários. Inicialmente, um modelo Weibull é proposto para estimar a distribuição do tempo de vida de um componente de interesse envolvido em sistemas coerentes não reparáveis, quando estão disponíveis o tempo de falha do sistema e o estado do componente no momento da falha do sistema. Não é imposta a suposição de que os tempos de vida dos componentes sejam identicamente distribuídos, mas a suposição de independência entre os tempos até a falha dos componentes é necessária, conforme teorema anunciado e devidamente demonstrado. Em situações com causa de falha mascarada, os estados dos componentes no momento da falha do sistema não são observados e, neste cenário, um modelo Weibull com variáveis latentes no processo de estimação é proposto. Os dois modelos anteriormente descritos propõem estimar marginalmente as funções de confiabilidade dos componentes quando não são disponíveis ou necessárias as informações dos demais componentes e, por consequência, a suposição de independência entre os tempos de vida dos componentes é necessária. Com o intuito de não impor esta suposição, o modelo Weibull multivariado de Hougaard é proposto para a estimação das funções de confiabilidade de componentes envolvidos em sistemas coerentes não reparáveis. Por fim, um modelo Weibull para a estimação da função de confiabilidade de componentes de um sistema em série reparável com causa de falha mascarada é proposto. Para cada cenário considerado, diferentes estudos de simulação são realizados para avaliar os modelos propostos, sempre comparando com a melhor solução encontrada na literatura até então, em que, em geral, os modelos propostos apresentam melhores resultados. Com o intuito de demonstrar a aplicabilidade dos modelos, análises de dados são realizadas com problemas reais não só da área de confiabilidade, mas também da área social. / The reliability of a system of components depends on reliability of each component. Thus, the initial statistical work should be the estimation of the reliability of each component of the system. This is not an easy task because when the system fails, the failure time of a given component can be not observed, that is, a problem of censored data. We propose parametric Bayesian models for reliability functions estimation of systems and components involved in four scenarios. First, a Weibull model is proposed to estimate component failure time distribution from non-repairable coherent systems when there are available the system failure time and the component status at the system failure moment. Furthermore, identically distributed failure times are not a required restriction. An important result is proved: without the assumption that components\' lifetimes are mutually independent, a given set of sub-reliability functions does not identify the corresponding marginal reliability function. In masked cause of failure situations, it is not possible to identify the statuses of the components at the moment of system failure and, in this second scenario, we propose a Bayesian Weibull model by means of latent variables in the estimation process. The two models described above propose to estimate marginally the reliability functions of the components when the information of the other components is not available or necessary and, consequently, the assumption of independence among the components\' failure times is necessary. In order to not impose this assumption, the Hougaard multivariate Weibull model is proposed for the estimation of the components\' reliability functions involved in non-repairable coherent systems. Finally, a Weibull model for the estimation of the reliability functions of components of a repairable series system with masked cause of failure is proposed. For each scenario, different simulation studies are carried out to evaluate the proposed models, always comparing then with the best solution found in the literature until then. In general, the proposed models present better results. In order to demonstrate the applicability of the models, data analysis are performed with real problems not only from the reliability area, but also from social area.