Neste trabalho é apresentado o projeto de uma antena planar de formato de F-invertido (PIFA) com ranhura-T para aplicação nos sistemas de comunicações sem fio GSM/UMTS/WCDMA. As larguras de banda da antena são aumentadas em função do aproveitamento dos modos ressonantes implícitos no plano de terra. Uma análise paramétrica é feita visando a obtenção de desempenho equilibrado na antena. As diversas simulações do desempenho da antena são realizadas com o software SEMCAD, que utiliza o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD). No trabalho é avaliada a diferença de desempenho da antena com e sem a presença do aparelho celular e também próximo à cabeça do usuário. Deste modo, é observada uma influência negativa sobre o desempenho da antena causada pela presença da cabeça do usuário. Adicionalmente, boa concordância é observada entre os dados do modelo simulado e os resultados medidos do protótipo. / This work presents the design and implementation of a planar inverted F-type antenna (PIFA) slot-T for wireless mobile communications GSM/UMTS/WCDMA. The excitation of the ground plane modes is used to increase the antenna bandwidth. A parametric analysis is done to obtain a balanced performance of the antenna. The several antenna performance simulations are performed with the SEMCAD software, which use the finite difference time domain (FDTD) method. In addition the differences in performance of the antenna are evaluated with and without the presence of the cell phone housing and the user's head, thus, negative influence on the antenna performance caused by the presence of the user's head is observed. Finally a prototype is implemented to get an idea of the real behavior of the proposed antenna. Good agreement is observed between data of the simulated model and measured results of the prototype.

Os sistemas de comunicação sem fio vem ganhando cada vez mais espaço no cenário das comunicações digitais. Em relação aos tradicionais sistemas cabeados, as tecnologias de comunicação sem fio evitam a necessidade de infraestruturas de alto custo, tornam a rede mais flexível, trazem facilidades de reconfiguração e a portabilidade para terminais móveis. Com o crescimento e aprimoramento nos usos das redes de automação novas soluções de comunicação estão surgindo entre elas sistemas de comunicação sem fio que possam ser confiáveis e para aplicações em ambientes mais críticos. Em paralelo o espectro de frequência tem sido cada vez mais ocupado devido à grande demanda, especialmente a faixa de espectro não licenciada. A faixa de frequência de 2.4 GHz (ISM), por exemplo, tem sido vastamente explorada e deve ser atualmente a mais utilizada no mundo, especialmente pela aplicação das grandes redes de comunicação como a world wide web. Este trabalho aborda um estudo sobre coexistência do primeiro protocolo certificado para comunicação sem fio aplicado à indústria, o WirelessHART. É apresentada uma visão geral do protocolo, os diferentes mecanismos de coexistência propostos no padrão e ainda um conjunto de ferramentas desenvolvidas para a análise de desempenho do protocolo WirelessHART. Os estudos de caso utilizam os padrões IEEE 802.11g, IEEE 802.15.1 e o próprio WirelessHART, sendo aplicados a análises experimentais estando presentes condições reais de propagação de sinais de rádio frequência, as quais são muitas vezes simplificadas nos tradicionais trabalhos em ambientes simulados. / Wireless communication systems are gaining more space in digital communications area. Compared to traditional wired systems, wireless communication technologies avoid the need for costly infrastructure, making the networks more flexible, improving portability and allowing an easier reconfiguration of mobile terminals. With the growth and improvement in the use of automation networks, new solutions are emerging in the communication systems, including reliable wireless communication for applications in critical environments. In parallel the frequency spectrum has become increasingly busy due to high demand, especially the unlicensed spectrum band. The frequency range of 2.4 GHz (ISM), for example, has been widely explored worldwide, especially by the application of large communication networks such as the world wide web. This work discusses a study on coexistence of the first certified industrial wireless communication protocol, the WirelessHART. It presents an overview of the protocol, the different coexistence mechanisms proposed in the standard and also a set of tools developed for the performance and coexistence analysis of WirelessHART. Case studies assessing the impact of IEEE 802.11g, IEEE 802.15.1 as well as of other WirelessHART networks experimentally are presented, on which real conditions of propagation of radio frequency signals, which are often simplified in traditional work in simulated environments, are evaluated. Obtained results indicated the adequacy of WirelessHart for industrial applications.

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:37:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RaquelGuerreiro_M.pdf: 2133776 bytes, checksum: 9563366e87c7b63b25e8e48bf81e0658 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Na prática, quando um sistema faz uso de altas taxas de transmissão, os símbolos transmitidos são sujeitos a interferência inter-simbólica (ISI). Além disso, se existe movimento relativo entre o transmissor e receptor, tal movimentação provoca mudança no perfil do canal ao longo do tempo. Portanto, para que seja possível a implementação de sistemas sem-fio modernos que usem múltiplas antenas de transmissão e/ou recepção, é essencial que sejam desenvolvidos métodos que lidem com tais condições. Nesse contexto, este trabalho estuda a utilização da abordagem de estimação dos coeficientes de um canal MIMO com interferência inter-simbólica e variante no tempo e detecção de símbolos de forma conjunta. Com base na modelagem da dinâmica temporal dos coeficientes do canal e dos símbolos transmitidos, um vetor de estados é definido contendo ambas informações levando a uma não-linearidade na equação de observação do sistema proposto. Uma solução analítica para o problema de filtragem não-linear é então apresentada, bem como dois algoritmos que propõem soluções sub-ótimas. Por fim, simulações numéricas comprovam a superioridade da abordagem conjunta e mostram os desempenho dos dois algoritmos propostos para a solução do problema de estimação e detecção conjuntas em sistemas MIMO submetidos a canais sem-fio seletivos em frequência e variantes no tempo / Abstract: In practice, when a system uses high data transmission rates, the transmitted symbols are subjected to inter-symbol interference (ISI). Furthermore, if there exists a relative movement between the receiver and the transmitter, the wireless channel through which data is transmitted will vary in time. Therefore, in order to implement practical wireless systems that use multiple transmit and/or receive antennas, it is essential to devise methods to correctly detect symbols transmitted under such conditions. In this context, this dissertation studies the joint channel estimation and symbol detection approach. In establishing models for the temporal dynamic of the channel coefficients and transmitted symbols, an augmented state vector is defined containing both information, which leads to a non-linear observation equation. Then, an analytic solution is presented along with two sub-optimal algorithms. Finally, numeric simulations attest the superiority of the joint approach and confirm the performance of the algorithms for both the joint channel estimation and symbol detection approach in MIMO systems subject to frequency selective and time varying wireless channels / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ricardo Dahab / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T16:21:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LeonardoBarbosae_D.pdf: 1449415 bytes, checksum: 3afcf327f38f617ba90013567a864e6c (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Redes de Sensores Sem Fio (RSSFs) são compostas em sua maioria por pequenos nós sensores dotados de recursos extremamente limitados. Estes, por sua vez, se comunicam com o mundo externo através de nós poderosos chamados de sorvedouros ou estações rádio base. RSSFs são empregadas com o objetivo de monitorar regiões, oferecendo dados sobre a área monitorada para o resto do sistema. Tais redes podem ser utilizadas para diferentes aplicações, tais como operações de resgate em áreas de conflito/desastre, espionagem industrial e detecção de exploração ilegal de recursos naturais. Em RSSFs existem aplicações críticas nas quais propriedades de segurança são de vital importância. Segurança, por sua vez, é comumente alavancada através de esquemas de distribuição de chaves. A maioria dos padrões de distribuição de chaves presentes na literatura, todavia, não são apropriados para RSSFs: métodos baseados em esquemas de chave pública convencionais, devido aos seus requisitos de processamento e banda; chaves de grupo, em função das suas vulnerabilidades de segurança; e chaves par-a-par (pairwise), por causa da baixa escalabilidade. Um outro dado é que há uma vasta gama de arquiteturas propostas para RSSFs e que uma mesma técnica de distribuição de chaves pode ser a melhor para uma, mas não para outra, visto que diferentes arquiteturas de rede exibem padrões de comunicação distintos. Em outras palavras, não existe uma panacéia, e mecanismos de distribuição de chaves para RSSFs devem, portanto, levar em consideração as idiossincrasias das arquiteturas para as quais são projetadas. Tudo isso torna extremamente difícil e desafiadora a tarefa de dotar RSSFs de segurança. O objetivo deste trabalho foi propor soluções de distribuição de chaves que, concomitantemente, (i) fossem compatíveis com os recursos dos sensores e (ii) considerassem as particularidades das arquiteturas para as quais são propostas. Como será mostrado ao longo desta tese, iniciamos nosso trabalho com soluções personalizadas para certas arquiteturas de RSSFs e evoluímos para soluções flexíveis em que a segurança é alavancada de forma não interativa - o que é ideal para este tipo de rede. Até onde sabemos, nosso trabalho é pioneiro em soluções de segurança para RSSFs hierárquicas e em distribuição de chaves de forma autenticada e não interativa, usando Criptografia Baseada em Identidade, neste tipo de rede. / Abstract: Wireless sensor networks (WSNs) are ad hoc networks comprised mainly of small sensor nodes with limited resources and one or more base stations, which are much more powerful laptop-class nodes that connect the sensor nodes to the rest of the world. WSNs are used for monitoring purposes, providing information about the area being monitored to the rest of the system. Application areas range from battlefield reconnaissance and emergency rescue operations to surveillance and environmental protection. There are also critical WSN applications in which security properties are of paramount importance. Security, in turn, is frequently bootstrapped through key distribution schemes. Most of the key distribution techniques, however, are ill-suited to WSNs: public key based distribution, because of its processing and bandwidth requirements; global keying, because of its security vulnerabilities; complete pairwise keying, because of its memory requirements. It is worth noting, however, that a large number of WSN architectures have been proposed and a key distribution solution that is well suited to one architecture is likely not to be the best for another, as different network architectures exhibit different communication patterns. In other words, there is no panacea and the design of a key distribution scheme must therefore be driven by the peculiarities of the WSN architecture in question. This all makes extremely hard and challenging the objective of securing WSNs. In this work, we aimed at proposing key distribution schemes that are both (i) lightweight and (ii) able to fulfill architecture-specific needs. As it will be shown throughout this thesis, we began our work with customized solutions for certain types of WSNs and then, subsequently, turned our attention to more flexible solutions, where security is bootstrapped in a non-interactive way through the use of Identity-Based Cryptography. / Doutorado / Teoria da Computação / Doutor em Ciência da Computação

Orientadores: Nelson Luis Capelli, Claudio Kiyoshi Umezu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-12T21:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_EduardoFernandes_M.pdf: 1877327 bytes, checksum: 0386a0cb37c4c14e116d36877c6613f5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nota-se cada vez mais necessária a otimização da produção agropecuária devido às pressões econômicas ou ambientais impostas por mercados globais. Com a finalidade de aumentar a eficiência dos processos de produção agrícola tem-se a necessidade de exercer um maior controle nos procedimentos adotados, em especial, nas granjas de engorda de frango. O desenvolvimento de sistemas de controle e monitoramento baseados em Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) constitui uma alternativa de comunicação para granjas, devido as características de mobilidade destas redes. O desenvolvimento do sistema de monitoramento para produção avícola baseado em RSSF realizado neste trabalho procurou estabelecer uma relação de compromisso entre a demanda de aplicações nacionais, a compatibilidade com padronizações internacionais já existentes e preços acessíveis ao setor agropecuário brasileiro. Metodologicamente, realizou-se a predição de sinais de radiofreqüência em uma granja de frango de corte, assim como planejou-se a alocação de canais. A tecnologia utilizada foi a Zigbee, com IEEE 802.15.4 compondo a camada física e de enlace. Para automatizar a leitura de potências foi desenvolvido um software em linguagem Delphi e, para a predição de sinais de RF (Radiofreqüência), foi utilizado o modelo Shadowing adaptado. Todos os testes foram realizados na Granja Moretto, no Município de Tuiuti, estado de São Paulo, Brasil. Os resultados deste trabalho indicam que a tecnologia Zigbee é apropriada, sob a perspectiva de propagação de sinais, para implementar RSSF em granjas de frango de corte / Abstract: It is increasingly necessary to optimize the agricultural production due to environmental or economic pressures imposed by global markets. Aiming at increasing the efficiency of agricultural production come the need to exert greater control in the procedures adopted, especially in poultry barns. The development of control and monitoring systems based on Wireless Sensors Network Sensors (WSN) is an alternative form of communication for barns, due to the mobile characteristics of these networks. The development of the monitoring system for poultry production based on WSN performed on this work sought to establish a compromise relationship among the demands of national applications, compatibility with the existing international standardizations and affordable prices to the Brazilian agricultural sector. Methodologically, was made a radiofrequency site survey in a poultry barn, as well as channels allocation planning. The wireless technology used was Zigbee, with standard IEEE 802.15.4 setting up the physical layer and link layer. To automate the powers measurement a Delphi language software was developed and, for the site survey, was used an adjusted model of the Shadowing. All tests were performed in the Moretto's poultry Barn, in the city of Tuiuti, state of Sao Paulo, Brazil. The results of this study indicate that Zigbee technology is appropriate, from the perspective of signals propagation, to implement WSN in poultry barn / Mestrado / Maquinas Agricolas / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Jose Marcos Travassos Romano, Cristiano Magalhães Panazio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T08:52:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_AlamSilva_M.pdf: 3586178 bytes, checksum: 0b475a352c1a0c8fc6c72a6a3c846f45 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A presente dissertação apresenta um estudo da tecnologia dos rádios cognitivos bem como uma avaliação dos possíveis ganhos desta promissora técnica em relação aos atuais meios de acesso ao espectro eletromagnético. Numa segunda frente de trabalho, tratamos do problema de equalização cega no contexto de canais SIMO, com uma única entrada e múltiplas saídas. Propomos a predição linear multicanal como estrutura de equalização em sistemas OFDM e avaliamos por meio de simulações a viabilidade da técnica proposta / Abstract: In this work, we provide a study of the cognitive radio technology and the potential gains that this technique may provide with regard to current electromagnetic spectrum access techniques. In a second workphase, we deal with the problem of blind equalization in the context of single input multiple output channels (SIMO). We propose the use of a multichannel linear prediction structure to equalize OFDM systems and we assess its performance through numerical simulations / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Renato da Rocha Lopes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:25:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_FabioGabrielli_M.pdf: 950144 bytes, checksum: f268abbc8dd690c948f3054725c478ef (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Estratégias de comunicação multiusuário, aliadas ao uso de múltiplas antenas nos terminais, proporcionam ganhos, como aumento de taxas e robustez, se comparadas à abordagem ponto -a- ponto. No entanto, a obtenção de alguns destes ganhos exige conhecimento do canal no transmissor. Em geral, o transmissor possui apenas conhecimento parcial, impreciso, do canal, obtido através de realimentação feita pelos receptores. O foco do trabalho é a exploração do conhecimento parcial de canal no downlink de um sistema sem fio, com um transmissor central com múltiplas antenas e receptores com uma ou mais antenas cada. É proposto um método de realimentação de estado de canal que visa obter altas taxas de transmissão com o uso do menor número possível de bits. A informação é dividida em direção e qualidade do canal. A informação de direção consiste da quantização do canal na variedade de Grassmann. Como qualidade do canal, propomos o uso de um limitante inferior da relação sinal-interferência-mais-ruído de cada usuário, quando o método de zero-forcing beamforming é utilizado e canais quase-ortogonais são escolhidos. É derivado o limitante, bem como ajustes para incorporar informação que levam ao aumento da taxa de transmissão. Constata-se que o desempenho desta proposta é superior ao de técnicas anteriores em termos de taxa-soma do canal. / Abstract: Multiuser communication strategies, together with the use of multiple antennas, result in better performance when compared to the point-to-point approach. However, they are highly dependent on knowledge of channel state information at the transmitter, which in general requires that the receivers feed back the estimated channel. The focus of this work is the problem of partial channel state information at the transmitter in the downlink of a wireless system composed of a central transmitter with multiple antennas and several receivers with one or more antennas each. A feedback method is proposed, using zero-forcing beamforming, which aims to achieve high sum rates while using the least amount of feedback bits possible. The channel state information is divided in channel direction and channel quality information. The direction information consists of a quantized version of the direction of the channel vector, which can be seen as quantization in the Grassmann manifold. We propose the use of a lower bound on the signal-to-interference-plus-noise ratio of each user, which assumes the selection of near-orthogonal users. The lower bound is derived, as well as adjustments intended to add information available at the transmitter side that lead to an increase in the sum rates. Simulation results show that the proposed method outperforms similar techniques in terms of sum rate in most scenarios. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Nelson Luis Saldanha da Fonseca, Omar Carvalho Branquinho / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T14:57:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_MauroCesar_M.pdf: 1345479 bytes, checksum: e1515f3646a9f73a2d37b1c1cb3a5b7b (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste estudo é investigar a transmissão de streaming de vídeos, em redes sem fio (WLAN), padrão IEEE 802.11b, usando-se como clientes dispositivos portáteis notebooks e PDAs. Foram feitos experimentos a partir da transmissão de vídeos armazenados em um servidor de streaming aos dispositivos e avaliado o desempenho desse tipo de serviço. Verificou-se que quando a rede encontra-se com pouco uso, a transmissão de vídeo flui normalmente, porém à medida que se insere na rede um tráfego UDP com uma taxa constante, aumenta-se a utilização da rede e a perda de pacotes, e a qualidade do vídeo diminui, aumentando-se as paradas e chegando a interromper-se a transmissão do vídeo. Conclui-se que embora seja possível a transmissão de vídeo, não se pode garantir seu resultado, o qual dependerá das aplicações que estão usando a rede e também do tipo de dispositivo cliente usado para solicitar o vídeo. São necessários mecanismos que permitam garantir a qualidade de serviço exigida pela aplicação para obtermos melhores resultados / Abstract: The aim of this study is to investigate the video streaming transmission in wireless networks (WLAN) standard IEEE 802.11b, by using as clients portable devices notebooks and PDAs. Some experiments were made by the video transmission stored in a streaming server to the device and the performance has been checked. I would have been seen that when the networks have been exposed to small effort the video transmission can flow regurlarly. Although when a transport is inserted in the net in a regular tax, the net using is increased as well as the packages loss and video quality decreases. The stops get increased and there is an interruption in video transmission. Although it is possible the video transmission its result cannot be assured, which will depend on the applications to which are in the net as well as the kind of clientdevice used to request the video. Many devices are necessary to assure the service quality demanded to the application in order to get better results / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Computação

Orientador: José Cândido Silveira Santos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T14:30:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nunes_AdailtonAntonioGaliza_M.pdf: 941738 bytes, checksum: 0240eca4ba132d2f778db9941bcfaeee (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_FlavioJosedeOliveira_M.pdf: 2255990 bytes, checksum: 2dd43c19d0c5a8544b4b1c8f3bf1e894 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Um dos grandes problemas que as distribuidoras de energia no Brasil enfrentam é a perda de receita causada pelas chamadas perdas não técnicas, que são originadas principalmente por alterações no medidor, furto de energia elétrica e anomalias no medidor. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um equipamento de medição, com comunicação sem fio, de baixo custo e fácil aplicação, para realizar uma atividade de pré-inspeção com objetivo de avaliar a probabilidade de que a ligação sob investigação esteja com algum tipo de irregularidade (fraude ou anomalia no medidor). O equipamento desenvolvido tem por base um sistema dotado de um transformador de corrente tipo "garra", que devera ser ligado no ramal de entrada, entre a rede secundária e o poste do padrão de entrada do consumidor. O medidor mede e calcula uma integral discretizada no tempo da corrente RMS nas fases da ligação, antes do medidor convencional do cliente. Nos ensaios realizados em laboratório foi observado um erro máximo de ±0,2% e autonomia de bateria em torno de um ano. Em vários testes preliminares realizados em consumidores o sistema mostrou-se muito eficiente, sendo que em todos os testes foi possível identificar se o consumidor era fraudador ou não / Abstract: A major problem that electricity utilities companies in emergent countries face is the loss of revenue caused by non-technical losses, which are originated mainly by fraud or theft of electricity. This work presents the development of a low-cost wireless measurement equipment that is used in a pre-inspection activity which will evaluate the probability that the customers under investigation is tampering with the meter or its meter has any technical problem. The developed equipment is based on a electronic circuit with a clamp current meter which must be inserted between the pole connection and the customer's meter. The equipment measures and calculates, in a discretized mode, the time integral of the RMS current in the phases of the customer. Laboratory tests showed that a maximum error of ±0,2% was observed, and the battery life was estimated in at least one year. Several preliminary tests performed in controlled customers showed that the pre-inspection activity shall be very efficient, since all measured results indicate undoubtedly that those customers were not tampering with the meter / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica