The detection of light is of central importance in both fundamental science and applied technology. Photodetectors, which aim at transducing optical stimulus into measurable electrical signals, are ubiquitous to modern society, and widespread from homeelectronics to more sophisticated applications. Harnessing solar light-energy has the potential to replace current environmentally unfriendly fossil fuels, which is of paramount importance for a sustainable development. Fostered by the strong interaction of light with metal nanostructures, Plasmonics have seen tremendous advances during the last decades. Unique phenomena such as intense electric field enhancement and localization, plus tunable and high absorption across the visible-infrared region of the spectrum are specially attractive for optoelectronic applications. In that framework, plasmonics have been introduced to improve the performance of photodetectors and solar cells by modulating the absorption in the active semiconductor. Another approach consists instead in harnessing the energetic, hot electrons, that arise after plasmon excitation in the metal. Within this scheme, unlike in semiconductors, light can be absorbed in the tens of nanometer scale and the optoelectronic spectral response tailored by metal-nanostructuring. Plasmonic hot-electron optoelectronics has seen a very vivid research during the last years. Early progress focused in the eld of photocatalysis, where metal nanoparticles where used to extend to the visible the spectral response of high-bandgap semiconductors. Prior to this thesis, no solid-state plasmonic solar cells had been reported. Further sensitization into the infrared was achieved by employing arrays of metallic nano-antennas in a metal-semiconductor Schottky architecture. The fabrication of these devices relied however on small-area and low-throughput lithographies, which complicates the deployment of this technology for photovoltaic and photocatalytic applications. Moreover, their performance remains yet on the low side. The aim of this thesis is to further contribute to the development of this novel class of devices, with emphasis in photovoltaic and photodetection applications. We start by identifying the crucial role of the interface on the photovoltaic performance, where we find that surface states hinder energy collection. We show that, by introducing an ultrathin insulating barrier, these defects can be passivated allowing for solar energy harnessing. This comes however at the cost of reduced hot-electron injection. The first part of this thesis is focused on the interface optimization by both inorganic (chapter 3) and organic (chapter 4) approaches. Inorganic passivation schemes allow for high open-circuit voltages and fill-factors, but the mediocre short-circuit current limits device performance. Organic passivation is achieved by the use of self-assembled monolayers (SAMs). By controlling molecule's shape and functionalization both open-circuit voltage and short-circuit current can be tailored, enabling for higher performances and quantum efficiencies that go up to 5%. In chapter 5 we present a plasmonic crystal architecture to tailor the spectral response of hot-electron plasmonic photodetectors across the visible-near infrared. We identify and exploit the interplay between the different localized and lattice modes in the structure, with responsivities up to 70 mA/W. Notably, this architecture is fabricated by soft-nanoimprint lithography, a low-cost and high-throughput technique, compatible with large-scale manufacturing processes such as roll-to-roll. We conclude by analyzing the upper bounds in the performance of plasmonic hot-carrier optoelectronic devices based on a metal-insulator-semiconductor architecture and presenting future challenges in the field (chapter 6) / La detección de la luz es de vital importancia, tanto para la ciencia fundamental, como para la tecnología aplicada. Los fotodetectores, cuyo fin es transducir estímulos ópticos en señales eléctricas, son ubicuos en la sociedad moderna, estando presentes en un amplio abanico de dispositivos desde electrónica para el hogar, hasta las aplicacions más sofisticadas. El aprovechamiento de la energía de la luz solar tiene el potencial de reemplazar las actuales fuentes de combustibles fósiles dañinas para el medio ambiente, lo cuál es de importancia primordial en aras de un desarollo sostenible. Empujada por la fuerte interacción de la luz con nanoestructuras metálicas, el campo de la plasmónica ha visto tremendos avances a lo largo de las últimas décadas. Fenómenos únicos, tales como el extraodinario aumento en la intensidad y la localización del campo eléctrico, en conjunción con una elevada absorción ajustable a lo largo de el espectro visible e infrarrojo, son especialmente atractivos para aplicaciones optoelectrónicas. En ese contexto, la plasmónica se ha usado con vistas a aumentar el rendimiento de una variedad de dispostivitos optoelectrónicos basándose en el incremento de la absorción en el semiconductor activo. Otra estrategia consiste en el aprovechamiento de los electrones energéticos que aparecen en el metal tras la excitación de un plasmón (comúnmente llamados electrones calientes). Bajo este enfoque, y en contraste con el caso de los materiales semiconductores, la luz puede ser absorbida en la escala nanométrica y la respuesta espectral ajustada según un nanoestrucutrado adecuado. El objetivo de esta tesis es profundizar en la contribución a esta nueva clase dispositivos optoelectrónicos, con énfasis en fotovoláica y fotodetección. Comenzamos por la identificación de la vital importancia de la interfaz en la eficiencia fotovoláica, donde encontramos que estados superficiales entorpecen la recolección de energía. Mostramos que, al introducir una capa aislante ultrafina, estos defectos pueden pasivarse permitiendo el aprovechamiento de la energía solar. Ello viene acompañado sin embargo, de una reducción en la inyección de electrones calientes. La primera parte de esta tesis se centra en la optimización de esta interfaz con estrategias inorgánicas (capítulo 3) u orgánicas (capítulo 4). La pasivación inorgánica permite alcanzar una alta tensión en circuito abierto y factor de llenado, pero la moderada corriente de cortocircuito limita la eficiencia de los dispositivos. La pasivación orgánica se lleva a cabo mediante el uso de monocapas moleculares autoensambladas. Al controlar la forma o la funcionalización de estas moléculas, tanto la tensión en circuito abierto como la corriente en cortocircuito pueden ser ajustadas permitiendo mayores rendimentos y eficiencias cuánticas de hasta del 5%. En el capítulo 5 presentamos una estructura basada en cristáles plasmónicos para ajustar la respuesta espectral de fotodetectores de electrones plasmónicos calientes, a lo largo del visible e infrarrojo cercano. En el mismo, identificamos y explotamos la interacción entre los diferentes modos de la estructura (localizados y de malla), con responsividades que van hasta los 70 mA/W, basándonos en litografía de impresón blanda compatible con procesos de fabricación industriales. Concluimos en el capítulo 6 presentando rutas hacia dispositivos activos plasmónicos más eficientes. Mostramos que, además de proveer de la pasivación de estados en la interfaz, la arquitectura metal-aislante-semiconductor ofrece grados de libertad adicionales tanto en el diseño de celdas solares como fotodetectores. La presencia de la capa aislante sirve para reducir sustancialmente la corriente de oscuridad, factor perjudicial tanto para la tensión en circuito abierto como para la sensitividad de los fotodetectores. Nuestros calculos predicen eficiencias en la conversión de energía solar de hasta 9% y detectividades específicas en el rango de 1E13 Jones.

Aquesta tesi s'ha dut a terme dins del Grup en de Tecnologies Mèdia (GTM) de l'Escola d'Enginyeria i Arquitectura la Salle. El grup te una llarga trajectòria dins del cap de la síntesi de veu i fins i tot disposa d'un sistema propi de síntesi per concatenació d'unitats (US-TTS) que permet sintetitzar diferents estils expressius usant múltiples corpus. De forma que per a realitzar una síntesi agressiva, el sistema usa el corpus de l'estil agressiu, i per a realitzar una síntesi sensual, usa el corpus de l'estil corresponent. Aquesta tesi pretén proposar modificacions del esquema del US-TTS que permetin millorar la flexibilitat del sistema per sintetitzar múltiples expressivitats usant només un únic corpus d'estil neutre. L'enfoc seguit en aquesta tesi es basa en l'ús de tècniques de processament digital del senyal (DSP) per aplicar modificacions de senyal a la veu sintetitzada per tal que aquesta expressi l'estil de parla desitjat. Per tal de dur a terme aquestes modificacions de senyal s'han usat els models harmònic més soroll per la seva flexibilitat a l'hora de realitzar modificacions de senyal. La qualitat de la veu (VoQ) juga un paper important en els diferents estils expressius. És per això que es va estudiar la síntesi de diferents emocions mitjançant la modificació de paràmetres de VoQ de baix nivell. D'aquest estudi es van identificar un conjunt de limitacions que van donar lloc als objectius d'aquesta tesi, entre ells el trobar un paràmetre amb gran impacte sobre els estils expressius. Per aquest fet l'esforç vocal (VE) es va escollir per el seu paper important en la parla expressiva. Primer es va estudiar la possibilitat de transferir l'VE entre dues realitzacions amb diferent VE de la mateixa paraula basant-se en la tècnica de predicció lineal adaptativa del filtre de pre-èmfasi (APLP). La proposta va permetre transferir l'VE correctament però presentava limitacions per a poder generar nivells intermitjos d'VE. Amb la finalitat de millorar la flexibilitat i control de l'VE expressat a la veu sintetitzada, es va proposar un nou model d'VE basat en polinomis lineals. Aquesta proposta va permetre transferir l'VE entre dues paraules qualsevols i sintetitzar nous nivells d'VE diferents dels disponibles al corpus. Aquesta flexibilitat esta alineada amb l'objectiu general d'aquesta tesi, permetre als sistemes US-TTS sintetitzar diferents estils expressius a partir d'un únic corpus d'estil neutre. La proposta realitzada també inclou un paràmetre que permet controlar fàcilment el nivell d'VE sintetitzat. Això obre moltes possibilitats per controlar fàcilment el procés de síntesi tal i com es va fer al projecte CreaVeu usant interfícies gràfiques simples i intuïtives, també realitzat dins del grup GTM. Aquesta memòria conclou presentant el treball realitzat en aquesta tesi i amb una proposta de modificació de l'esquema d'un sistema US-TTS per incloure els blocs de DSP desenvolupats en aquesta tesi que permetin al sistema sintetitzar múltiple nivells d'VE a partir d'un corpus d'estil neutre. Això obre moltes possibilitats per generar interfícies d'usuari que permetin controlar fàcilment el procés de síntesi, tal i com es va fer al projecte CreaVeu, també realitzat dins del grup GTM. Aquesta memòria conclou presentant el treball realitzat en aquesta tesi i amb una proposta de modificació de l'esquema del sistema US-TTS per incloure els blocs de DSP desenvolupats en aquesta tesi que permetin al sistema sintetitzar múltiple nivells d'VE a partir d'un corpus d'estil neutre. / Esta tesis se llevó a cabo en el Grup en Tecnologies Mèdia de la Escuela de Ingeniería y Arquitectura la Salle. El grupo lleva una larga trayectoria dentro del campo de la síntesis de voz y cuenta con su propio sistema de síntesis por concatenación de unidades (US-TTS). El sistema permite sintetizar múltiples estilos expresivos mediante el uso de corpus específicos para cada estilo expresivo. De este modo, para realizar una síntesis agresiva, el sistema usa el corpus de este estilo, y para un estilo sensual, usa otro corpus específico para ese estilo. La presente tesis aborda el problema con un enfoque distinto proponiendo cambios en el esquema del sistema con el fin de mejorar la flexibilidad para sintetizar múltiples estilos expresivos a partir de un único corpus de estilo de habla neutro. El planteamiento seguido en esta tesis esta basado en el uso de técnicas de procesamiento de señales (DSP) para llevar a cabo modificaciones del señal de voz para que este exprese el estilo de habla deseado. Para llevar acabo las modificaciones de la señal de voz se han usado los modelos harmónico más ruido (HNM) por su flexibilidad para efectuar modificaciones de señales. La cualidad de la voz (VoQ) juega un papel importante en diferentes estilos expresivos. Por ello se exploró la síntesis expresiva basada en modificaciones de parámetros de bajo nivel de la VoQ. Durante este estudio se detectaron diferentes problemas que dieron pié a los objetivos planteados en esta tesis, entre ellos el encontrar un único parámetro con fuerte influencia en la expresividad. El parámetro seleccionado fue el esfuerzo vocal (VE) por su importante papel a la hora de expresar diferentes emociones. Las primeras pruebas se realizaron con el fin de transferir el VE entre dos realizaciones con diferente grado de VE de la misma palabra usando una metodología basada en un proceso filtrado de pre-émfasis adaptativo con coeficientes de predicción lineales (APLP). Esta primera aproximación logró transferir el nivel de VE entre dos realizaciones de la misma palabra, sin embargo el proceso presentaba limitaciones para generar niveles de esfuerzo vocal intermedios. A fin de mejorar la flexibilidad y el control del sistema para expresar diferentes niveles de VE, se planteó un nuevo modelo de VE basado en polinomios lineales. Este modelo permitió transferir el VE entre dos palabras diferentes e incluso generar nuevos niveles no presentes en el corpus usado para la síntesis. Esta flexibilidad está alineada con el objetivo general de esta tesis de permitir a un sistema US-TTS expresar múltiples estilos de habla expresivos a partir de un único corpus de estilo neutro. Además, la metodología propuesta incorpora un parámetro que permite de forma sencilla controlar el nivel de VE expresado en la voz sintetizada. Esto abre la posibilidad de controlar fácilmente el proceso de síntesis tal y como se hizo en el proyecto CreaVeu usando interfaces simples e intuitivas, también realizado dentro del grupo GTM. Esta memoria concluye con una revisión del trabajo realizado en esta tesis y con una propuesta de modificación de un esquema de US-TTS para expresar diferentes niveles de VE a partir de un único corpus neutro. / This thesis was conducted in the Grup en Tecnologies M`edia (GTM) from Escola d’Enginyeria i Arquitectura la Salle. The group has a long trajectory in the speech synthesis field and has developed their own Unit-Selection Text-To-Speech (US-TTS) which is able to convey multiple expressive styles using multiple expressive corpora, one for each expressive style. Thus, in order to convey aggressive speech, the US-TTS uses an aggressive corpus, whereas for a sensual speech style, the system uses a sensual corpus. Unlike that approach, this dissertation aims to present a new schema for enhancing the flexibility of the US-TTS system for performing multiple expressive styles using a single neutral corpus. The approach followed in this dissertation is based on applying Digital Signal Processing (DSP) techniques for carrying out speech modifications in order to synthesize the desired expressive style. For conducting the speech modifications the Harmonics plus Noise Model (HNM) was chosen for its flexibility in conducting signal modifications. Voice Quality (VoQ) has been proven to play an important role in different expressive styles. Thus, low-level VoQ acoustic parameters were explored for conveying multiple emotions. This raised several problems setting new objectives for the rest of the thesis, among them finding a single parameter with strong impact on the expressive style conveyed. Vocal Effort (VE) was selected for conducting expressive speech style modifications due to its salient role in expressive speech. The first approach working with VE was based on transferring VE between two parallel utterances based on the Adaptive Pre-emphasis Linear Prediction (APLP) technique. This approach allowed transferring VE but the model presented certain restrictions regarding its flexibility for generating new intermediate VE levels. Aiming to improve the flexibility and control of the conveyed VE, a new approach using polynomial model for modelling VE was presented. This model not only allowed transferring VE levels between two different utterances, but also allowed to generate other VE levels than those present in the speech corpus. This is aligned with the general goal of this thesis, allowing US-TTS systems to convey multiple expressive styles with a single neutral corpus. Moreover, the proposed methodology introduces a parameter for controlling the degree of VE in the synthesized speech signal. This opens new possibilities for controlling the synthesis process such as the one in the CreaVeu project using a simple and intuitive graphical interfaces, also conducted in the GTM group. The dissertation concludes with a review of the conducted work and a proposal for schema modifications within a US-TTS system for introducing the VE modification blocks designed in this dissertation.

Aquesta tesi se central en la formació d’eixams, on s’estudia el comportament coordinat d’un grup de robots per formar un patró quan s’observa a nivell global. En aquest sentit, la formació de la forma general és un dels problemes actuals en d’intel·ligència d’eixams artificials. En aquesta tesi s’introdueix una nova formació en forma de Y, la qual presenta una gran quantitat d’aplicacions en comparació amb altres tècniques de formació. Per exemple, la formació en Y es pot aplicar com a formació estratègica per totes les escales, presenta facilitat per canviar de forma i grandària a més de resoldre els problemes de redundància, d’autoorganització i autoreparació. L’objectiu principal d’aquesta tesi és aconseguir la formació en Y d’un eixam de robots. La implementació de dita formació únicament s’ha dut a terme mitjançant un entorn de simulació tot i que se han tingut en compte diferents aspectes que es podrien donar en una implementació real. El disseny del control de l’eixam per a diferents eixos s’ha realitzat a partir d’un model capaç de predir el comportament global de l’eixam, de la definició del temps d’establiment i l’aplicació de tècniques de localització de pols. Per controlar l’eixam en forma Y en termes d’orientació i el seu moviment com un bloc, s’han combinat el controlador lineal proposat, amb funcions límit i l’ajust d’alguns paràmetres per simulació. Els paràmetres s’han escollit per la formació desitjada i segons les constants definides per l’usuari. En comparació amb altres treballs, la solució proposta és simple, computacionalment eficient i tant per models d’eixams centralitzats com descentralitzats. / Esta tesis se centra en la formación de enjambres, donde se estudia el comportamiento coordinado de un grupo de robots para formar un patrón cuando se observa a nivel global. En este sentido, la formación de la forma general es uno de los problemas actuales en la inteligencia de enjambres artificiales. En esta tesis se introduce una nueva formación en forma de Y, la cual presenta una gran cantidad de aplicaciones en comparación con otras técnicas de formación. Por ejemplo, la formación en Y se puede aplicar como formación estratégica para todas las escalas, presenta facilidad para cambiar de forma y tamaño además de resolver los problemas de redundancia, de auto-organización y auto-reparación. El objetivo principal de esta tesis es conseguir la formación en Y de un enjambre de robots. La implementación de dicha formación se ha llevado a cabo únicamente mediante un entorno de simulación aunque se han tenido en cuenta diferentes aspectos que se podrían dar en una implementación real. El diseño del control del enjambre para diferentes ejes se ha realizado a partir de un modelo capaz de predecir el comportamiento global del enjambre, de la definición del tiempo de establecimiento y la aplicación de técnicas de localización de polos. Para controlar el enjambre en forma de Y en términos de orientación y movimientos del enjambre como un bloque, se han combinado el controlador lineal propuesto, funciones límite y el ajuste de algunos parámetros por simulación. Los parámetros se han escogido para la formación deseada y según las constantes definidas por el usuario. En comparación con otros trabajos, la solución propuesta es simple, computacionalmente eficiente, y tanto para modelos de enjambres centralizados como descentralizados. / The context of this work is the innovative young filed of swarm robotics. Particularly, in this thesis focused on swarm formation, which is important in swarm robotics too since coordinated behaviour of a group of robots to form a pattern when viewed globally. In this regard, global shape formation is one of the ongoing problems in artificial swarm intelligence. In nature, it is performed for various purposes, and search and rescue swarms could be used in disaster areas .In robotics phenomena, there exist various shape formations in the literature, but in this thesis, introduced new shape formation Y-Pod, which has vast applications compare to other formation techniques. In the discussion of our research journey, me and my supervisor discussed about various shape formations but finally exploit new shape formation Y-Pod and when we think about it, arise some questions ,why Y-Pod swarm formation and what it will serve, so in our casual discussion some important advantages are identified, those are : The Y-Pod can be utilized for formation strategy on all scales, Global shape formation, when viewed globally, Changes shapes, Easy to expand, overcome the redundancy problems and Self-organized and self-repair problems. The main objective of the proposed approach is to form a Y-pod formation of swarm robots. As well as we keep in our mind for real robot performance task, but the original work is delivered in simulation based environment only. Several parameters that significantly define the resulting behavior. We have proposed system equilibrium parameters with settling time and pole based problems, to control the swarm system in various axis an accurate model will predict the global behavior of the Y-Pod swarm formation based on the mathematical identified parameters. The proposed linear controller, limiting functions and simulation tuned parameters are combined to control Y-Pod swarm formation in terms of orientation, and swarm movement as a whole. Parameters are chosen based on desired formation as well as user defined constraints. This approach compared to others, is simple, computationally efficient, scales well to different swarm sizes, to heterogeneous systems, and to both centralized and decentralized swarm models.

En aquest treball de tesis la recerca s’ha centrat en l’estudi d’un control en mode de corrent amb aplicació a convertidors estàtics de continua-continua. Aquest s’anomena ACPOCCFF (Autonomous Current Programmed One Cycle Controller with Feed Forward) i te com a característiques les següents, es de cicle extés en cas d’un canvi a la referència de corrent, autònom perque no requereix d’un senyal extern de rellotge, té realimentació (feedback) de la sortida i prealimentació de l’entrada (feedforward). S i fem un resum bàsic de les característiques dels controls més extesos classificant-los en els PWM i els d’histèresi tenim, els controls per PWM es disenyen en un punt de treball fix i sota variacions en gran senyal poden patir d’inestabilitats (es sol utilitzar una rampa de compensació per a que no esdevinguin sobreoscil.lacions), a mes a mes el rebuig a les perturbacions es molt mes lent degut a que tenen una freqüència de conmutació fixa. Respecte als controls per histèresi aqueests son controls ràpids en front a variacions de càrrega però la seva freqüència es variable, poguen arribar teòricament al límit infinit, això dificulta la construcció d’un filtre de sortida. El control proposat manté la mateixa freqüència en estat estacionari (igual que fa un control per PWM) i es ràpid a les variacions de la referència o a perturbacions en la càrrega (com el control pe histèresi). Per a l’obtenció de les variables d’estat del conjunt convertidor-control s’ha utilitzat el model o formulació continu, aquest eprmet treballar per cada subinterval de funcionament del convertidor. El control estudiat, ACPOCCFF, es va implementar en mode analògic i en mode digital aplicat a un convertidor boost, es varen realitzar varies simulacions i els seus resultats es van comparar amb mesures experimentals, fent treballar al convertidor en mode de corrent i en mode de tensió, a mes a mes les mesures es van realitzar en l’espai temporal i en el domini freqüencial. Finalment es va simular una estratègia en interleaving del tipus master-slave de tres plantes boost amb el control ACPOCCFF digital. Les ventatges, entre d’altres, de les estratègies interleaving son les de reduïr el pes, el tamany, millora del rendiment i fent que l’arrisat dels elements emmagatzemadors d’energia dels convertidors sigui mes petit. / En este trabajo de tesis la investigación se ha centrado en el estudio de un control en modo de corriente con aplicación a convertidores estáticos de continua-continua. A este control lo hemos denominado ACPOCCFF (Autonomous Current Programmed One Cycle Controller with Feed Forward) y tiene las siguientes características, es de ciclo extendido en caso de cambios de la referencia de corriente, autónomo porque no necesita de una señal de reloj externa, con realimentación (feedback) de la salida y prealimentación de la entrada (feedforward). Si resumimos básicamente las características de los controles más extendidos, clasificándolos en los PWM y los de histéresis tenemos, los controles por PWM se diseñan en un punto de trabajo determinado, y bajo variaciones en gran señal pueden sufrir inestabilidades (se suele utlizar una rampa de compensación para que no ocurran las sobreocilaciones), además el rechazo a perturbaciones es mucho más lento debido a que tienen una frecuencia de conmutación fija. En cuanto a los controles por histéresis son controles rápidos frente a variaciones de carga pero su frecuencia es variable, pudiendo llegar teóricamente al límite infinito, lo cual dificulta la construcción de un filtro de salida. El control propuesto conserva la misma frecuencia en estado estacionario (igual que un control PWM), y es rápido ante variaciones de la consigna o a perturbaciones en la carga (como el control por histéresis). Para la obtención de las variables de estado del conjunto planta-control se ha utilizado el modelo o formulación continua, ya que permite trabajar por cada subintervalo de funcionamiento del convertidor. El control estudiado, ACPOCCFF, se implementó en modo analógico y en modo digital aplicado a una planta boost, realizando varias simulaciones contrastándose con las medidas experimentales, tanto en modo de corriente como en modo de tensión, además las medidas anteriores se realizaron en el espacio temporal y en el dominio frecuencial. Finalmente se simuló una estrategia en interleaving del tipo master-slave de tres plantas boost con el control ACPOCCFF digital. Las ventajas, entre otras, de las estrategias interleaving son las de reducir el peso, el tamaño, mejora de la eficiencia y se reduce el rizado de los elementos almacenadores de energía de los convertidores. / This thesis research work studies a one current mode control for DC-DC static converters. This control studied is named ACPOCCFF (Autonomous Current Programmed One Cycle Controller with Feed Forward) and its main features are, extended cycle in current reference change, autonomous because d’ont need a external clock, with output feedback and feedforward for input signal. This control have a two strong points comparated to another two main actually controls, the PWM and the hysterethical control working in sliding mode, the frequency is the same in the any working point (the same PWM control) and is faster if changes are performed in the reference (sliding mode). The converter and control state variables were obtained with the model named continous formulation, this model permit work in each converter subinterval. The studied control, ACPOCCFF, was implemented in analogic and digital mode applied in a boost converter, performing simulations and experimentals measures making a benchmark in the two, the measures were performed in current and voltage mode, in the large signal and frequential domain. Finally a master-slave interleaving strategie was simulated with the digital ACPOCCFF control in three boost converters. Advantges, among others, of interleaving strategies are mass and volumen reduction, improve efficiency and reduce the ripple in energy storage converter elements.

En aquesta tesi, he estudiat i desenvolupat un mètode de deposició química en fase vapor assistit per aerosol (AACVD), per al creixement directe de nanoagulles d'òxid de tungstè funcionalitzades o intrínseques. Els dipòsits s'han realitzat sobre diferents substrats trasndcutors per a la seva aplicació a la detecció de gasos. Aquesta tècnica ofereix la possibilitat de co-dipositar els metalls amb els òxids metàl•lics emprant una sola etapa de deposició. La síntesi del material nanoestructurat, la fabricació del dispositiu, la caracterització dels materials i la detecció de gasos han estat investigades. El mètode AACVD es va emprar per al creixement i la integració directa de la pel•lícula sensible sobre substrats ceràmics (alúmina), MEMS (micro hotplates) i polimèrics flexibles, el que demostra la seva compatibilitat i idoneïtat per al creixement de nanoestructures d'òxid metàl•lics sobre una àmplia gamma de substrats transductors. A més, el mètode AACVD s'ha implementat també en un reactor de paret freda per créixer les nanoestructures de WO3, emprant l'escalfament localitzat que permeten aconseguir les microresistencias calefactores integrades en alguns dels transdcutors emprats. Totes les pel•lícules sintetitzades en aquesta tesi doctoral es componien de nanoagulles de WO3 pur o de WO3 funcionalitzat amb nanopartícules d'or (Au), platí (Pt), òxid de coure (Cu2O) o pal•ladi (Pd). Es van utilitzar diverses tecnologies d'anàlisi per caracteritzar la morfologia, l'estructura i la composició de les pel•lícules produïdes. Els resultats van mostrar que el nostre mètode és eficaç per al creixement de nanoagulles cristal•lines de WO3 decorades amb nanopartícules de metalls / òxids metàl•lics, a temperatures moderades (és a dir, 380 ° C), amb eficàcia en els seus costos i amb temps de fabricació curts, directament sobre l'element transdcutor amb vista a obtenir sensors de gasos. Els estudis de detecció de gasos han mostrat que aquest nanomaterial híbrid té una excel•lent sensibilitat i selectivitat en comparació amb mostres de WO3 pur. A més, els nanocompostos Cu2O / WO3 i Pd / WO3 han demostrat posseir una excel•lent sensibilitat i selectivitat cap als gasos H2S i H2, respectivament. / En esta tesis, he estudiado y desarrollado un método de deposición química en fase vapor asistido por aerosol (AACVD), para el crecimiento directo de nanoagujas de óxido de tungsteno funcionalizadas o intrínsecas. Los depósitos se han realizado sobre distintos sustratos transdcutores para su aplicación a la detección de gases. Esta técnica ofrece la posibilidad de co-depositar los metales con los óxidos metálicos empleando una sola etapa de deposición. La síntesis del material nanoestructurado, la fabricación del dispositivo, la caracterización de los materiales y la detección de gases han sido investigadas. El método AACVD se empleó para el crecimiento y la integración directa de la película de sensible sobre sustratos cerámicos (alúmina), MEMS (micro hotplates) y poliméricos flexibles, lo que demuestra su compatibilidad e idoneidad para el crecimiento de nanoestructuras de óxido metálicos sobre una amplia gama de sustratos transductores. Además, el método AACVD se ha implementado también en un reactor de pared fría para crecer las nanoestructuras de WO3, empleando el calentamiento localizado que permiten conseguir las microresistencias calefactoras integradas en algunos de los transductores empleados. Todas las películas sintetizadas en esta tesis doctoral se componían de nanoagujas de WO3 puro o de WO3 funcionalizado con nanopartículas de oro (Au), platino (Pt), óxido de cobre (Cu2O) o paladio (Pd). Se utilizaron diversas tecnologías de análisis para caracterizar la morfología, la estructura y la composición de las películas producidas. Los resultados mostraron que nuestro método es eficaz para el crecimiento de nanoagujas cristalinas de WO3 decoradas con nanopartículas de metales / óxidos metálicos, a temperaturas moderadas (es decir, 380 ° C), con eficacia en sus costes y con tiempos de fabricación cortos, directamente sobre el elemento trasndcutor con vistas a obtener sensores de gases. Los estudios de detección de gases han mostrado que este nanomaterial híbrido tiene una excelente sensibilidad y selectividad en comparación con muestras de WO3 puro. Además, los nanocompuestos Cu2O / WO3 y Pd / WO3 han demostrado poseer una excelente sensibilidad y selectividad hacia los gases H2S y H2, respectivamente. / In this thesis, I have studied and developed aerosol assisted chemical vapour deposition (AACVD) methods for the direct growth of non-functionalized and functionalized tungsten oxide nanoneedles, onto different transducer substrates, for gas sensing applications. This technique gives the possibility to co-deposit metals with metal oxides nanostructures within a single step deposition. The nanostructured material synthesis, device fabrication, material characterization and gas sensing performance have been investigated. AACVD method was employed for the direct growth and integration of the sensing film onto ceramic (alumina), MEMS (silicon micro hotplates) and flexible polymeric substrates, demonstrating its compatibility and suitability for growing metal oxide nanostructures onto a wide spectrum of sensor substrates. Furthermore, AACVD based on the localized heating of substrates employing their embedded resistive microheaters has been also performed and developed for the growth of WO3 nanostructures, using a cold wall reactor. All the synthesized films used in this doctoral thesis were composed of pure WO3 nanoneedles or WO3 nanoneedles functionalized with either gold (Au), platinum (Pt), cuprous oxide (Cu2O) or palladium (Pd) nanoparticles. Various analytical techniques were used to characterize the morphology, the structure and the composition of the produced films. The results showed that our method is effective for growing single crystalline WO3 nanoneedles decorated with metals/metal oxides nanoparticles at moderate temperatures (i.e., 380 °C), with cost effectiveness and short fabrication times, directly onto transducers in view of obtaining gas sensors. The gas sensing studies performed showed that these hybrid nanomaterials have excellent sensitivity and selectivity compared to pristine WO3 samples. Cu2O/WO3 and Pd/WO3 nanocomposites have shown excellent sensitivity and selectivity toward H2S and H2 gases respectively.

Methods of monodisperse SnO2 crystallites and SnO2-TiO2 composites synthesis were developed. Obtained materials were studied using SEM, TEM, FTIR, XRD methods. Sensors based on these materials were made, and their capability of detecting hydrogen in dry and humid air was investigated. Several different approaches to improvement of sensing devises characteristics were proposed in present study: doping of one metal oxide (SnO2) with another (TiO2) in different ways (mixing or co-precipitating); use of one-dimensional nanowire as a sensing element to detect H2S; application of reactor which converts ammonia to a compound convenient for its detection; analysis of n-dimensional experimental data array with principal components method for acetone selective detection with a single sensor. For every approach, promising results indicating potential for their application are obtained.

The peer-to-peer (P2P) overlay networks are distribution topologies that take advantage of the ability that their nodes have to forward the information that they receive. For the particular case of video transmission using P2P networks, known as streaming P2P, there are implementations based on BitTorrent protocol data dissemination for files downloading. These networks use a pseudorandom topology which makes difficult to determine both the size of the network -defined as the maximum number of nodes which can receive information with a given quality of service- and the distribution delay. Despite this lack of definition, in the current thesis we present a structured network in which the nodes establish both incoming and outgoing connections according to a deterministic joining algorithm. That topology allows to calculate exactly the number of nodes that may join the network and that in stable conditions may get the flow with guaranteed quality of service, and also one very fitted bound for the total distribution delay. In our case, we have defined networks which contain a single source node with a bandwidth weater than the bandwidth of the information flow, and also a set of nodes with a bandwidth lower than the bandwidth of the flow. This constraint is used to distinguish the high capacity nodes from the terminal nodes which either have physical limitations due to their access link bandwidth or do not consider to allocate all their bandwidth to the forwarding of the information flow. In fact, high capacity nodes can be considered sources either because they produce the flow physically or because, receiving it from another distribution network, they forward it as source to the low bandwidth nodes that belong to the P2P network. Once the distribution topology is described, we define the mathematical model for its analysis. With this purpose, we normalize the flow bandwidth and we define a network joining algorithm with the aim of optimizing distribution delay. Following, the network topology is characterized by means of three parameters: the number of nodes that can be served directly by the source, the number of download connections that must arrive to a node to guarantee the reception at unitary rate, and the maximum number of upload connections that a node can establish. Likewise, the information flow is segmented into generic information units called objects, which are transmitted into the network by means of a certain set of dissemination trees. The number of dissemination trees corresponds to the number of download connections of a node. With this background material, we calculate the maximum number of peers which can be connected, under stable conditions, to the network, and also a very fitted bound for the transmission delay. Besides, we present a simulation that allows to evaluate the performance of the described topology in the field of VANET networks. Finally, in the last chapter we present a proposal for application-layer multicast distribution network which can be used to send the information flow from the node that initially produces it to the source nodes of the P2P distribution network that we have described. / Las redes superpuestas peer-to-peer (P2P) son topologías de distribución que aprovechan la capacidad que tienen sus nodos de retransmitir a otros nodos la información que reciben. En el caso particular de la transmisión de vídeo mediante redes P2P, conocida como streaming P2P, existen implementaciones basadas en la diseminación de datos del protocolo BitTorrent de descarga de ficheros. Estas redes emplean una topología pseudoaletoria que hace difícilmente caracterizable tanto el tamaño que puede tener la red -entendido como el máximo número de nodos a los que se puede garantizar una calidad de servicio determinada- como el retardo de distribución. Frente a esta falta de definición, en el presente trabajo se presenta una red estructurada en la que los nodos establecen conexiones tanto de recepción como de retransmisión según un algoritmo de ingreso determinista. Dicha topología permite calcular exactamente el número máximo de nodos que pueden formar la red y que, en condiciones de estabilidad, reciben el flujo con garantías de calidad, así como una cota muy ajustada del retardo total de distribución. En nuestro caso, hemos definido redes formadas por un único nodo fuente con una capacidad mayor que el ancho de banda de la transmisión del flujo, así como por una serie de nodos cuya capacidad es inferior al ancho de banda de dicho flujo. Esta restricción sirve para separar los nodos de alta capacidad de los nodos terminales que o bien tienen limitaciones físicas debido a la capacidad de su enlace o bien no quieren destinar toda su capacidad a la retransmisión del flujo de información. De hecho, los nodos de alta capacidad pueden considerarse fuentes o bien porque generan físicamente el flujo o bien porque, recibiéndolo a través de otra red de distribución, lo retransmiten como fuente a los nodos de baja capacidad que conforman la red P2P. Una vez descrita la topología de distribución, se define el modelo matemático para su análisis. Para ello se normaliza el ancho de banda del flujo y se propone un algoritmo de ingreso de nodos en la red con el objeto de optimizar el retardo de distribución. A continuación, se caracteriza la topología de la red mediante tres parámetros: el número de nodos a los que puede servir el nodo fuente, el número de conexiones de descarga que deben llegar a un nodo para recibir el flujo a tasa unitaria y el número máximo de conexiones de subida que puede establecer un nodo. Asimismo, se segmenta el flujo de información en unidades genéricas, denominadas objetos, que se diseminan en la red a través de un determinado conjunto de árboles de difusión. El número de árboles de difusión se corresponde con el número de conexiones de descarga de los nodos. Todo esto permite obtener una expresión del número de nodos que, en condiciones de estabilidad, pueden conectarse a la red, así como una cota muy ajustada del retardo total de transmisión. Presentamos además una simulación que permite evaluar el rendimiento de la topología descrita en el entorno de redes VANET. De forma complementaria, en el último capítulo se presenta una propuesta de distribución multicast en la capa de aplicación que puede emplearse para transmitir el flujo de información desde el nodo que lo produce inicialmente hasta los nodos fuentes de las redes P2P de distribución.

La consulta íntegra de la tesi, inclos l'article no comunicat públicament per drets d'autor, es pot realitzar prèvia petició a l'Arxiu de la UPC / The thermal anemometry is a method which allows to estimate wind magnitude be the mean of measuring heat transfer to the ambient in a forced convection process. For Earth's atmosphere condition, this method is typically applied to the hot wires made of temperature dependent electrical conductor, typically platinum or tungsten, which working with overheat in reference to the ambient temperature estimate wind velocity. In case of the low pressure atmospheres, like this on Mars, the mean free path for molecules, due to the rarefied ambient conditions, is much bigger, Using hot wires designed for Earth in this conditions gives that heat exchange at macroscopic scale which does not to obey medium continuum model but rather reveals ballistic behavior Thus, instead of using hot wire, a structure of bigger dimension like hot films are usually propose for such a kind of application. The work included in this thesis is the contribution of the author Lukasz Kowalski to the goal of developing a new generation of wind sensors for the atmosphere of Mars. The work consists in the conception, design, simulation, manufacture and measurement of two novel types wind sensors based on thermal anemometers. The first kind of concept has been developed in this thesis by using hot silicon die made out of silicon wafer of approximate size: 1.5 x 1.5 x 0.5 mm with platinum resistances deposited on top in order to heat it and sense its temperature. These work was been a part of the bigger undertaking under the project name: "Colaboracíoon en el desarrollo de la estación medioambiental denominada REMS ". Inside the project REMS author of thesis was responsible for sensor shape development and concept validation of proposed geometry. Thermal-fluidical model of the device as well as characterization and behavior were analyzed for a simplified 2-D wind model for typical Martian atmospheric conditions. REMS was a Spanish contribution to the NASA mission MSL which has been a great success since rover Curiosity has landed on Mars on 8th August 2012 on Mars near to the Gale Crater location. Since then has been constantly running experiments on the Red Planet sending data to Earth for interpretation. From the experience and knowledge gained during REMS project, the author came out with an idea of the novel spherical sensor structure overcoming some fragility problems detected in the REMS wind sensor. The new 3-D wind sensor concept, besides this advantage, also provided a radical simplification of data post-processing providing comprehensive thermal model based on numerical simulation for any possible wind occurrence. This new device has been developed under Spanish Ministry of the Science and Innovation project: "Sensor de viento para la superficie de Marte para la mission Metnet''. This project, denominated as MEIGA, was a joint effort of many Spanish institution under leadership of Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial (INTA) for the development of space technology for Mars oriented application in a framework of upcoming space mission. To sum up, author's work include contributions to the development of two wind sensor concepts: 1. REMS wind sensor on board of the rover Curiosity in the surface of Mars since August 8th 2012 2. Spherical wind sensor concept developed in a course of MEIGA project

System codes along with necessary nodalizations are valuable tools for thermal hydraulic safety analysis. Qualifying both codes and nodalizations is an essential step prior to their use in any significant study involving code calculations. Since most existing experimental data come from tests performed on the small scale, any qualification process must therefore address scale considerations. Along these lines, the present thesis introduces a new scaling-up methodology that contributes to the qualification of Nuclear Power Plant (NPP) nodalizations by means of scale disquisitions. The "UPC Scaling-up methodology" is a systematic procedure based on the extrapolation of Integral Test Facility (ITF) post-test simulations. There are three main pillars that support this procedure: judicious selection of experimental transients, full confidence in the quality of the ITF simulations, and simplicity in justifying discrepancies that appear between ITF and NPP counterpart transients. The techniques that are presented include the so-called Kv scaled calculations as well as the use of two new approaches, ¿Hybrid nodalizations¿ and "Scaled-up nodalizations". These latter two methods have revealed themselves to be very helpful in producing the required qualification and in promoting further improvements in nodalization. "Scaled-up nodalizations" allow effects of the ITF scaling-down criterion to be checked. On the other hand, "Hybrid nodalizations" help the user to establish how design differences modify the results. In order to carry out these calculations, a Powerto-Volume-Scaling Tool (PVST) was developed. This software generates scaled-up input decks for RELAP5mod3 following the Power to Volume Scaling (PtoV) methodology. Within the presentation of this software, it is included a detailed description of the PtoV criterion together with the scaling distortions that are expected from its application to the RELAP5mod3 equations. PVST capabilities are also assessed on two post-test simulations that were carried out at the LSTF experimental facility within the framework of the OECD/NEA ROSA and ROSA-2 projects. Finally, an assessment of the present methodology was carried out by making use of the OECD/NEA ROSA-2 and PKL-2 Counterpart Tests (an exhaustive description of both facilities and experiments is also included). One of the limitations of scaling methodologies is the impossibility to qualify their predictions because of a lack of counterpart experimental data at NPP level. Thus, the ROSA-2 PKL-2 Counterpart Test was of great value because it allows an identical transient to be compared between two facilities with relevant differences in both design and scale. The study of both LSTF and PKL counterpart tests has enabled us to define which phenomena could be well reproduced by the nodalizations and which phenomena could not, and also to establish the basis for future extrapolation to a NPP scaled calculation. On the other hand, the application of the UPC scaling-up methodology has demonstrated the fact that selected phenomena can be scaled-up and explained between counterpart simulations by carefully considering differences in both scale and design. As future lines of research, in the short term it is planned to fully apply the present methodology to qualify NPP nodalizations for the correlation of core exit temperatures (CET) versus peak cladding temperatures (PCT). In the long term, it is also intended to fully integrate the "UPC scaling-up methodology" within scaling issue, and to focus the efforts on providing a definite answer to the scaling controversy on the extrapolation of code accuracy to NPP level. / Los códigos de sistema, así como las nodalizaciones asociadas a sus cálculos, son herramientas de gran valor para los análisis de seguridad. La cualificación de ambos, códigos y nodalización, es un paso esencial antes de su uso en cualquier estudio significativo que involucre cálculos computacionales. Por otra parte, puesto que la mayoría de los datos experimentales existentes se obtienen de experimentos realizados en plantas a pequeña escala, cualquier proceso de cualificación necesita abordar el tema de la escalación. En este sentido, la presente tesis desarrolla una nueva metodología (UPC Scaling-up) que contribuye a cualificar las nodalizaciones de las centrales nucleares (NPP) por medio de análisis de escalación. Dicha metodología es un procedimiento sistemático basado en la extrapolación de los datos obtenidos en las simulaciones de experimentos realizados en plantas integrales (ITF). Tres son los pilares que lo sustentan: el juicio selectivo de los transitorios experimentales a analizar, la garantía absoluta de la calidad de sus simulaciones y la simplicidad a la hora de justificar las discrepancias que surjan entre la ITF y los transitorios equivalentes NPP. Las técnicas que se presentan a continuación incluyen los llamados cálculos Kv-scaled, así como el uso de dos nuevos conceptos, las nodalizaciones "híbridas" y "Scaled-up". Estos dos últimos métodos se han demostrado indispensables a la hora de cualificar y mejorar las nodalizaciones NPP. Los "Scaled-up" permiten al analista comprobar los efectos del criterio de escalación de la ITF en los resultados del experimento. Por otro lado, las cálculos "híbridos" ayudan a determinar cómo se modifican los resultados a consecuencia de las diferencias en el diseño. Para realizar estos cálculos, se ha creado un nuevo programa, el Power-to-Volume Scaling Tool (PVST). Este software genera inputs "Scaled-up" en RELAP5mod3 siguiendo el criterio de escalación Power to Volume (PtoV). Junto a la presentación de este software, se incluye una descripción detallada del PtoV así como las distorsiones de escala que se pueden esperar al aplicarlo en las ecuaciones del código. Las capacidades de PVST también se han evaluado mediante dos simulaciones pos-test que se llevaron a cabo en la planta experimental LSTF dentro de los proyectos OECD/NEA ROSA y ROSA-2. Por último, se incluye una evaluación de la metodología "UPC Scaling-up" a partir de los experimentos counterpart que se realizaron en el marco de los proyectos OECD/NEA ROSA-2 y PKL-2 (también se incluye una descripción exhaustiva de ambas instalaciones y experimentos). Una de las limitaciones de las metodologías de escala es la imposibilidad de cualificar sus predicciones debido a la falta datos experimentales análogos a nivel NPP. Es por ello que el experimento counterpart ROSA-2 PKL-2 resulta de gran valor, ya que permite comparar un transitorio de condiciones idénticas entre dos instalaciones con diferencias relevantes tanto en el diseño como en la escala. El estudio post-test de ambos experimentos, permitió determinar los fenómenos que el código podía simular así como las bases para una futura extrapolación a una nodalización de planta real. Por otro lado, la aplicación de la metodología "UPC scaling-up" demostró el hecho de que los fenómenos seleccionados son escalables y sus discrepancias se pueden explicar si se analizan de forma pormenorizada las diferencias tanto en la escala y como en el diseño. Como futuras líneas de investigación, a corto plazo se pretende aplicar de forma completa la presente metodología para cualificar nodalizaciones NPP en los fenómenos reportados en el experimento counterpart (temperaturas PCT/CET). A largo plazo, se tiene la intención de integrar plenamente la metodología "UPC Scaling-up" en la scaling issue, focalizando el trabajo en ofrecer una respuesta definitiva a la controversia de escala que existe sobre la extrapolación de la precisión de código a nivel NPP.

Cotutela Universitat Politècnica de Catalunya i Queen Mary University of London / The increasing availability of smartphones is facilitating people to capture videos of their experience when attending events such as concerts, sports competitions and public rallies. Smartphones are equipped with inertial sensors which could be beneficial for event understanding. The captured User-Generated Videos (UGVs) are made available on media sharing websites. Searching and mining of UGVs of the same event are challenging due to inconsistent tags or incorrect timestamps. A UGV recorded from a fixed location contains monotonic content and unintentional camera motions, which may make it less interesting to playback. In this thesis, we propose the following identification, synchronisation and video composition frameworks for UGVs. We propose a framework for the automatic identification and synchronisation of unedited multi-camera UGVs within a database. The proposed framework analyses the sound to match and cluster UGVs that capture the same spatio-temporal event, and estimate their relative time-shift to temporally align them. We design a novel descriptor derived from the pairwise matching of audio chroma features of UGVs. The descriptor facilitates the definition of a classification threshold for automatic query-by-example event identification. We contribute a database of 263 multi-camera UGVs of 48 real-world events. We evaluate the proposed framework on this database and compare it with state-of-the-art methods. Experimental results show the effectiveness of the proposed approach in the presence of audio degradations (channel noise, ambient noise, reverberations). Moreover, we present an automatic audio and visual-based camera selection framework for composing uninterrupted recording from synchronised multi-camera UGVs of the same event. We design an automatic audio-based cut-point selection method that provides a common reference for audio and video segmentation. To filter low quality video segments, spatial and spatio-temporal assessments are computed. The framework combines segments of UGVs using a rank-based camera selection strategy by considering visual quality scores and view diversity. The proposed framework is validated on a dataset of 13 events (93~UGVs) through subjective tests and compared with state-of-the-art methods. Suitable cut-point selection, specific visual quality assessments and rank-based camera selection contribute to the superiority of the proposed framework over the existing methods. Finally, we contribute a method for Camera Motion Detection using Gyroscope for UGVs captured from smartphones and design a gyro-based quality score for video composition. The gyroscope measures the angular velocity of the smartphone that can be use for camera motion analysis. We evaluate the proposed camera motion detection method on a dataset of 24 multi-modal UGVs captured by us, and compare it with existing visual and inertial sensor-based methods. By designing a gyro-based score to quantify the goodness of the multi-camera UGVs, we develop a gyro-based video composition framework. A gyro-based score substitutes the spatial and spatio-temporal scores and reduces the computational complexity. We contribute a multi-modal dataset of 3 events (12~UGVs), which is used to validate the proposed gyro-based video composition framework. / El incremento de la disponibilidad de teléfonos inteligentes o smartphones posibilita a la gente capturar videos de sus experiencias cuando asisten a eventos así como como conciertos, competiciones deportivas o mítines públicos. Los Videos Generados por Usuarios (UGVs) pueden estar disponibles en sitios web públicos especializados en compartir archivos. La búsqueda y la minería de datos de los UGVs del mismo evento son un reto debido a que los etiquetajes son incoherentes o las marcas de tiempo erróneas. Por otra parte, un UGV grabado desde una ubicación fija, contiene información monótona y movimientos de cámara no intencionados haciendo menos interesante su reproducción. En esta tesis, se propone una identificación, sincronización y composición de tramas de vídeo para UGVs. Se ha propuesto un sistema para la identificación y sincronización automática de UGVs no editados provenientes de diferentes cámaras dentro de una base de datos. El sistema propuesto analiza el sonido con el fin de hacerlo coincidir e integrar UGVs que capturan el mismo evento en el espacio y en el tiempo, estimando sus respectivos desfases temporales y alinearlos en el tiempo. Se ha diseñado un nuevo descriptor a partir de la coincidencia por parejas de características de la croma del audio de los UGVs. Este descriptor facilita la determinación de una clasificación por umbral para una identificación de eventos automática basada en búsqueda mediante ejemplo (en inglés, query by example). Se ha contribuido con una base de datos de 263 multi-cámaras UGVs de un total de 48 eventos reales. Se ha evaluado la trama propuesta en esta base de datos y se ha comparado con los métodos elaborados en el estado del arte. Los resultados experimentales muestran la efectividad del enfoque propuesto con la presencia alteraciones en el audio. Además, se ha presentado una selección automática de tramas en base a la reproducción de video y audio componiendo una grabación ininterrumpida de multi-cámaras UGVs sincronizadas en el mismo evento. También se ha diseñado un método de selección de puntos de corte automático basado en audio que proporciona una referencia común para la segmentación de audio y video. Con el fin de filtrar segmentos de videos de baja calidad, se han calculado algunas medidas espaciales y espacio-temporales. El sistema combina segmentos de UGVs empleando una estrategia de selección de cámaras basadas en la evaluación a través de un ranking considerando puntuaciones de calidad visuales y diversidad de visión. El sistema propuesto se ha validado con un conjunto de datos de 13 eventos (93 UGVs) a través de pruebas subjetivas y se han comparado con los métodos elaborados en el estado del arte. La selección de puntos de corte adecuados, evaluaciones de calidad visual específicas y la selección de cámara basada en ranking contribuyen en la mejoría de calidad del sistema propuesto respecto a otros métodos existentes. Finalmente, se ha realizado un método para la Detección de Movimiento de Cámara usando giróscopos para las UGVs capturadas desde smartphones y se ha diseñado un método de puntuación de calidad basada en el giro. El método de detección de movimiento de la cámara con una base de datos de 24 UGVs multi-modales y se ha comparado con los métodos actuales basados en visión y sistemas inerciales. A través del diseño de puntuación para cuantificar con el giróscopo cuán bien funcionan los sistemas de UGVs con multi-cámara, se ha desarrollado un sistema de composición de video basada en el movimiento del giroscopio. Este sistema basado en la puntuación a través del giróscopo sustituye a los sistemas de puntuaciones basados en parámetros espacio-temporales reduciendo la complejidad computacional. Además, se ha contribuido con un conjunto de datos de 3 eventos (12 UGVs), que se han empleado para validar los sistemas de composición de video basados en giróscopo.