Esta dissertação de mestrado investiga os formatos de modulação óptica alternativos ao tradicional formato binário de intensidade (NRZ - Non-return-to-zero), ditos avançados, como tecnologia chave para atender às exigências do mercado atual de telecomunicações por transporte de grande volume de dados e alta largura de banda, associados com a redução do custo da informação transmitida por bit. Os formatos avançados de modulação óptica fazem parte das tecnologias que estão sendo investigadas intensamente com o objetivo de superar os desafios impostos pela nova geração de sistemas ópticos com taxas a partir de 40 Gb/s. Este trabalho focaliza o estudo dessa tecnologia, apresentando uma visão geral dos formatos mais discutidos atualmente, suas características e tecnologias de implementação. Foram realizadas simulações utilizando o software comercial Optisystem versão 7.0 da empresa canadense Optiwave Systems Inc., para analisar o desempenho de alguns formatos de modulação de intensidade e de fase com respeito à sensibilidade do receptor, resistência ao cascateamento de filtragem óptica e a efeitos dispersivos e não-lineares. Procurou-se avaliar os formatos em enlaces reais, com características necessárias à sua possível utilização. Também é feita uma breve consideração dos custos associados aos formatos de modulação analisados neste trabalho. Dentre os formatos analisados, os RZ (Return-to zero) apresentaram maior sensibilidade do receptor e melhor tolerância aos efeitos não-lineares que os seus equivalentes NRZ, porém baixa tolerância aos efeitos dispersivos e ao cascateamento de filtragem óptica. O formato duobinário mostrou fraco desempenho de sensibilidade, mas provou ser o mais tolerante à dispersão cromática e à concatenação de filtragem óptica. Os formatos de modulação de fase mostraram ser bem resistentes aos efeitos não-lineares e aos efeitos dispersivos. / This MSc thesis investigates optical modulation formats as an alternative to the use of the traditional intensity binary format NRZ (Non-return-to-zero). Those formats, classified as advanced, represent one of the key technologies aimed to enable the high data volume and broadband, demanded by the present telecommunication market, with cost reduction of transmitted information per bit. Those technologies have been intensevely studied with purpose of overcoming the challenges imposed by the new generation of optical systems, with bit rates from 40 Gb/s. This work focuses on the study of modulation formats most discussed currently, presenting an overview of their main characteristics and implementation techniques. The performance of some intensity and phase formats, in terms of receiver sensitivity, optical filtering cascading, dispersion and nonlinear effects robustness, have been theoretically analyzed from simulations carried out with the commercial software Optisystem v. 7.0, of the Canadian company Optiwave Systems Inc. The analysis has been applied to real optical links, with characteristics that, potentially, demand their use. A cost analysis, based on estimated values associated to devices required for implementing the formats investigated in this work, is also presented. Among the formats studied, those based on RZ (Return-to zero) presented the highest receiver sensitivity and best tolerance to nonlinear effects, in comparison to their equivalent formats, based on NRZ. However, they are less tolerant to dispersive effects and optical filtering cascading. The duobinary format (DB) has shown a weak performance in terms of sensitivity, though has been proved to be the most tolerant to chromatic dispersion and filtering cascading effects. Among all formats, the phase modulation ones presented the highest resistance against nonlinear and dispersive effects.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliano Rodrigo Lamb.pdf: 4074636 bytes, checksum: e152dd65f2e1908fcbcc8453bea47e89 (MD5) Previous issue date: 2006-12-13 / The soil compaction is a harmful phenomenon to the agricultural sector, intensified with the current model of culture adoption though the use of machines weighed in the culture systems, where these can exert superior pressures to the soil load support capacity. With the soil compaction and compression there is a reduction of the void ratios face to the air and water expulsion, that composes the system, harming the water absorption and minerals for the plants roots, as well as increasing the resistance of the ground to the penetration. By the way, it is formed becomes important the accomplishment of trials of compression for determination of the compaction levels, either in field through assays in situ or laboratory trials. The difficulty presented in trials of this nature, this related with the analysis of the gotten data and with the determination of the compression curves and stress point. Face this conjuncture one utilized the systems of information with the development of application of data base for the adjustment of the data of tension-deformation in trials in situ and laboratory. The system was developed using the environment of development Borland© Delphi© with data base Firebird and methodologies Oriented Objects and to 3Tier. With data proceeding from carried through trials, the software have demonstrated to efficiency in the reading and filtering of in situ trials data, security in the storage of all the referring data to the trials, as well as agility and precision in the determination of the curves of compression of the ground and in the esteem of the stress point. The results still allow concluding that, the traffic of machines in the activities in field intensify the phenomenon of the compaction, and that sinkage plate and oedometer are important in the accomplishment of trials of soil compression. / A compactação do solo é um fenômeno danoso ao setor agrícola, intensificado com a adoção do modelo de produção atual que utiliza nos sistemas de cultivo. máquinas pesadas que podem exercer pressões superiores à capacidade de suporte do solo. Com a compactação e compressão do solo ocorre uma redução do índice de vazios, face à expulsão do ar e da água que compõem o sistema, prejudicando a absorção de água e minerais pelas raízes das plantas e aumentando a resistência do solo à penetração. Dessa forma, torna-se importante a realização de ensaios de compressão para determinação dos índices de compactação, seja em campo por meio de ensaios in situ ou em ensaios laboratoriais. A dificuldade apresentada em ensaios desta natureza, está relacionada à análise dos dados obtidos e com a determinação das curvas de compressão e índice de pré-consolidação. Face a essa conjuntura procurou-se a utilização de sistemas de informação com o desenvolvimento de um aplicativo de banco de dados para o ajuste dos dados de tensão-deformação em ensaios in situ e em laboratório. O sistema foi desenvolvido usando o ambiente de desenvolvimento Borland© Delphi© com banco de dados Firebird e metodologias Orientada a Objetos e 3Tier. Alimentado com dados provenientes de ensaios realizados, o software demonstrou eficiência na leitura e filtragem dos dados de ensaios in situ, segurança no armazenamento de todos os dados referentes aos ensaios, bem como agilidade e precisão na determinação das curvas de compressão do solo e na estimação do ponto de pré-consolidação. Os resultados ainda permitem concluir que o tráfego de máquinas, nas atividades em campo, intensifica o fenômeno da compactação e que o penetrômetro e o oedômetro são importantes na realização de ensaios de compressão do solo.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-WilanderTestonePereiraSilva.pdf: 3903191 bytes, checksum: b91ff906a27937df64d75b330c6ea137 (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this dissertation we present a research in aspects of stochastic modeling, convergence and applications of least mean square (LMS) algorithm, normalized least mean square (NLMS) algorithm and proportionate normalized least mean square (PNLMS) algorithm. Specifically, the aim is to address the LMS algorithm in your extension, defining his concepts, demonstrations of properties, algorithms and analysis of convergence, Learning Curve and Misadjustment of the algorithm in question. Within of the context of sensor networks and spatial filtering is evaluated the performance of the algorithms by the learning curve of the referred algorithms for arrangements of adaptive antennas. In the intrinsic context of the application in electrical engineering, in area of telecommunications that seek the best alternative and aims to optimize the process of transmission/reception to eliminate interference, and the least amount of elements in adaptive antenna arrays, which they are known as smart antenna, which aims to reach a signal noise ratio for small value, with appropriate number of elements. The performance of the LMS algorithm is evaluated in sensor networks that is characterized by an antenna array. Results of computer simulations for different scenarios of operation show that the algorithms have good numerical results of convergence to a suitable choice of the parameters related with the rate of learning that are associated with their average curves and the beamforming of the smart antenna array. / Nesta dissertação de mestrado apresenta-se uma investigação em aspectos de modelagem estocástica, convergência e aplicações dos algoritmos de mínimos quadrados médio (LMS), mínimos quadrados médio normalizado (NLMS) e mínimos quadrados médio normalizado proporcional (PNLMS). Particularmente, aborda-se o Algoritmo LMS em sua extensão, definindo conceitos, demonstrações de propriedades, algoritmos e análise de convergência, Curva de Aprendizagem e Desajuste do referido algoritmo. Dentro do contexto de redes de sensores e filtragem espacial avalia-se o desempenho dos algoritmos por meio da curva de aprendizagem dos referidos algoritmos para os arranjos de antenas adaptativas. No contexto intrínseco da aplicação em engenharia elétrica, isto é, na área de telecomunicações procura-se a melhor alternativa e almeja-se a otimização do processo de transmissão/recepção para eliminar interferências e a menor quantidade de elementos em arranjos de antenas adaptativas, que são conhecidas como antenas inteligentes, e que tem como objetivo atingir uma relação Sinal Ruído para valor pequeno, com número adequado de elementos. O desempenho do algoritmo LMS é avaliado em redes de sensores que é caracterizada por um arranjo de antenas. Resultados de simulações computacionais para diferentes cenários de operação mostram que os algoritmos apresentam bons resultados numéricos de convergência para uma escolha adequada dos parâmetros relacionados com a taxa de aprendizagem que são associadas com suas curvas médias e com a conformação de feixes do arranjo em antenas inteligentes.

Esta dissertação de mestrado aborda formulações computacionais e algoritmos para a busca e extração de padrões em cadeias biológicas. Em particular, o presente texto concentra-se nos dois problemas a seguir, considerando-os sob as distâncias de Hamming e Levenshtein: a) como determinar os locais nos quais um dado padrão ocorre de modo aproximado em uma cadeia fornecida; b) como extrair padrões que ocorram de modo aproximado em um número significativo de cadeias de um conjunto fornecido. O primeiro problema, para o qual já existem diversos algoritmos polinomiais, tem recebido muita atenção desde a década de 60, e ganhou novos ares com o advento da biologia computacional, nos idos dos anos 80, e com a popularização da Internet e seus mecanismos de busca: ambos os fenômenos trouxeram novos obstáculos a serem superados, em razão do grande volume de dados e das bastante justas restrições de tempo inerentes a essas aplicações. O segundo problema, de surgimento um pouco mais recente, é intrinsicamente desafiador, em razão de sua complexidade computacional, do tamanho das entradas tratadas nas aplicações mais comuns e de sua dificuldade de aproximação. Também é de chamar a atenção o seu grande potencial de aplicação. Neste trabalho são apresentadas formulações adequadas dos problemas abordados, assim como algoritmos e estruturas de dados essenciais ao seu estudo. Em especial, estudamos a extremamente versátil árvore dos sufixos, assim como uma de suas generalizações e sua estrutura irmã: o vetor dos sufixos. Grande parte do texto é dedicada aos filtros baseados em q-gramas para a busca aproximada de padrões e algumas de suas mais recentes variações. Estão cobertos os algoritmos bit-paralelos de Myers e Baeza-Yates-Gonnet para a busca de padrões; os algoritmos de Sagot para a extração de padrões; os algoritmos de filtragem de Ukkonen, Jokinen-Ukkonen, Burkhardt-Kärkkäinen, entre outros. / This thesis deals with computational formulations and algorithms for the extraction and search of patterns from biological strings. In particular, the present text focuses on the following problems, both considered under Hamming and Levenshtein distances: 1. How to find the positions where a given pattern approximatelly occurs in a given string; 2. How to extract patterns which approximatelly occurs in a certain number of strings from a given set. The first problem, for which there are many polinomial time algorithms, has been receiving a lot of attention since the 60s and entered a new era of discoveries with the advent of computational biology, in the 80s, and the widespread of the Internet and its search engines: both events brought new challenges to be faced by virtue of the large volume of data usually held by such applications and its time constraints. The second problem, much younger, is very challenging due to its computational complexity, approximation hardness and the size of the input data usually held by the most common applications. This problem is also very interesting due to its potential of application. In this work we show computational formulations, algorithms and data structures for those problems. We cover the bit-parallel algorithms of Myers, Baeza-Yates-Gonnet and the Sagots algorithms for patterns extraction. We also cover here the oustanding versatile suffix tree, its generalised version, and a similar data structure: the suffix array. A significant part of the present work focuses on q-gram based filters designed to solve the approximate pattern search problem. More precisely, we cover the filter algorithms of Ukkonen, Jokinen-Ukkonen and Burkhardt-Kärkkäinen, among others.

Este trabalho propõe um sistema fotovoltaico (PV) multifuncional conectado a um sistema elétrico trifásico a quatro fios e operando com estratégia dual de compensação ativa de potência. Além da injeção de potência ativa na rede elétrica, o sistema PV operara como um condicionador unificado de qualidade de energia (UPQC) suprimindo as correntes harmônicas da carga e compensando a potência reativa. Adicionalmente, tensões balanceadas, reguladas e livre de harmônicos são fornecidas para a carga. O sistema PV-UPQC é baseado em uma estratégia de compensação dual, na qual o conversor série opera como uma fonte de corrente senoidal, enquanto o conversor paralelo atua como uma fonte de tensão senoidal. Como resultado, nenhum comportamento transitório é observado na troca entre os modos de operação ilhado e interconectado do sistema PV-UPQC. Além disso, para contornar os problemas associados às mudanças bruscas de irradiação solar, uma malha de controle feed-forward atua na geração das referências de corrente do conversor série, de modo que se obtenha um rápido balanço de potência entre o sistema PV e a rede elétrica. Como resultado, as respostas dinâmicas tanto da corrente elétrica quanto da tensão do barramento CC são melhoradas. A análise detalhada envolvendo o fluxo de potência ativa dos inversores é realizada proporcionando um melhor entendimento sobre a operação do sistema PV-UPQC, bem como auxiliando no dimensionamento dos conversores de potência. Resultados de simulação e experimentais são apresentados para avaliar os desempenhos estáticos e dinâmicos do PV-UPQC conectado ao sistema elétrico de distribuição. / This work proposes a multifunctional single-stage three-phase four-wire grid-connected photovoltaic (PV) system operating with a dual active power-line compensating strategy. Besides injection of active power into the grid, the PV system operates as a unified power quality conditioner (UPQC), suppressing the load harmonic currents and compensating reactive power. Additionally, regulated, balanced and harmonic free output voltages are provided to the load. Since the PV-UPQC is based on a dual compensation strategy, the series converter operates as a sinusoidal current source, whereas the parallel converter operates as a sinusoidal voltage source. Thus, seamless transition can be achieved from the interconnected to the islanding operation modes, and vice-versa, without load voltage transients. Moreover, to overcome problems associated with sudden solar irradiation changes, fast power balance involving the PV array and the grid is obtained, since the feed-forward control loop acts on the generation of the series inverter current references. As a result, the dynamic responses of both inverter currents and dc-bus voltage are improved. Detailed analysis involving the active power flow through the inverters is performed allowing proper understanding of the PV-UPQC operation, as well as assisting to design of the power converters. Simulation and experimental results are presented to evaluate both dynamic and static performances of the PV-UPQC tied to the electrical distribution system.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-20T15:14:06Z No. of bitstreams: 1 bernardosottomaiorperalva.pdf: 4608167 bytes, checksum: c63c1f7fc453965f36158791fb85964e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:49:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bernardosottomaiorperalva.pdf: 4608167 bytes, checksum: c63c1f7fc453965f36158791fb85964e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bernardosottomaiorperalva.pdf: 4608167 bytes, checksum: c63c1f7fc453965f36158791fb85964e (MD5) Previous issue date: 2012-05-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, são apresentados métodos para detecção de sinais e estimação de energia para calorimetria de altas energias aplicados no calorímetro hadrônico (TileCal) do ATLAS. A energia depositada em cada célula do calorímetro é adquirida por dois canais eletrônicos de leitura e é estimada, separadamente, através da reconstrução da amplitude do pulso digitalizado amostrado a cada 25 ns. Este trabalho explora a aplicabilidade de uma aproximação do Filtro Casado no ambiente do TileCal para detectar sinais e estimar sua amplitude. Além disso, este trabalho explora o impacto na detecção de eventos válidos e estimação da amplitude quando somam-se os sinais referentes à mesma célula antes da aplicação do filtro. O método proposto é comparado com o Filtro Ótimo atualmente utilizado pelo TileCal para reconstrução de energia. Os resultados para dados simulados e de colisão mostram que, para condições em que a linha de base do sinal de entrada pode ser considerada estacionária, a técnica proposta apresenta uma melhor eficiência de detecção e estimação do que a alcançada pelo Filtro Ótimo empregada no TileCal. / The Tile Barrel Calorimeter (TileCal) is the central section of the hadronic calorimeter of ATLAS at LHC. The energy deposited in each cell of the calorimeter is read out by two electronic channels for redundancy and is estimated, per channel, by reconstructing the amplitude of the digitized signal pulse sampled every 25 ns. This work presents signal detection and energy estimation methods for high energy calorimetry, applied to the TileCal environment. It investigates the applicability of a Matched Filter and, furthermore, it explores the impact when summing the signals belonging to the same cell before the estimating and detecting procedures. The proposed method is compared to the Optimal Filter algorithm, that is currently been used at TileCal for energy reconstruction. The results for simulated and collision data sets showed that for conditions where the signal pedestal could be considered stationary, the proposed method achieves better detection and estimation efficiencies than the Optimal Filter technique employed in TileCal.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-20T17:56:56Z No. of bitstreams: 1 luisguilhermedasilvacosta.pdf: 5093972 bytes, checksum: 6380895e21a76520d3f4a10aad5a3371 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:50:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luisguilhermedasilvacosta.pdf: 5093972 bytes, checksum: 6380895e21a76520d3f4a10aad5a3371 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:50:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luisguilhermedasilvacosta.pdf: 5093972 bytes, checksum: 6380895e21a76520d3f4a10aad5a3371 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Atualmente, há um grande interesse no desenvolvimento de transceptores PLC (power line communication) para a transmissão banda larga e banda estreita de dados visando, sobretudo, aplicações smart grids e de acesso banda larga. Para o avanço da tecnologia PLC, há grande demanda pela introdução de acopladores com características e desempenhos que viabilizem a conexão dos tranceptores PLC `as redes de energia elétrica, com o mínimo de distorção possível. Neste contexto, a presente contribuição versa sobre o estudo, a investigação, especificação, projeto e análise de acopladores capacitados para transceptores PLC SISO (single input single output) banda larga e banda estreita. Para tanto, são introduzidos acopladores PLC nas seguintes faixas de frequências: de 9 kHz `a 2 MHz, de 1,7 MHz `a 100 MHz e de 1,7 MHz `a 150 MHz. As análises dos projetos e dos protótipos dos acopladores, concebidos para operar nas referidas bandas, mostram as dificuldades encontradas para garantir que as especificações de projeto sejam atendidas quando os componentes passivos são comerciais e a faixa de frequência de operação do acoplador aumenta. Além disso, as análises confirmam a necessidade de consideração de técnicas de prototipação de placas de circuitos impresso para sinais de frequência elevada. Finalmente, os resultados de medição mostram que os acopladores para baixa frequência discutidos podem ser utilizados em sistemas de medição de canais PLC. / Currently, there is a great interest to develop power line communications (PLC) transceivers for broadband and narrowband data communications for smart grids and network access. However, for advancing PLC technologies, there is a great demand for introduction of couplers for connecting the PLC tranceivers to the electric energy circuits with minimum distortion. This contribution addresses the study, investigation, specification, design, and analysis of capacitive couplers for single input single output (SISO), broadband and narrowband PLC transceivers. Capacity and SISO PLC couplers covering the following frequencies bandwidth are addressed: from 9 kHz up to 2 MHz, from 1,7 MHz up to 100 MHz and from 1,7 MHz up to 150 MHz. The analysis performance of the designed and prototyped PLC couplers for operating in the aforementioned frequencies bandwidths, shows the inherent difficulties to guarantee that the design specifications are fulfilled when passive components are commercial ones and the frequency bandwidth increase. Additionally, the analysis confirms the need for taking into account advancing prototyping techniques for dealing with high-frequency signals. Finally, the measurements show that the discussed narrowband PLC couplers can be used in a PLC channel system.

Submitted by Camilo de Léllis Cavalcanti Júnior (camilojr@gmail.com) on 2013-09-20T14:38:32Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Estratégia de Trading Utilizando o Modelo Dinâmico de Nelson-Siegel Final.pdf: 1310470 bytes, checksum: f90849f3305d9519f30ddd197d650214 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-09-20T14:43:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Estratégia de Trading Utilizando o Modelo Dinâmico de Nelson-Siegel Final.pdf: 1310470 bytes, checksum: f90849f3305d9519f30ddd197d650214 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-20T14:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Estratégia de Trading Utilizando o Modelo Dinâmico de Nelson-Siegel Final.pdf: 1310470 bytes, checksum: f90849f3305d9519f30ddd197d650214 (MD5) Previous issue date: 2013-08-21 / Esta pesquisa busca testar a eficácia de uma estratégia de arbitragem de taxas de juros no Brasil baseada na utilização do modelo de Nelson-Siegel dinâmico aplicada à curva de contratos futuros de taxa de juros de 1 dia da BM&FBovespa para o período compreendido entre 02 de janeiro de 2008 e 03 de dezembro de 2012. O trabalho adapta para o mercado brasileiro o modelo original proposto por Nelson e Siegel (1987), e algumas de suas extensões e interpretações, chegando a um dos modelos propostos por Diebold, Rudebusch e Aruoba (2006), no qual estimam os parâmetros do modelo de Nelson-Siegel em uma única etapa, colocando-o em formato de espaço de estados e utilizando o Filtro de Kalman para realizar a previsão dos fatores, assumindo que o comportamento dos mesmos é um VAR de ordem 1. Desta maneira, o modelo possui a vantagem de que todos os parâmetros são estimados simultaneamente, e os autores mostraram que este modelo possui bom poder preditivo. Os resultados da estratégia adotada foram animadores quando considerados para negociação apenas os 7 primeiros vencimentos abertos para negociação na BM&FBovespa, que possuem maturidade máxima próxima a 1 ano. / This research tries to test the effectiveness of an interest rate arbitrage strategy in Brazil based on a Dynamic Nelson-Siegel model applied to the term structure of future contracts of 1 day of interest rates traded at BM&FBovespa for the time between January, 2nd of 2008, and December, 3rd, 2012. The work adapts to the Brazilian market the mode originally proposed by Nelson and Siegel (1987), and some of its extensions and interpretations, reaching one of the models proposed by Diebold, Rudebusch and Aruoba (2006), in which they estimate the parameters of Nelson-Siegel Model in one only step, putting it in a state-space form and using the Kalman Filter to make the factors’ forecast, assuming that their behavior is an order 1 VAR. The model has the advantage that all the parameters are estimated simultaneously, and the authors showed that it has a good forecast power. The results of the adopted strategy were encouraging when considered for negotiation only the 7 first available maturities at BM&FBovespa, which have maturity of around 1 year.

[pt] Esta dissertação apresenta um estudo numérico, utilizando o método dos elementos finitos, para simular o entupimento de rochas provocado pela injeção de água contendo partículas sólidas. Dentre os diferentes parâmetros que afetam o declínio de injetividade, quatro foram analisados, considerando-se a situação de fluxo unidimensional: fator de dano, concentração de partículas sólidas presentes no fluido de injeção, coeficiente de filtragem e taxa de injeção. Um estudo paramétrico ressaltando a influência destes fatores na perda de injetividade é também apresentado neste trabalho, concluindo-se que os resultados numéricos obtidos concordam satisfatoriamente com as observações experimentais disponíveis e soluções analíticas publicadas na literatura. O trabalho estuda também numericamente a simulação do entupimento dos poros da rocha considerando dois modelos de redução de permeabilidade e recupera valores do coeficiente de filtragem (Lambda ) e do fator de dano ( Beta ) através de análises inversa pelo método dos elementos finitos. / [en] This dissertation presents a numerical study, based on the finite element method, to simulate rock pore plugging caused by the injection of water containing solid particles in suspension. Amongst the parameters that affect rock injectivity decline, the following four were analyzed, considering undimensional flow: damage coefficient, solid particle concentration present in the injection fluid, filtration coefficient and injection rate. A parametric study standing out the influence of the these factors in the loss of injectivity is also presented in this work, concluding that the numerical results agree satisfactorily with the available experimental data and analytical solutions published in the literature. This work also numerically investigates the process of rock pore plugging considering two different permeability reduction models and recovers values of the filtration coefficient (Lambda ) and the damage factor ( Beta ) through inverse analyses carried outn by the finite element method.

A Microscopia Eletrônica de Baixa Energia (LEEM) é uma recente e poderosa modalidade para o estudo de superfície passível de uma grande quantidade de degradações, como ruídos e borramento. Ainda incipiente na literatura, este trabalho visou a análise e identificação das fontes de degradações presentes em vídeos, além da utilização de um conjunto de técnicas de remoção de ruído e borramento para a restauração de dados LEEM. Além disso, foram desenvolvidas duas novas técnicas de filtragem de vídeo como intuito de preservar detalhes pequenos e texturas presentes. Na etapa de análise foi constatado que as imagens LEEM possuem uma grande quantidade e variedade de ruídos, sendo o Gaussiano o mais preponderante. Foi também estimada a Função de Espalhamento de Ponto (PSF) do microscópio utilizado, visando o emprego de técnicas de redução de borramento. Este trabalho também analisou a combinação de técnicas de redução de borramento com as técnicas de filtragem do ruído Gaussiano existente. Foi constatado que as técnicas não locais, como Non-Local Means (NLM) eBlock-Matching 3-D (BM3D), proveem uma maior capacidade de filtragem das imagens LEEM, preservando descontinuidades. Ainda nesta análise, identificou-se que algumas técnicas de redução de borramento não são efetivas em imagens LEEM, exceto a técnica Richardson-Lucy (RL) que suprimiu grande parte do borramento sem adicionar mais degradação. A indesejável remoção de pequenas estruturas e texturas pelas técnicas de filtragem existentes motivou o desenvolvimento de duas novas técnicas de filtragem de ruído Gaussiano (NLM3D-LBP-MSB eNLM3D-LBP-Adaptive) que mostraram resultados superiores para filtragem de imagens com grande quantidade de textura. Porém, em imagens com muitas regiões homogêneas o BM3D foi superior. Avaliações quantitativas foram realizadas sobre imagens artificiais. Em imagens LEEM reais, realizou-se um experimento qualitativo em que observadores avaliaram visualmente o resultado de restaurações por diversas técnicas existentes e as propostas neste trabalho. O experimento comprovou que os métodos de filtragem não locais foram superiores, principalmente quando combinados com o método RL. Os métodos propostos produziram bons resultados, entretanto, inferiores aos exibidos pelas técnicas NLM eBM3D. Este trabalho demonstrou que as técnicas de filtragem não locais são as mais adequadas para dados LEEM. Além disso, a técnica RL mostrou-se eficaz na redução de borramento. / Low Energy Electronic Microscopy (LEEM) is a recent and powerful surface science image modality prone to considerable amounts of degradations, such as noise and blurring. Still not fully addressed in the literature, this worked aimed at analysing and identifying the sources of degradation in LEEM videos, as well as the adequacy of existing noise reduction and deblurring techniques for LEEM data. This work also presented two new noise reduction techniques aimed at preserving texture and small details. Our analysis has revealed that LEEM images exhibit a large amount and variety of noises, with Gaussian noise being the most frequent. To handle the deblurring issue, the Point Spread Function (PSF) for the microscopeused in the experiments has also been estimated. This work has also studied the combination of deblurring and denoising techniques for Gaussian noise. Results have shown that non-local techniques such as Non-Local Means (NLM) and Block-Matching 3-D (BM3D) are more adequate for filtering LEEM images, while preserving discontinuities. We have also shown that some deblurring techniques are not suitable for LEEM images, except the RichardsonLucy (RL) approach which coped with most of the blur without the addition of extra degradation. The undesirable removal of small structures and texture by the existing denoising techniques encouraged the development of two novel Gaussian denoising techniques (NLM3D-LBP-MSB and NLM3D-LBP-Adaptive) which exhibited good results for images with a large amount of texture. However, BM3D was superior for images with large homogeneous regions. Quantitative experiments have been carried out for synthetic images. For real LEEM images, a qualitative analysis has been conducted in which observers visually assessed restoration results for existing techniques and also the two proposed ones. This experiment has shown that non-local denoising methodswere superior, especially when combined with theRL method. The proposed methods produced good results, but were out performed by NLM and BM3D. This work has shown that non-local denoising techniques are more adequate for LEEM data. Also, theRL technique is very efficient for deblurring purposes.