Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T14:45:53Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Diego A. Amoedo.pdf: 21597862 bytes, checksum: a9e7494163dfed228afe8750f777a7fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T14:46:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Diego A. Amoedo.pdf: 21597862 bytes, checksum: a9e7494163dfed228afe8750f777a7fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T14:46:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Diego A. Amoedo.pdf: 21597862 bytes, checksum: a9e7494163dfed228afe8750f777a7fc (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-19 / Cognitive radio is a new technology that aims to solve the spectrumunderutilization problem, through spectrum sensing, whose objective is to detect the so called spectrum holes. Automatic modulation classi cation plays an important role in this scenario, since it provides information about primary users, with the goal of aiding in spectrum sensing tasks. In the present dissertation, we propose a methodology for multiclass and hierarchical classi cation of modulated signal using support vector machines (SVM), with a set of prede ned parameters. In literature, other works deal with automatic modulation classi cation with SVM and other classi ers, however, few of them take a deep look at classi er design. SVM is known by its high discrimantion capacity, but its performance is very sensitive to the parameters used during classi ers design. With the use of a prede ned set of parameters, we seek to analyze the behavior of the classi er broadly and to investigate the in uence of parameter changes on the constitution of classi ers. In addition, we use one-versus-all and one-versus-one, error-correcting output codes and hierarchical decomposition. Finally, nine types of modulations (AM, FM, BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, GMSK, OFDM and WCDMA) are used. The types of modulation as well as the decomposition techniques used cover almost all decomposition techniques and modulation classes present in the literature. / O Rádio Cognitivo é uma nova tecnologia que busca resolver o problema de subutilização do espectro de radiofrequências, por meio do sensoriamento do espectro, cujo objetivo é detectar os buracos espectrais. A classi cação automática de modulação desempenha um papel importante neste cenário, pois, provém informa- ção sobre os usuários primários de modo a auxiliar nas tarefas de sensoriamento do espectro. Nesta dissertação, propomos uma metodologia para a classi cação multiclasse e hierárquica de sinais modulados utilizando SVM, com um conjunto de parâmetros pré-de nidos. Na literatura, outros trabalhos tratam da classi cação automática de modulação tanto com SVM como com outros tipos de classi cadores, porém, poucos fazem uma análise detalhada do projeto dos classi cadores. O SVM é conhecido por sua alta capacidade de discriminação, todavia, seu desempenho é bastante sensível aos parâmetros usados na geração dos classi cadores. Com a utilização de um conjunto pré-de nido de parâmetros, buscamos analisar o comportamento do classi cador de forma ampla e investigar a in uência das mudanças de parâmetros na constituição de classi cadores. Além disso, utiliza-se as técnicas de decomposição multiclasse um-contra-todos, um-contra-um, códigos de saída corretores de erros e hierárquica. Por m, foram utilizados nove tipos de modulações (AM, FM, BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, GMSK, OFDM e WCDMA). Tanto os tipos de modulação quanto as técnicas de decomposição abrangem quase a totalidade de técnicas de decomposição e de classes de modulação presentes na literatura.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fulvio Ceragioli.pdf: 2365221 bytes, checksum: 1347a891429ce300b38fd6710b0a6e4d (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Study about / Estudo sobre

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-30T12:08:23Z No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-30T13:52:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gléversonfabnercondelemos.pdf: 2102819 bytes, checksum: e934ec8e8bf0daaaa39a52749b708828 (MD5) Previous issue date: 2011-09-12 / A presente dissertação versa sobre técnicas de baixo custo para detecção, modulação e demodulação de constelações M-QAM (quadrature amplitude modulation) de ordem elevada, ou seja, M = 2n, n = {2,3, · · · ,16}. Al´em disso, s˜ao propostas constelações alternativas para M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, que buscam minimizar a PAPR (peak to average power ratio) quando um sistema OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) ´e utilizado para a transmissão de dados. Uma implementação, de baixo custo e em dispositivo FPGA (field programmable gate array), de um esquema de modulação constante e adaptativa para sistemas OFDM, quando a modulação é MQAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, é descrita e analisada. O desempenho das técnicas de detecção propostas é avaliado através de simulações computacionais quando o ruído é AWGN (additive white Gaussian noise) e AIGN (additive impulsive Gaussian noise). Os resultados em termos de BER × Eb/N0 indicam que as perdas de desempenho geradas com as técnicas propostas não são significativas e, portanto, tais técnicas são candidatas adequadas para a implementação de um sistema OFDM com elevada eficiência espectral. Os resultados computacionais revelam ainda que as propostas alternativas para constelações M-QAM reduzem a PAPR, mas, em contrapartida, degradam consideravelmente a BER. Finalmente, a análise da complexidade computacional das técnicas de detecção e demodulação, as quais foram implementadas em dispositivo FPGA, indica que há uma redução do custo computacional, ou seja, redução do uso de recursos de hardware do dispositivo FPGA quando tais técnicas são implementadas para a demodulação e detecção de símbolos M-QAM de ordem elevada. / This dissertation deals with low-cost techniques for detection, modulation and demodulation of high order M-QAM (quadrature amplitude modulation) constellations, i.e., M = 2n, n = {2,3, · · · ,16}. In addition, alternative constellations are proposed to M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, which seek to minimize the PAPR (peak to average power ratio) when an OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) system is used for data transmission. A low-cost implementation using a FPGA (field programmable gate array) device of a modulation scheme for constant and adaptive OFDM systems when the modulation is M-QAM, M = 22n, n = {1,2, · · · ,8}, is described and analyzed. The performance of the proposed detection techniques is evaluated through computer simulations when the noise is AWGN (additive white Gaussian noise) and AIGN (additive impulsive Gaussian noise). The results in terms of BER × Eb/N0 indicate that the performance losses generated by the proposed techniques are not significant and, therefore, such techniques are appropriate candidates for the implementation of an OFDM system with high spectral efficiency. The computational results reveal that the alternative proposals for M-QAM constellations reduce the PAPR, but, considerably degrade the BER. Finally, the analysis of computational complexity of detection and demodulation techniques, which were implemented in a FPGA device, indicates that there is a computational cost reduction, i.e., a reduction of resource usage of hardware device such as FPGA when these techniques are implemented for the demodulation and detection of high-order M-QAM symbols.

Nós investigamos os efeitos do modelo de periodização de cargas seletivas (MPCS) sobre a modulação autonômica da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) e marcadores de estresse endógenos, antes e após um período de competição, em jogadores de voleibol (N=32). O protocolo experimental para a avaliação da VFC consistiu do uso da análise espectral das séries temporais compostas dos intervalos R-R derivados do eletrocardiograma obtidos na posição supina e durante o teste de inclinação (tilt test). Os níveis dos marcadores de estresse foram determinados pela quantificação da concentração plasmática de catecolaminas endógenas, cortisol e testosterona livre. Os resultados não demonstraram alterações na VFC antes e após o período de competição. Em contraste, a quantificação da concentração plasmática dos marcadores de estresse endógenos revelou reduções nos níveis de catecolaminas totais, noradrenalina e cortisol. Estas mudanças foram acompanhadas por aumentos na concentração de testosterona livre e na razão testosterona/cortisol. Em conclusão, nossos resultados demonstraram que o MPCS não alterou a modulação autonômica da VFC, mas promoveu adaptações benéficas aos atletas, incluindo mudanças positivas na concentração plasmática dos marcadores de estresse endógenos analisados. A ausência de alterações na VFC indica que não houve relação direta entre modulação autonômica cardíaca e marcadores de estresse endógenos no presente estudo. / We investigated the effects of selective loads of periodization model (SLPM) on autonomic modulation of heart rate variability (HRV) and endogenous stress markers before and after a competition period in volleyball players (N=32). The experimental protocol for the evaluation of HRV consisted of using spectral analysis of time series composed of the R-R intervals derived from electrocardiogram obtained in the supine position and during the tilt test. Stress marker levels were determined by quantifying the plasma concentration of endogenous catecholamines, cortisol and free testosterone. The results showed no changes between the levels of HRV before and after a competition period. In contrast, the quantification of the plasma concentration of endogenous stress markers revealed reductions in the levels of total catecholamines, noradrenaline and cortisol. In conclusion, our results demonstrate that the SLPM did not change the cardiac autonomic modulation of HRV, but promoted beneficial adaptations in athletes, including positive changes in the plasma concentration of the endogenous stress markers. The absence of changes in HRV indicates that there is no direct relationship between cardiac autonomic modulation and endogenous stress markers in the present study.

A manutenção de espécies de anfíbios anuros na caatinga, um bioma que sofre um processo de aridificação, suscita perguntas sobre quais aspectos fisiológicos e evolutivos estão envolvidos nesse contexto. O argumento de que a plasticidade fenotípica permite que uma população sobreviva perante mudanças ambientais parece uma explicação plausível. A temperatura e sua variação foram eleitas como representativas da alteração ambiental, tendo como referência os valores correspondentes da floresta atlântica. Essa comparação fundamentou-se na evidência de que a caatinga assemelhava-se a uma floresta úmida antes da aridificação. Utilizamos como marco teórico um trabalho central de Smith-Gill e Berven (1979), que mostrou que a sensibilidade térmica da diferenciação é maior que a do crescimento em larvas de anuros. A hipótese central foi que a plasticidade de desenvolvimento da espécie Rhinella granulosa, presente na caatinga, é maior que das espécies Rhinella ornata e Rhinella icterica, habitantes da floresta atlântica. O método principal foi de comparar normas de reação térmicas de taxa de crescimento, tempo de desenvolvimento, massa na metamorfose e temperatura crítica máxima (TCMax) das espécies. Para isso, regimes térmicos foram simulados em laboratório a fim de representarem microhabitats típicos da floresta e da caatinga. A interação entre moda e variação da temperatura foi significativa para as espécies Rhinella ornata e Rhinella icterica. As espécies de floresta foram muito plásticas. Quando submetidas a regimes típicos da caatinga, apresentaram um aumento de duas vezes da taxa média de crescimento e um terço do tempo médio de desenvolvimento, em comparação com regimes de floresta. As larvas apresentaram variação individual de sensibilidade térmica, sendo que uma parte da amostra não seguiu a regra de Smith-Gill e Berven (1979), apresentando sensibilidade da diferenciação similar a do desenvolvimento. Como conseqüência, mantiveram sua massa na metamorfose canalizada em 0,25g mesmo diante de maiores picos de temperatura. A TCMax foi maior para R. granulosa, porém menos plástica que das espécies de floresta. Os resultados não corroboraram a nossa hipótese, uma vez que as espécies de floresta parecem ser mais plásticas que a espécie da caatinga. / The lasting presence of anuran amphibian species in the Caatinga, an environment that has been undergoing a desertification process, raises questions regarding the physiological and evolutionary aspects involved. The argument that phenotypic plasticity allows for the survival of populations in face of environmental changes seems to provide a plausible explanation. Temperature and its variation were elected as representatives of the desertification process. Based on the evidence that the Caatinga was originally a humid forest, correspondent values for the Atlantic forest were used as reference for comparison. The theoretical framework adopted assumes that the thermal sensitivity of differentiation in anuran larvae is higher than growth sensitivity (Smith-Gill and Berven, 1979). Our main hypothesis was that the developmental plasticity of the Caatinga species Rhinella granulosa is greater than those of Atlantic forest species Rhinella ornata and Rhinella icterica. We compared thermal reaction norms of growth rate, development time, metamorphic mass and critical thermal maxima (CTMax) for each species. Larvae were submitted to thermal regimes typical of the Caatinga and the Atlantic forest. A significant interaction between thermal mode and variation was detected for both Rhinella ornata and Rhinella icterica. Forest species appeared very plastic. When submitted to Caatinga thermal regimes, they displayed double growth rate and a third of development time in comparison to when they were submitted to Atlantic forest thermal regimes. The larvae presented individual variation in thermal sensitivity. Indeed, a fraction of the sample did not follow Smith-Gill and Bervens rule and displayed thermal sensitivity of differentiation similar to growth sensitivity. As a consequence, they maintained their metamorphic mass canalized at 0,25g in face of higher temperatures. Although Rhinella granulosa\'s CTMax was higher than for the forest species, it presented less plasticity. The results have not supported our hypothesis as the Atlantic forest species seems more plastic than the Caatinga species.

Nesta dissertação apresentamos um trabalho de desenvolvimento e utilização de pulsos de radiofreqüência modulados simultaneamente em freqüência, amplitude e fase (pulsos fortemente modulados, SMP, do inglês Strongly Modulated Pulses) para criar estados iniciais e executar operações unitárias que servem como blocos básicos para processamento da informação quântica utilizando Ressonância Magnética Nuclear (RMN). As implementações experimentais foram realizas em um sistema de 3 q-bits constituído por spins nucleares de Césio 133 (spin nuclear 7/2) em uma amostra de cristal líquido em fase nemática. Os pulsos SMP´s foram construídos teoricamente utilizando um programa especialmente desenvolvido para esse fim, sendo o mesmo baseado no processo de otimização numérica Simplex Nelder-Mead. Através deste programa, os pulsos SMP foram otimizados de modo a executarem as operações lógicas desejadas com durações consideravelmente menores que aquelas realizadas usando o procedimento usual de RMN, ou seja, seqüências de pulsos e evoluções livres. Isso tem a vantagem de reduzir os efeitos de descoerência decorrentes da relaxação do sistema. Os conceitos teóricos envolvidos na criação dos SMPs são apresentados e as principais dificuldades (experimentais e teóricas) que podem surgir devido ao uso desses procedimentos são discutidas. Como exemplos de aplicação, foram produzidos os estados pseudo-puros usados como estados iniciais de operações lógicas em RMN, bem como operações lógicas que foram posteriormente aplicadas aos mesmos. Utilizando os SMP\'s também foi possível realizar experimentalmente os algoritmos quânticos de Grover e Deutsch-Jozsa para 3 q-bits. A fidelidade das implementações experimentais foi determinadas utilizando as matrizes densidade experimentais obtidas utilizando um método de tomografia da matriz densidade previamente desenvolvido. / This dissertation presents the development and use of radiofrequency pulses simultaneously modulated in frequency, amplitude and phase (Strongly Modulated Pulses, SMP) for creating initial states and executing logical operations used as building blocks for Quantum Information Processing via Nuclear Magnetic Resonance (NMR-QIP). The experimental implementations were carried out in a 3 qubits system accomplished by Cesium 133 nuclei (nuclear spin 7/2) in a nematic liquid crystal. The SMP pulses were theoretically constructed using a home made computer program, which is based in the Simplex Nelder-Mead optimization procedure. Using this program, the SMP were optimized to the desired quantum logical operation with shorter durations than those achieved with conventional sequence of pulses and free evolutions as used in most NMR applications. This has the advantage of reducing decoherence effects that may appear as a results of the system relaxation. The main theoretical concepts are discussed together with the main experimental difficulties found in the SMP optimizations and executions. As application examples, the pseudo-pure state used as input for NMR-QIP and a 3 qubit logical gate were obtained. Besides, using the SMP\'s, the Grover and Deutsch-Jozsa quantum algorithms were experimentally executed. The experimental performance of the implementations was evaluated by a fidelity parameter calculated from the output density matrix, which were obtained using a quantum state tomography method previously developed.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.

Existem algumas técnicas destinadas ao estudo das características fotofísicas de materiais orgânicos ou dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos a base de semicondutores orgânicos. A exemplo disso, a técnica de espectroscopia de absorção fotoinduzida de onda contínua (Continuous Wave Photoinduced Absorption/cw-PIA) apresenta grande sensibilidade como método destinado ao estudo dos processos eletrônicos envolvendo espécies excitadas de vida longa. Esta técnica emprega dois feixes ópticos distintos, um para excitação da amostra e outro (feixe de prova) para investigar os estados excitados remanescentes em amostra após bombeio óptico. O presente trabalho tem como objetivo a construção, desenvolvimento e caracterização de um aparato experimental para espectroscopia cw-PIA. A montagem bem sucedida da técnica foi testada em filme do polímero semicondutor P3HT, em filme de blenda (1:1) de P3HT/PCBM (comumente utilizada como camada ativa em células solares orgânicas) e em filmes automontados camada-a-camada (LbL) do tipo doador-aceitador de carga (P3KHT/P6N), sendo que a molécula P6N foi sintetizada pelo Grupo de Polímeros Bernhard Gross do IFSC-USP. Os filmes LbL de P3KHT/P6N, em comparação aos filmes blenda de P3HT/PCBM, demonstraram uma eficiência maior quanto a geração de portadores de carga com tempo de vida longo. / There are some techniques for the study of photophysical characteristics of organic materials or electronic and optoelectronic devices based on organic semiconductors. For example, the technique of continuous wave photoinduced absorption spectroscopy (cw-PIA) is a highly sensitive method for the study of the electronic processes involving long-lived excited species. This technique uses two distinct optical beams, one for sample excitation and another for probing the excited states remaining in the sample after optical pumping. The present work aims at the construction, development and characterization of an experimental apparatus for cw-PIA spectroscopy. The successful implementation of the technique was tested in a film of the semiconducting polymer P3HT and of the blend (1:1) P3HT/ PCBM (usually employed as active layer in organic solar cells), and also in a Layer-by-Layer (LbL) film of donor-acceptor molecules P3KHT/P6N, where the P6N molecule has been synthesized by Polymer Group Bernhard Gross at IFSC- USP. The comparison between P3KHT / P6N LbL film and the blend P3HT/PCBM has demonstrated higher charge carrier generation efficiency (with long lifetime) for the LbL film.

O desafio que incentivou a elaboração desta tese de mestrado foi a necessidade de se expandir a faixa dinâmica de giroscópios a fibra óptica operando em malha aberta. Como ocorre em todo interferômetro, o sinal óptico de saída desse sensor é proporcional ao cosseno da diferença de fase total experimentada por dois feixes de luz que se interferem. Uma modulação de fase óptica não-recíproca normalmente é adicionada de sorte que, após um processamento de sinal adequado, obtenha-se um sinal elétrico proporcional à taxa de rotação (em módulo e em sentido). Este trabalho propõe uma nova técnica de tratamento de sinal, baseada em uma modulação de fase óptica não-recíproca utilizando como sinal modulante a soma de dois sinais senoidais de freqüências de razão 3:1, e em um processamento adequado do sinal óptico de saída, de modo que seja possível percorrer franjas de interferência sem que se incorra em ambigüidades, e ainda preserve a sua resolução em toda a faixa de medidas. A expansão da faixa dinâmica fica limitada apenas pelo comprimento de coerência da fonte de luz utilizada. Pelo fato de se utilizar dois sinais senoidais com freqüências próximas para modular a luz do interferômetro, é possível utilizar-se o tradicional modulador de fase a PZT. Resultados interessantes também surgem quando se procura utilizar a soma de duas ondas quadradas na modulação, sendo necessário neste caso dispor de um modulador eletro-óptico. Foram realizadas análises teóricas, simulações e medidas experimentais a fim de verificar a validade desta nova técnica proposta e os resultados foram bastante satisfatórios, tendo sido possível, num primeiro ensaio, expandir o fundo de escala de um determinado giroscópio a fibra óptica de 10/s para mais de 2000/s.

Este trabalho apresenta o estudo do sistema ';pi';/4-DQPSK recentemente escolhido como o esquema de modulacao digital para a segunda geracao do distema de comunicacao movel celular. As propriedades que motivaram sua escolha, a definicao dos sistemas de transmissao e recepcao e as caracteristicas de desempenho em canal tipico de comunicacao movel sao aqui estudadas. E feita uma analise dos fenomenos que ocorrem no canal de radio movel e dos modelos capazes de simular tais fenomenos. Apresenta-se o desenvolvimento de um conjunto de programas de computacao que apontam a simulacao do sistema em questao. Baseados nos resultados de diversas simulacoes verifica-se a validade do modelo de dois percursos para o canal seletivo em frequencia. Verificamos tambem como os diferentes perfis de potencia de multipercurso podem afetar o desempenho global do sistema.