Esse trabalho apresenta uma nova metodologia para a correção do espectro de potência do ruído no processo de simulação de aquisições de imagens de tomossíntese digital mamária (Digital Breast Tomosynthesis - DBT) com doses reduzidas de radiação. A simulação é realizada por meio da inserção de ruído quântico dependente do sinal em imagens previamente adquiridas com a dose padrão de radiação. A DBT utiliza a mesma tecnologia de raios X que a mamografia digital, porém com a capacidade de prover ao médico exames do volume tridimensional da mama, minimizando o problema de superposição de tecidos. Apesar de ser o sucessor da mamografia, estudos têm mostrado que a otimização da relação entre a dose de radiação e a qualidade da imagem adquirida ainda não está bem estabelecida na DBT. Devido à impossibilidade de realizar diversas exposições de radiação a uma mesma paciente para os estudos de otimização da dose de radiação, é desejável que exista um método capaz de simular com exatidão diversas exposições tendo como base uma imagem clínica de referência. Embora existam diversos métodos para a simulação da redução de dose em exames mamográficos, o mesmo não pode ser dito quanto a imagens de DBT. O método desenvolvido para simulação da redução da dose de radiação em imagens de DBT se baseia em uma abordagem de inserção de ruído por meio de uma transformada de estabilização de variância, que já foi utilizada para simulação da redução de dose em exames de mamografia digital. Porém, esse trabalho propõe a inclusão da correção do espectro de potência do ruído para otimizar o desempenho do método de inserção de ruído para exames de DBT. Os resultados obtidos mostraram que, quando comparando a imagens de referência, a as imagens simuladas apresentaram erro menores que 1% para a análise do valor médio e desvio padrão e erro próximo de 5% para a análise do espectro de potência, apresentado resultados até 64% melhores que métodos não otimizados para DBT. / This work presents a new methodology for noise power spectrum correction in the simulation of digital breast tomosynthesis (DBT) images with reduced dose of radiation. The simulation is performed by inserting a signal-dependent quantum noise into previously acquired images with the standard dose of radiation. Using the same X-ray technology as a standard mammography, the DBT is capable of reconstructing the inner tissues of the patients\' breasts as a three-dimensional volume, providing more resources for cancer detection than its bi-dimensional counterpart and minimizing tissue overlapping. Despite being the successor to mammography, studies have shown that the optimization of the relationship between radiation dose and image quality is not well established in DBT yet. Due to the impossibility of exposing the same patient to multiple exams with different doses each, a simulation method able to mimic clinical images with high reliability is desirable. Despite the number of methods proposed for dose reduction simulation in mammography, scarcely any may be used in DBT. The method developed for simulation of radiation dose reduction in DBT images is based on a noise insertion approach using a variance-stabilizing transformation, which has already been used to simulate dose reduction in digital mammography exams. However, this work proposes the inclusion of the noise power spectrum correction to optimize the performance of the noise insertion method for DBT exams. The results showed that, when compared with reference images, the simulated images achieved less than 1% error for mean and standard deviation values and close to 5% error for power spectrum analysis, improving in up to 64% when compared with non-optimized for DBT simulation methods.

Thesis (MScEng)--Stellenbosch University, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: This thesis addresses the complications that are encountered when characterising the performance of differential microwave LNAs. The predominant sources of noise in electronic circuits are introduced and equivalent two-port noise models for active devices are derived. Correlation between noise generators are defined by means of the noise correlation matrix and existing network theory is adapted to include noise analysis of twoport and multi-port networks. Mixed-mode scattering parameters are introduced in order to define the signal performance of differential and common-mode propagation in multi-port networks and, by applying the same theory, the mixed-mode correlation matrix for a three-port dLNA is derived. Furthermore, an expression is derived for de-embedding the differential noise figure of a three-port dLNA using two single ended measurements. Two dLNA designs, both incorporating wideband 180°-Hybrid ring couplers, are discussed and the differential signal and noise performance of the dLNAs are compared to that of their constituent single ended LNAs. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis behandel die komplikasies wat ontwerpers in die gesig staar tydens die karakterisering van mikrogolf differensiële laeruis versterkers. Die hoof ruisbronne in stroombane word bespreek en ekwivalente tweepoortnetwerkmodelle vir aktiewe toestelle word afgelei. Korrelasie tussen ruisbronne word gedefnieer deur middel van ruiskorrelasiematrikse en bestaande tweepoort- en multipoort-netwerkteorie word aangepas om ruismodelle in te sluit. Weens die feit dat differensiële- en gemene-wyse voortplanting van seine voorkom in multipoortnetwerke word gemengde-modus S-parameters behandel. Dieselfde teorie maak dit vervolgens moontlik om die gemengde-modus ruiskorrelasiematriks van ’n drie-poort differensiële laeruis versterker af te lei. Verder word daar ’n wyse voorgestel waarmee die differensiëleruissyfer van ’n drie-poort differensiële laeruis versterker vanuit twee enkel ruissyfermetings bereken kan word. Twee differensiële laeruis versterker ontwerpe, waarvan beide wyeband 180 -differensiaalkoppelaars implementeer, word bespreek en die differensiëlesein- asook die differensiëleruis-werking word vergelyk met die werking van die omsluite ongebalanseerde laeruis versterkers.

The increase in capacity demand along with the advancement in digital signal processing (DSP) have recently revived the interest in coherent optical communications and led to its commercialization. However, design and development of robust DSP algorithms for example for carrier phase recovery (CPR) becomes complex as we opt for high order modulation formats such as 16QAM and beyond. Further, electrical-domain dispersion compensation (EDC), while providing many advantages, makes the system more susceptible to laser frequency noise (FN). For instance, in coherent optical links with post-reception EDC, while the transmitter frequency noise causes only phase impairment, the local oscillator (LO) FN in these systems results in a noise enhancement in both amplitude and phase. This noise is commonly known as equalization enhanced phase noise (EEPN). It results in asymmetric requirements for transmitter laser and LO laser. Further, the system design in the presence of lasers with non-white frequency noise becomes increasingly challenging for increased capacity-distance product. The main contributions of this thesis are, firstly, an experimentally validated theory of coherent optical links with lasers having general non-white frequency noise spectrum and corresponding system/laser design criteria and mitigation technique. Secondly, low complexity and high phase noise tolerant CPR for high order modulation formats. The general theory propounded in this thesis elucidates the origin of the laser frequency noise induced noise enhancement in coherent optical links with different DSP configurations. The thesis establishes the existence of multiple frequency noise regimes and shows that each regime results in different set of impairments. The influence of the impairments due to some regimes can ideally be reduced by optimizing the corresponding mitigation algorithms, while other regimes cause irretrievable impairments. Experimentally validated theoretical boundaries of these regimes and corresponding criteria applicable to system/laser design are provided. Further, an EEPN mitigation method and its two possible implementations are proposed and discussed. The thesis also demonstrates an intrinsic limitation of the conventional Blind Phase Search (BPS) algorithm due to angular quantization and provides methods to overcome it. Finally, this thesis proposes and demonstrates single stage and multi-stage carrier phase recovery algorithms for compensation of phase impairments due to the two lasers for higher order circular and square modulations. The proposed methods outperform the state of art algorithms both in performance and in complexity. / <p>QC 20170516</p> / European project ICONE gr. #608099

Com o avanço técnico-científico e a necessidade de rapidez nas comunicações dos diversos segmentos da economia e da vida moderna, a utilização de fones de ouvido não se restringe mais somente aos serviços de Telefonia (telefonistas, atendentes, técnicos e cabistas), operadores de telemarketing ou teleatendimento, mas também a outras profissões como pilotos de aeronaves e de helicópteros, músicos, operadores de áudio e vídeo, além de profissionais de inúmeras outras atividades que necessitam utilizar fones para comunicações, como na indústria naval, do petróleo, da mineração (telemineração, mineração remota), etc. Com isso, a avaliação de risco de surdez ocupacional deve ser adequada à realidade de milhares de pessoas hoje envolvidas com a utilização de fones de ouvido. Essa questão se amplia quando se considera uma legião de pessoas que diariamente passa horas ouvindo música em seus tocadores digitais de música com o volume tão alto que qualquer um ao lado delas pode também ouvir os mesmos sons. Principalmente devido aos outros tipos de exposição, mais difundidos, a exposição ocupacional ao ruído é um assunto bastante discutido, e há, inclusive, critérios adequados de avaliação dos níveis sonoros, que estão, no entanto, voltados para os sons que podem ser medidos na zona auditiva em campo aberto, mas não no interior do pavilhão auricular, que é o caso do presente trabalho. Considerando tal lacuna relacionada aos critérios adotados na avaliação dos níveis sonoros, este trabalho objetiva: estudar os trabalhos sobre as medições sonoras que são atualmente realizadas no interior do pavilhão auricular; demonstrar que o estudo da avaliação do nível sonoro em atividades que utilizam fones de ouvido ainda é incipiente, complexo e oneroso; identificar qual(is) norma(s) é(são) mais adequada(s) para avaliar os níveis de ruído em fones. Para tanto, fez-se uma revisão da literatura, utilizando como materiais e métodos, de forma comparativa, os resultados das experiências e dos estudos do autor e de outros especialistas frente às normas disponíveis pertinentes relativas aos critérios metodológicos de medição dos níveis de ruído em fones de ouvido. Concluindo, esta pesquisa traz importantes parâmetros necessários para uma avaliação confiável e subsídios para o desenvolvimento de uma Instrução Técnica ou elaboração de uma Norma de Higiene Ocupacional NHO específica para este tipo de avaliação. / New electronic technologies have improved the communication systems in general ways, and consequently sound devices have become better, cheaper and widely used. In the professional field, millions of workers use every day headsets and headphones talking to clients, transmitting information and news to control centers, and also listening music. It is a common practice among telephone operators, telemarketing attendees, pilots, musicians, police officers, etc; also, young people using modern sound and video players with individual speakers. If on one side the communication systems are much better, on other way the sound pressure levels inside of headsets or headphones are a big concern, especially when people are listening their favorite songs. Sometimes the sound levels are so high that anyone around is able to listen its music. It is a fact very known that the acoustic energy may destroy the cochlea cells after long noise exposures at high levels. Therefore, million of users of those electronic apparatus are exposure to a potential hearing loss risk in spite of experimenting pleasure moments or just doing their job. The problem of hearing losses is more complicate to headset or headphone users because there is not criterion very well established as it is common to general workers. The standards for prevention of hearing losses are addressed to environment noise that is measured outside of the auricular pavilion. The technology applied to measure sound levels inside of auricular pavilion is complex and there are a few instruments available in the market. However, the most important limitation is absence of technical criteria that define which acoustic situations could be considered a hearing loss risk. Considering all these limitations, this paper has the following objectives: review technical articles that present evaluations of noise inside of auricular pavilion; demonstrate that published studies in this matter are embryonic face to complexity and costs involved with; identify the most appropriate standard to evaluate noise levels inside of auricular pavilion. Thus, the Material and Methods adopted in this paper are based on a comparative review of the literature available, including results from experiences developed by the own author, and other data published by several experts. The numbers, records and levels, etc presented here are related to the respective methods or criteria. Therefore, the information, data, discussion, analyses, and conclusions presented in this paper are addressed to motivate new studies and debates that may result in a new national or international standard easier and less expensive than those are complied today. New proceedings should be developed with clear instructions that avoid misunderstanding and guide different practitioners to reproduce studies with similar methodologies. Concluding, this paper introduces important parameters that are necessary to evaluate noise generated by headphones in workplaces, and, also, gives some guidelines and subsidies to develop a measuring procedure or a technical standard related to occupational hygiene in this matter.

INTRODUÇÃO: O ruído é considerado, mundialmente, como um problema de saúde pública. No ambiente escolar, o ruído é um fator de grande preocupação, devido a seus impactos e prejuízos, tanto para os alunos como para os funcionários, incluindo os professores. Os danos do ruído para as crianças podem englobar efeitos auditivos, de saúde em geral e cognitivos, afetando negativamente o desenvolvimento da aprendizagem. Dificuldades de concentração e engajamento, além de prejuízos para o sono e memória também são relatados. Muitas pesquisas vêm demonstrando que o ruído em salas de aula encontra-se acima dos valores recomendados. Desta forma, estudos que busquem a promoção da saúde auditiva e a conscientização da comunidade escolar com relação ao ruído são fundamentais, uma vez que podem contribuir para a melhoria da qualidade de vida dos atores envolvidos, bem como para a constituição de um ambiente acústico mais propício para a saúde e aprendizagem. OBJETIVOS: O objetivo geral do presente estudo foi o desenvolvimento e a verificação da eficácia de um programa de promoção de saúde auditiva em uma escola particular. Os objetivos específicos foram a verificação dos níveis de pressão sonora existentes nas dependências da escola antes e após o programa de intervenção; as queixas e o grau de desconforto com relação ao ruído dos alunos e dos professores da escola, por meio da aplicação de questionários específicos, pré e pós-intervenção; e a elaboração de uma proposta coletiva de intervenção na escola, norteada pelo Modelo Ecológico de Promoção da Saúde. MÉTODO: Participaram deste estudo alunos e funcionários de uma escola particular em Santana de Parnaíba, São Paulo. Os procedimentos realizados incluíram medições dos níveis de pressão sonora pré e pós-intervenção das salas de aulas e demais espaços da escola, aplicação de questionários pré e pós-intervenção nos alunos e professores para verificação de sintomas auditivos, extra-auditivos e grau de incômodo com o ruído no ambiente escolar. Além disso, foram realizadas as intervenções propriamente ditas, que foram desenvolvidas em conjunto a equipe da escola e alunos. RESULTADOS: Ao comparar as medições pré e pós-intervenção, pode-se observar diminuição estatisticamente significante dos níveis de ruído em determinadas salas de aula e anfiteatro. Já para outros espaços coletivos, como biblioteca e cantina, os níveis de ruído permaneceram sem diferença significante. Os questionários pré e pós-intervenção mostraram uma maior consciência acerca do ruído e intervenções efetivas para diminuição deste nas salas de aula. As intervenções realizadas conseguiram abranger todos os níveis propostos pelo Modelo Ecológico de Promoção da Saúde, com exceção do nível de políticas públicas. As ações tiveram caráter educativo, pedagógico, comunitário e físico, bem como foram desenvolvidas e implementadas em conjunto com a equipe pedagógica da escola e com os alunos. A escola realizou tratamento acústico nos espaços definidos como prioritários. CONCLUSÃO: Pode-se verificar que o programa desenvolvido, juntamente com a escola, teve impactos positivos, tais como redução nos níveis de ruído, mudanças no ambiente (tratamento acústico), bem como na cultura escolar, em relação à diminuição do ruído / INTRODUCTION: Noise is described worldwide as a public health problem. In the school environment, noise is a major concern due to the impacts and impairment it may cause in students and staff, including teachers. In the range of damage that noise may cause in children, we may enlist auditory problems, general health and also cognitive effects, which may affect their learning development. In some cases, difficulties with memory, concentration and also sleep are reported. Several studies have shown that noise in classroom is, commonly, above the recommended values. Thus, researches that aim to promote hearing health and awareness of the school community regarding noise are fundamental, since they can contribute to the improvement of life quality for education professionals, as well as for providing better acoustic environment for health and learning. PURPOSE: The overall aim of the present study was to develop and verify the efficacy of a hearing health promotion program in a private school. The specific objectives were to verify the sound pressure levels in the school before and after the intervention program; the complaints and the degree of discomfort regarding the noise of students and teachers from the school, through specific questionnaires, applied before and after intervention; and the elaboration of a collective intervention proposal in the school, guided by the Ecological Model of Health Promotion. METHODS: Participated in this study, students and employees from a private school of Santana de Parnaíba, São Paulo. The procedures performed included measurements of sound pressure pre and post intervention in the classrooms and in several environment of the school; we applied pre and post intervention questionnaires in students and teachers to verify auditory and extra-auditory symptoms and the degree of annoyance concerning noise in the school environment. Besides, we conducted intervention acts which were defined jointly with the school staff and students. RESULTS: Comparing pre and post-intervention measurements, a statistically significant reduction of noise levels was observed in some classrooms and in the amphitheater. On the other hand, for other collective places, such as library and canteen, noise levels remained without significant difference. The pre and post intervention questionnaires showed a greater awareness about noise and effective interventions to reduce it in classrooms. The interventions that we performed were effective to cover all levels proposed by the Ecological Model of Health Promotion, apart from the level of public policies. The actions were educational, pedagogical, community and physical, and they were developed and implemented in partnership with the pedagogical team and students. The school performed acoustic treatment in the spaces defined as priority. CONCLUSION: We verified that the developed program which was conducted along with the school, achieved positive impacts, such as noise levels reduction, changes in the environment (acoustic treatment), as well as in the habits of the school staff regarding noise reduction

O Ruído de Baixa Frequência (LFN), tais como o ruído flicker e o Random Telegraph Noise (RTN), são limitadores de performance em muitos circuitos analógicos e digitais. Para transistores diminutos, a densidade espectral de potência do ruído pode variar muitas ordens de grandeza, impondo uma séria limitação na performance do circuito e também em sua confiabilidade. Nesta tese, nós propomos um novo modelo de RTN estatístico para descrever o ruído de baixa frequência em MOSFETs. Utilizando o modelo proposto, pode-se explicar e calcular o valor esperado e a variabilidade do ruído em função das polarizações, geometrias e dos parâmetros físicos do transistor. O modelo é validado através de inúmeros resultados experimentais para dispositivos com canais tipo n e p, e para diferentes tecnologias CMOS. É demonstrado que a estatística do ruído LFN dos dispositivos de canal tipo n e p podem ser descritos através do mesmo mecanismo. Através dos nossos resultados e do nosso modelo, nós mostramos que a densidade de armadilhas dos transistores de canal tipo p é fortemente dependente do nível de Fermi, enquanto para o transistor de tipo n a densidade de armadilhas pode ser considerada constante na energia. Também é mostrado e explicado, através do nosso modelo, o impacto do implante de halo nas estatísticas do ruído. Utilizando o modelo demonstra-se porque a variabilidade, denotado por σ[log(SId)], do RTN/LFN não segue uma dependência 1/√área; e fica demonstrado que o ruído, e sua variabilidade, encontrado em nossas medidas pode ser modelado utilizando parâmetros físicos. Além disso, o modelo proposto pode ser utilizado para calcular o percentil do ruído, o qual pode ser utilizado para prever ou alcançar certo rendimento do circuito. / Low Frequency Noise (LFN) and Random Telegraph Noise (RTN) are performance limiters in many analog and digital circuits. For small area devices, the noise power spectral density can easily vary by many orders of magnitude, imposing serious threat on circuit performance and possibly reliability. In this thesis, we propose a new RTN model to describe the statistics of the low frequency noise in MOSFETs. Using the proposed model, we can explain and calculate the Expected value and Variability of the noise as function of devices’ biases, geometry and physical parameters. The model is validated through numerous experimental results for n-channel and p-channel devices from different CMOS technology nodes. We show that the LFN statistics of n-channel and p-channel MOSFETs can be described by the same mechanism. From our results and model, we show that the trap density of the p-channel device is a strongly varying function of the Fermi level, whereas for the n-channel the trap density can be considered constant. We also show and explain, using the proposed model, the impact of the halo-implanted regions on the statistics of the noise. Using this model, we clarify why the variability, denoted by σ[log(SId)], of RTN/LFN doesn't follow a 1/√area dependence; and we demonstrate that the noise, and its variability, found in our measurements can be modeled using reasonable physical quantities. Moreover, the proposed model can be used to calculate the percentile quantity of the noise, which can be used to predict or to achieve certain circuit yield.

Com o avanço técnico-científico e a necessidade de rapidez nas comunicações dos diversos segmentos da economia e da vida moderna, a utilização de fones de ouvido não se restringe mais somente aos serviços de Telefonia (telefonistas, atendentes, técnicos e cabistas), operadores de telemarketing ou teleatendimento, mas também a outras profissões como pilotos de aeronaves e de helicópteros, músicos, operadores de áudio e vídeo, além de profissionais de inúmeras outras atividades que necessitam utilizar fones para comunicações, como na indústria naval, do petróleo, da mineração (telemineração, mineração remota), etc. Com isso, a avaliação de risco de surdez ocupacional deve ser adequada à realidade de milhares de pessoas hoje envolvidas com a utilização de fones de ouvido. Essa questão se amplia quando se considera uma legião de pessoas que diariamente passa horas ouvindo música em seus tocadores digitais de música com o volume tão alto que qualquer um ao lado delas pode também ouvir os mesmos sons. Principalmente devido aos outros tipos de exposição, mais difundidos, a exposição ocupacional ao ruído é um assunto bastante discutido, e há, inclusive, critérios adequados de avaliação dos níveis sonoros, que estão, no entanto, voltados para os sons que podem ser medidos na zona auditiva em campo aberto, mas não no interior do pavilhão auricular, que é o caso do presente trabalho. Considerando tal lacuna relacionada aos critérios adotados na avaliação dos níveis sonoros, este trabalho objetiva: estudar os trabalhos sobre as medições sonoras que são atualmente realizadas no interior do pavilhão auricular; demonstrar que o estudo da avaliação do nível sonoro em atividades que utilizam fones de ouvido ainda é incipiente, complexo e oneroso; identificar qual(is) norma(s) é(são) mais adequada(s) para avaliar os níveis de ruído em fones. Para tanto, fez-se uma revisão da literatura, utilizando como materiais e métodos, de forma comparativa, os resultados das experiências e dos estudos do autor e de outros especialistas frente às normas disponíveis pertinentes relativas aos critérios metodológicos de medição dos níveis de ruído em fones de ouvido. Concluindo, esta pesquisa traz importantes parâmetros necessários para uma avaliação confiável e subsídios para o desenvolvimento de uma Instrução Técnica ou elaboração de uma Norma de Higiene Ocupacional NHO específica para este tipo de avaliação. / New electronic technologies have improved the communication systems in general ways, and consequently sound devices have become better, cheaper and widely used. In the professional field, millions of workers use every day headsets and headphones talking to clients, transmitting information and news to control centers, and also listening music. It is a common practice among telephone operators, telemarketing attendees, pilots, musicians, police officers, etc; also, young people using modern sound and video players with individual speakers. If on one side the communication systems are much better, on other way the sound pressure levels inside of headsets or headphones are a big concern, especially when people are listening their favorite songs. Sometimes the sound levels are so high that anyone around is able to listen its music. It is a fact very known that the acoustic energy may destroy the cochlea cells after long noise exposures at high levels. Therefore, million of users of those electronic apparatus are exposure to a potential hearing loss risk in spite of experimenting pleasure moments or just doing their job. The problem of hearing losses is more complicate to headset or headphone users because there is not criterion very well established as it is common to general workers. The standards for prevention of hearing losses are addressed to environment noise that is measured outside of the auricular pavilion. The technology applied to measure sound levels inside of auricular pavilion is complex and there are a few instruments available in the market. However, the most important limitation is absence of technical criteria that define which acoustic situations could be considered a hearing loss risk. Considering all these limitations, this paper has the following objectives: review technical articles that present evaluations of noise inside of auricular pavilion; demonstrate that published studies in this matter are embryonic face to complexity and costs involved with; identify the most appropriate standard to evaluate noise levels inside of auricular pavilion. Thus, the Material and Methods adopted in this paper are based on a comparative review of the literature available, including results from experiences developed by the own author, and other data published by several experts. The numbers, records and levels, etc presented here are related to the respective methods or criteria. Therefore, the information, data, discussion, analyses, and conclusions presented in this paper are addressed to motivate new studies and debates that may result in a new national or international standard easier and less expensive than those are complied today. New proceedings should be developed with clear instructions that avoid misunderstanding and guide different practitioners to reproduce studies with similar methodologies. Concluding, this paper introduces important parameters that are necessary to evaluate noise generated by headphones in workplaces, and, also, gives some guidelines and subsidies to develop a measuring procedure or a technical standard related to occupational hygiene in this matter.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-12-15T15:05:04Z No. of bitstreams: 1 Marcelo Krumenauer_.pdf: 69569589 bytes, checksum: e2523784eadef427213d4da3ae49eb6f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T15:05:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo Krumenauer_.pdf: 69569589 bytes, checksum: e2523784eadef427213d4da3ae49eb6f (MD5) Previous issue date: 2016-08-09 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Os mapas de ruído ou cartas acústicas são amplamente difundidos entre os países da União Europeia e são importantes ferramentas para elaboração de planos de ação e metas para combater a poluição sonora. No Brasil, contudo, poucas são as ações efetivas para a identificação e avaliação das condições de exposição da população ao ruído real. O conhecimento dos níveis reais de ruído permite ao poder público a análise e proposição de medidas e políticas públicas. Nos centros urbanos, cada vez mais a população sofre devido aos efeitos dos elevados níveis de ruídos, principalmente decorrentes do tráfego viário, degradando o meio ambiente e as condições de vida da população. O objetivo do trabalho é desenvolver o mapa de ruído para o Campus da Universidade do Vale do Rio dos Sinos. Para desenvolver este objetivo, foi utilizado o software de previsão acústica CadnaA, aplicando-se os seguintes procedimentos metodológicos: definição da área de estudo; estudo de tráfego da área avaliada (utilizando-se a contagem automática de veículos, através de controladores eletrônicos e cancelas automáticas do Campus); definição de grandezas (meteorológicas, acústicas, tráfego e geométricas); definição de parâmetros de cálculo; modelagem sonora; e validação do ambiente simulado. Para validação do mapa de ruído do Campus, foram avaliados 13 diferentes modelos, com diferentes configurações, comparando-os com os níveis equivalentes de pressão sonora coletados em campo. Os resultados finais indicam um modelo calibrado para a representação do ambiente sonoro do Campus, que com grande diversidade de ambientes de propagação, diferencia-se dos demais ambientes urbanos. Este trabalho justifica-se pelo avanço no reconhecimento e quantificação de níveis de ruídos em áreas externas. / The noise maps or acoustic cards are widely disseminated among of the European Union countries and are important tools for preparing action plans and targets to combat noise pollution. In Brazil, however, there are few effective actions for the identification and evaluation of the conditions of exposure of the population to the real noise. Knowledge of the actual levels of noise allows the government to analyze and propose measures and public policies. In urban centers, increasingly people are suffering from the effects of high noise levels, mainly resulting from road traffic, degrading the environment and living conditions of the population. The objective is to develop a noise map for the Campus of the Universidade do Vale do Rio dos Sinos. To develop this goal, the acoustic prediction software CadnaA was used, applying the following methodological procedures: definition of the study area; the evaluated area traffic study (using the automatic counting of vehicles through electronic controllers and automatic Campus gates); defining quantities (weather, acoustics, traffic and geometric); setting calculation parameters; sound modeling; and validation of the simulated environment. To validate the Campus noise map were evaluated 13 different models, with different settings, comparing them with the equivalent sound pressure level collected in the field. The final results indicate a calibrated model for the representation of the Campus environment sound, which with great diversity of propagation environments, differs from other urban environments. This work is justified by the progress in the recognition and measurement of noise levels outdoors.

The first bypass turbofan engines came into operation in the early 1970s. The need for reductions in the fuel consumption affected aircraft noise positively through reductions in the jet noise. Over the past decades, the bypass ratio of turbofan engines has continuously increased and, as a result, aircraft engine noise has decreased to a level comparable to the noise originated from the turbulent flow around the airframe for take-off and landing conditions. Although aircraft have become quieter, the number of individuals affected by the aviation growth is likely to increase. Airframe noise has been currently identified as the ultimate aircraft noise barrier and many efforts devoted to its reductions have focused specifically on landing gears and high-lift devices, which are the most relevant noise contributors. Some devices have been designed to reduce flap noise, however, not all of them have been successfully tested in a detailed large-scale flap model due to their difficult implementation in real flap side-edges. This research investigates the relationship between the parameters of a large-scale flap model at 1.50×106 Reynolds number and the physics responsible for flap side-edge noise generation, one of the most dominant sources of the airframe noise. Experimental tests were conducted in a wind-tunnel and flow-field measurements were taken by a multi-hole pitot probe and an aerodynamic balance and complemented by phased microphone array techniques towards a deeper understanding of flap side-edge noise sources and their correlations to unsteady vorticity fluctuations. Conventional beamforming and CLEAN-SC and DAMAS deconvolution methodologies provided far-field acoustic spectra estimations and noise source mapping. The model used for the tests consists of an unswept isolated flap element with representative tip details present in conventional medium-range transport aircraft. The instrumentation includes 106 steady pressure taps distributed chord-wise and span-wise and a sand trip tape to transition the laminar boundary layer. Different side-edge devices were assessed towards airframe noise reductions. A perforated side-edge treatment was also applied to the flap side-edge. Results of aerodynamic and aeroacoustic tests conducted in the LAE-1 closed circuit wind tunnel with a closed test section at the São Carlos School of Engineering - University of São Paulo (EESC-USP) at up to 40 m/s flow speeds provided specific information on the aeroacoustic and aerodynamic characterization of the dominant acoustic source mechanisms of the flap model. / Os primeiros motores turbofan com razão de desvio entraram em operação no início dos anos 70. A necessidade de reduções no consumo de combustível afetou positivamente o ruído das aeronaves através de reduções no ruído do jato. Nas últimas décadas, a razão de desvio de motores turbofan aumentou continuamente e, como resultado, o ruído do motor da aeronave diminuiu para um nível comparável ao ruído originado do fluxo turbulento ao redor do airframe para as condições de decolagem e pouso. Embora as aeronaves tenham-se tornado mais silenciosas, é provável que o número de indivíduos afetados pelo crescimento da aviação aumente. Atualmente, o ruído de airframe tem sido identificado como a barreira máxima de ruído para aeronaves e muitos esforços dedicados à sua redução se concentraram especificamente no trem de pouso e dispositivos de alta sustentação, que são os contribuidores de ruído mais relevantes. Alguns dispositivos foram projetados para reduzir o ruído do flap, no entanto, nem todos deles foram testados com sucesso em um modelo detalhado de flap de grande escala, devido a sua difícil implementação nas bordas laterais do flap real. Esta pesquisa investiga a relação entre os parâmetros de um modelo de flap de grande escala com número de Reynolds de 1.50 × 106 e a física responsável pela geração de ruído na borda lateral do flap, uma das fontes mais dominantes do ruido de airframe. Testes experimentais foram realizados em um túnel de vento e as medidas do escoamento foram tomadas por uma sonda pitot de múltiplos furos e uma balança aerodinâmica e complementadas por técnicas de antenas de microfones para um entendimento mais profundo das fontes de ruído da ponta do flap e suas correlações com flutuações instáveis de vorticidade. O beamforming convencional e as metodologias de deconvolução CLEAN-SC e DAMAS forneceram estimativas de espectros acústicos de campo distante e mapeamento de fontes de ruído. O modelo usado para os testes consiste em um elemento de flap isolado, sem enflechamento, com detalhes de ponta representativos presentes em aeronaves convencionais de transporte de médio alcance. A instrumentação inclui 106 tomadas de pressão estacionárias distribuídas na corda e na envergadura e um trip de fita de areia para fazer a transição da camada limite laminar. Diferentes dispositivos de borda lateral foram avaliados em relação às reduções de ruído de airframe. Um tratamento perfurado de borda lateral também foi aplicado à borda lateral do flap. Os resultados dos testes aerodinâmicos e aeroacústicos realizados no túnel de vento de circuito fechado LAE-1, com seção de provas fechada na Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo (EESC-USP) com velocidade de fluxo de até 40 m/s forneceram informações específicas sobre a caracterização aeroacústica e aerodinâmica dos mecanismos dominantes de fonte acústica do modelo de flap.

ABSTRACT DETERMINATION OF STOCHASTIC MODEL PARAMETERS OF INERTIAL SENSORS &Uuml / nver, Alper PhD, Department of Electric Electronic Engineering Supervisor: Prof. Dr. M&uuml / beccel Demirekler January 2013, 82 pages Gyro and accelerometer systematic errors due to biases, scale factors, and misalignments can be compensated via an on-board Kalman filtering approach in a Navigation System. On the other hand, sensor random noise sources such as Quantization Noise (QN), Angular Random Walk (ARW), Flicker Noise (FN), and Rate Random Walk (RRW) are not easily estimated by an on-board filter, due to their random characteristics. In this thesis a new method based on the variance of difference sequences is proposed to compute the powers of the above mentioned noise sources. The method is capable of online or offline estimation of stochastic model parameters of the inertial sensors. Our aim in this study is the estimation of ARW, FN and RRW parameters besides the quantization and the Gauss-Markov noise parameters of the inertial sensors. The proposed method is tested both on the simulated and the real sensor data and the results are compared with the Allan variance method. Comparison shows very satisfactory results for the performance of the method. Computational load of the new method is less than the computational load of the Allan variance on the order of tens. One of the usages of this method is the individual noise characterization. A noise, whose power spectral density has a constant slope, can be identified accurately by the proposed method. In addition to this, the parameters of the GM noise can also be determined. Another idea developed here is to approximate the overall error source as a combination of ARW and some number of GM sources only. The reasons of selecting such a structure is the feasibility of using these models in a Kalman filter framework for error propagation as well as their generality of modeling other noise sources.