Recently, there has been a growing interest in improving the performance of the wireless relay networks through the use of Physical Layer Network Coding (PLNC) techniques. The physical layer network coding technique allows two terminals to transmit simultaneously to a relay node and decode the modulo-2 sum of the transmitted bits at the relay. This technique considerably improves performance over Digital Network Coding technique. In this thesis, we will present an algorithm for joint decoding of the modulo-2 sum of bits transmitted from two unsynchronized transmitters at the relay. We shall also address the problems that arise when boundaries of the signals do not align with each other and when the channel parameters are slowly varying and are unknown to the receiver at the relay node. Our approach will first jointly estimate the timing o sets and fading gains of both signals using a known pilot sequence sent by both transmitters in the beginning of the packet and then perform Maximum Likelihood detection of data using a state-based Viterbi decoding scheme that takes into account the timing o sets between the interfering signals. We shall present an algorithm for simultaneously tracking the amplitude and phase of slowly varying wireless channel that will work in conjunction our Maximum Likelihood detection algorithm. Finally, we shall provide extension of our receiver to support antenna diversity. Our results show that the proposed detection algorithm works reasonably well, even with the assumption of timing misalignment. We also demonstrate that the performance of the algorithm is not degraded by amplitude and/or phase mismatch between the users. We further show that the performance of the channel tracking algorithm is close to the ideal case i.e. when the channel estimates are perfectly known. Finally, we demonstrate the performance boost provided by the receiver antenna diversity.

We consider the multi-user MIMO broadcast channel with M single-antenna users and N transmit antennas under the constraint that each antenna emits signals having constant envelope (CE). The motivation for this is that CE signals facilitate the use of power-efficient RF power amplifiers. Analytical and numerical results show that, under certain mild conditions on the channel gains, for a fixed M, an array gain is achievable even under the stringent per-antenna CE constraint. Essentially, for a fixed M, at sufficiently large N the total transmitted power can be reduced with increasing N while maintaining a fixed information rate to each user. Simulations for the i.i.d. Rayleigh fading channel show that the total transmit power can be reduced linearly with increasing N (i.e., an O(N) array gain). We also propose a precoding scheme which finds near-optimal CE signals to be transmitted, and has O(MN) complexity. Also, in terms of the total transmit power required to achieve a fixed desired information sum-rate, despite the stringent per-antenna CE constraint, the proposed CE precoding scheme performs close to the sum-capacity achieving scheme for an average-only total transmit power constrained channel. / <p>Funding Agencies|Swedish Foundation for Strategic Research (SSF)||ELLIIT||Knut and Alice Wallenberg Foundation||Center for Industrial Information Technology at ISY, Linkoping University (CENIIT)||</p>

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Esta tesis se centra en el estudio de la influencia del solvente en la estructura y dinámica del ADN mediante técnicas de simulación por ordenador.En la misma se han realizado dos bloques diferenciados, cuyos objetivos concretos serían: 1- El estudio de una secuencia de ADN en solución con diferentes fuerzas iónicas con el objetivo de racionalizar cómo los contraiones modulan las propiedades estructurales y dinámicas de la molécula. 2- El estudio de diversos ácidos nucleicos canónicos y no canónicos en ausencia de solvente, bajo condiciones similares a las que tienen lugar en los experimentos de espectrometría de masas por ionización con electrospray (ESI-MS). Este bloque, a su vez, está dividido en tres trabajos: i/-estudio de la doble hélice de ADN en condiciones de vacío propias de los experimentos de ESI-M, ii/-estudio de la naturaleza de complejos no covalentes entre minor groove binders (mG-binders) y ADN de doble cadena en condiciones de vacío, iii/-análisis del comportamiento de estructuras de ADN formadas por cuatro cadenas (G-cuadrúplex) en condiciones de vacío.La técnica utilizada para este propósito ha sido la Dinámica Molecular, la cual permite la descripción rigurosa a nivel atómico de las propiedades estructurales, energéticas y dinámicas de la molécula. Los resultados obtenidos en esta tesis complementan la información disponible en la actualidad sobre la estructura y conformación del ADN en dichas condiciones extremas. / This thesis is centered in the theoretical study of the influence of the solvent in the structure and dynamics of the DNA. First, there is a study of 12-mer sequence of DNA under different ionic strengths with the objective of elucidate how the molecule is influenced by the ionic atmosphere. Later on, different nucleic acids are studied with the absence of solvent under similar conditions to the Electrospray Ionization Mass spectrometry technique with the objective of study the structural, energetic and dynamics properties of DNA in the gas phase. The systems studied are:-Double helix of DNA.-Non covalent complexes between minor-groove binders and double stranded DNA.-G-quadruplexes of DNA.The main computational approach used has been the Molecular Dynamics technique. This powerful method allows to study at atomistic level the Nucleic Acids under those extreme conditions mentioned. The results obtained in this thesis complement the experimental information available about the structure and conformation of DNA in vacuum.

En el contexto de la técnica de SPECT, la simulación Monte Carlo es una herramienta que permite profundizar en el fundamento físico de la formación de la imagen, evaluando diversos aspectos que serían muy difíciles de medir experimentalmente. Monte Carlo es un método estadístico que parte del seguimiento de partículas, generadas aleatoriamente, en una distribución tridimensional. Este seguimiento se hace incluyendo toda la física implicada, modelizada con unas funciones de probabilidad para las diferentes interacciones posibles. Este método se utiliza en diversas especialidades relacionadas con la interacción radiación ionizante-materia como son la medicina nuclear, radioterapia, dosimetría y protección radiológica.Esta herramienta se empleará en dos aplicaciones: 1) Cuantificación de estudios de SPECT de neurotransmisión y 2) Localización del foco epileptógeno en el contexto de la epilepsia farmacorresistente.A) Cuantificación de estudios de SPECT de neurotransmisión:El estudio de los sistemas de neurotransmisión cerebral tiene una gran importancia en el diagnóstico de enfermedades neurológicas y psiquiátricas. En concreto, la disfunción del sistema dopaminérgico presináptico está relacionado con la Enfermedad de Parkinson. La valoración visual es a menudo suficiente para valorar las imágenes del transportador de dopamina (DAT), pero una cuantificación de las imágenes permitiría hacerla menos dependiente del observador. Los valores cuantitativos están afectados por la degradación de las imágenes debido a los efectos asociados a la interacción radiación-materia, a los efectos relacionados con la respuesta del sistema colimador/detector y al efecto de volumen parcial. Para alcanzar la cuantificación exacta de estas imágenes es necesario desarrollar algoritmos de reconstrucción y métodos de corrección de cada uno de los efectos degradantes que afectan a la técnica de SPECT. Para evaluar la fiabilidad y la exactitud de los algoritmos de reconstrucción y de los métodos de cuantificación se puede hacer uso de las técnicas de simulación Monte Carlo. Por medio de la simulación de maniquíes numérico se puede evaluar la exactitud de un método de cuantificación comparando los valores teóricos (del maniquí) con los valores calculados (en la imagen reconstruida).B) Localización del foco epileptógeno:Las crisis epilépticas parciales se caracterizan por presentar un origen focal y porque tienen una elevada farmacorresistencia, por lo que se plantea la búsqueda de otras alternativas terapéuticas. Una posibilidad es el tratamiento quirúrgico extrayendo el foco sin que se produzcan déficits neurológicos significativos. Por este motivo la detección y correcta localización del foco es fundamental para valorara la posibilidad de cirugía en estos pacientes. El método SISCOM permite localizar el foco mediante el registro de dos estudios de SPECT (ictal e interictal) para detectar los cambios de perfusión y esta información funcional registrarla con la imagen de resonancia magnética, que aporta el detalle estructural y así permite localización del foco detectado. La evaluación cuantitativa de los algoritmos de registro empleados en la técnica requiere el conocimiento de una transformación geométrica de referencia. Para obtener esta transformación algunos estudios emplean marcadores externos, otros marcos estereotácticos o el cálculo de la transformación geométrica a partir de los resultados de registros intermedios. Una manera de conseguir este gold standard es por medio de la simulación realista de datos de SPECT.

La investigación se centra en el análisis de tareas motrices diseñadas para abordar los contenidos del tema transversal Educación para la Salud, en una escuela rural. Con ello se pretende identificar los criterios empleados por la maestra especialista de Educación Física, en el momento de diseñar las tareas motrices; constatar los procedimientos de aprendizaje empleados por los alumnos y alumnas durante su resolución; y valorar en qué grado las tareas motrices incitan al uso estratégico de procedimientos de aprendizaje y, por tanto, al aprendizaje significativo de los contenidos transversales.Los fundamentos teóricos que arropan el objeto de la investigación se concretan en torno a la dimensión pedagógica de la motricidad, concretamente a cómo ésta puede tratarse como finalidad y como medio educativo; a la caracterización y definición curricular de los contenidos transversales y a los procesos de enseñanza y aprendizaje tratados desde la perspectiva constructivista y las teorías del aprendizaje significativo.El diseño de la investigación se realiza siguiendo las directrices de un estudio de caso. La metodología empleada para abordar el objeto de estudio es eminentemente cualitativa. Se emplean instrumentos como las notas de campo del investigador participante, los registros anecdóticos de los observadores externos y la entrevistas semi-estructuradas con la maestra especialista en EF. Como complemento a estas técnicas también se realiza un análisis sistemático (listas de control) de las tareas diseñadas previamente por la maestra / This thesis is centered in the analysis of motor tasks with the intention of confirming the procedures that the pupils|students use to learn transversal contents. Setting off from the integration of qualitative and quantitative methodologies, instruments based on the systematic observation, the participant observation and the interview are designed.

Aquesta tesi doctoral consta de cinc capítols, una introducció general, la bibliografia i un annex. A l'introducció general, fem una justificació de l'importància del tema triat, centrada en els tres aspectes següents: actualitat, interès didàctic i el seu estudi sobre un enfoc realista. El primer capítol es diu "Les Actituds" i comprèn els següents apartats:(1.1) Aprofundim en el Concepte a travès de diferents facetes. Es fa una anàlisi minuciosa del que aporten diversos autors i per últim donem la nostra definició personal, i que seria "Predisposició de l'individu per a respondre devant estímuls". Presentem les caractrerístiques més destacades i fem èmfasi en els seus components: afectiu, cognoscitiu i comportamental. Presentem una mostra de les seves quatre funcions i fem una reflexió entorn el problema de la classificació, amb la proposta d'un model senzill. Per últim, contrastem aquest Concepte amb d'altres que sovint han estat motiu de confusions. (1.2) Analitzem els diferents aspectes que intervenen per a la Formació (o no) d'una actitud. (1.3) De manera paral.lela tractem el Canvi d'actitud, aprofundint en tots aquells elements influents i esbrinant les "Teories de la Consistència Cognitiva", que pretenen explicar aques canvi. (1.4) Com que la Relació entre Actitud i Conducta és un tema de gran actualitat, aquest apartat vé dedicat a mostrar les tendències existents en el decurs de l'història, els factors més influents i els models presentats per diversos autors amb els quals pretenen explicar aquesta relació.(1.5) Un dels aspectes més polèmics ha estat i és el Mesurament de les actituds. En el present apartat s'expliciten els motius fonamentals d'aquesta problemàtica així com els diferents tipus de mesures existents. El Capítol Segon du com a títol "Les actituds i la lectura", i podriem dir que forma el nucli teòric de l'investigació. Un cop feta una presentación molt general sobre el camp de la lectura (concepte, elements i línies de recerca), es presenta una recopilació de materials d'arreu del món sobre el tema de les actituds i la lectura, tot i considerant que es tracta d'una matèria que es va començar a estudiar en una data relativament recent. (1978). També s'analitzen els factors que hi intervenen: la família, l'escola, l'ambient i el nen. El Capítol Tercer inclou el material d'investigació i la metodologia utilitzada. Prenent com a base una mostra d'infants de 5è. d'Educació General Bàsica (EGB) de les escoles de Sant Feliu del Llobregat (Barcelona), es presenta la instrumentació utilitzada per la recerca i quines són les variables que s'han tingut en consideració. El Capítol Quart comenta d'una manera àmplia els resultats obtinguts com a resultat de la recerca. Se'n fa una anàlisi descriptiva (barems, fiabilitat i validesa dels inventaris, proves de normalitat, associació i correlación, proves de contrast.) i també una anàlisi cualitativa a nivell d'estudi del contingut de frases ofertes, mitjançant el SPAD. Per últim, el Capítol Cinquè inclou les conclusions més rellevants a nivell teòric i experimental, a més d'assenyalar quines són les noves línies de recerca que s'obren en aquest tema.

This doctoral dissertation approaches three plays written by British playwright Caryl Churchill (1938- ): Cloud Nine (1979), Top Girls (1982), and Blue Heart (1997). Her plays deal mainly with systems of oppression and their effects on the individual or on groups of people. These systems of oppression, reminiscent of the Foucauldian power structures, exert their restrictive power over the dispossessed -the working class, women, or gays and lesbians. The main objective of this dissertation is to demonostrate how a gender and politics-oriented approach to theatre can help to subvert some of the patriarchal and conservative assumptions implicit in traditional theatre. In this respect, the three plays analysed share the presence of recurrent themes: patriarchal society, the nuclear family, colonisation at several levels (race, gender, sexuality), and the capitalist system.

Esta investigación se encuentra en la encrucijada entre el Procesamiento del Lenguaje Natural y el Aprendizaje y Enseñanza de Lenguas Extranjeras y, en concreto, dentro del área denominada Aprendizaje de Lenguas Asistido por Ordenador con Inteliencia Artificial (en inglés, Intelligent Computer-Assisted Language Learning, abreviado ICALL). Nuestra investigación se centra en el diseño, la implemenación en entornos reales de materiales de ICALL para proveer a los estudiantes de lenguas extranjeras, y especialmente de inglés, de materiales que incorporen funcionalidades de corrección y evaluación automáticas de las respuestas. En esta tesis defendemos que, para que la integración de materiales de ICALL sea exitosa, hay que tener en cuenta por igual los requisitos pedagógicos y los computacionales ya en la fase de diseño de los materiales. Nuestros objetivos principales son dos. Por un lado, queremos integrar en el proceso de diseño de materiales tanto los principios fundamentales de la Adquisición de Segundas Lenguas y el Aprendizaje y Enseñanza de Lenguas Extranjeras como los principios fundamentales del modelado lingüístico. Por otro lado, queremos facilitar la integración o de los materiales de ICALL en contextos de instrucción reales, en contraste con los contextos de instrucción de investigación o de laboratorio, para capacitar a los docentes con la metodología y la tecnología necesarias para que puedan crear materiales de ICALL autónomamente. Para conseguir el primer objetivo, proponemos un proceso de diseño de materiales de ICALL que combina los principios básicos de la Enseñanza de Lenguas basado en Tareas y el Diseño de Tests basado en Tareas con el tipo de especificaciones requeridas por las herramientas de Procesamiento del Lenguaje Natural. Exploramos la relación entre los requisitos pedagógicos y computacionales desde tres puntos de vista: (i) las características formales de las actividades para el aprendizaje de lenguas extranjeras, (ii) la complejidad y la variabilidad de la lengua de los estudiantes, y (iii) la viabilidad de aplicar técnicas computacionales para el análisis y evaluación automáticas de las respuestas. Para lograr el segundo objetivo, proponemos una estrategia de evaluación automática que permite a los y las docentes adaptar los recursos lingüísticos computacionales necesarios para corregir automáticamente las actividades de ICALL sin la necesidad de aprender a programar. Para probar la viabilidad de la propuesta presentamos un experimento en que la aplicamos y la evaluamos en entornos de aprendizaje reales con docentes y aprendices de educación secundaria. Con esta tesis hacemos una contribuciones metodológicas y empíricas en el campo del ICALL, con una aproximación innovadora en el diseño de materiales que pone énfasis en la naturaleza multidisciplinar e iterativa del proceso. Los resultados que presentamos revelan el potencial de la caracteritzación de tareas de aprendizaje conjugando la perspectiva el Aprendizaje y Enseñanza de Lenguas Extranjeras y la de la Lingüística Computacional como un instrumento clave para describir formalmente las actividades de aprendizaje. Esta caracteritzación permite identificar los materiales de ICALL que sean a la vez pedagógicamente relevantes y computacionalmente viables. Los resultados demuestran que con la estrategia propuesta los y las docentes pueden caracterizar, crear y utilizar materiales de ICALL dentro de su programa de instrucción, y que el software computacional subyacente proporciona el procesamiento automático requerido con una calidad aceptable para el uso en contextos de instrucción reales. El software y la metodología propuestos resultan cruciales para la investigación y la práctica del ICALL: los docentes son capaces de diseñar actividades para los estudiantes sin depender de un experto en Procesamiento del Lenguaje Natural. Finalmente, los resultados también demuestran que los y las docentes valoran la experimentación muy positivamente en la medida en que les permite integrar nuevas tecnologías en el aula, al tiempo les permite comprender mejor la naturaleza de su tarea docente. Adem'as, los resultados demuestran que los estudiantes se sienten motivados por el hecho de poder utilizar una tecnología que permite una evaluación inmediata y personalizada de su actividad de aprendizaje.