The strong relationship between cognitive processing and coherent behaviour and neurocognitive networks justifies the current huge interest in cortical functional connectivity modeling. This has fostered the development of connectivity estimators from the classical bivariate coherence concept to the notion of multivariate partial directed coherence (PDC) which provides information about temporal dependencies exposing cause and effect relationships. This work examines PDC performance for scalp EEG data whose research value has been subject to much debate in the light of the presence of volume conduction (VC) effects that often obscure the actual nature of cortical source dynamics. Through analytical considerations and simulations we show that even though (VC) can hinder accurate connectivity estimation, one can mitigate its effects by a judicious choice of scalp electrode configuration/ground reference. This observation allows settling the connectivity estimation adequacy debate in the presence of PDC. / A forte relação que processamento cognitivo e comportamento coerente tem com redes neurocognitivas justifica o enorme interesse atual em modelamento de conectividade cortical. Este fato tem justificado o desenvolvimento de estimadores de conectividade desde a clássica coerência bivariada até a noção multivariada de coerência parcial direcionada (PDC) que exibe informação a cerca de dependências temporais que permitem expor relações de causa e efeito. O presente trabalho examina o desempenho da PDC no contexto de EEG de escalpo cujo valor em pesquisa sob os efeitos de condução de volume (VC) tem sido objeto de uma quantidade substancial de questionamentos na medida em esta obscurece a observação da dinâmica das fontes corticais. Por meio de considerações analíticas e simulações, mostramos que é possível mitigar os erros de estimação devidos à VC através da escolha judiciosa da configuração de eletrodos e da referência de terra. Esta observação permite resolver o conflito acerca da adequabilidade da inferência cortical baseada em EEG de escalpo.

Este trabalho propõe um algoritmo rápido para segmentação de partes móveis em vídeo, tendo como base a detecção de volumes fechados no espaço tridimensional. O vídeo de entrada é pré-processado com um algoritmo de detecção de bordas baseado em linhas de nível para produzir os objetos. Os objetos detectados são agrupados utilizando uma combinação dos métodos de mean shift clustering e meta-agrupamento. Para diminuir o tempo de computação, somente alguns objetos e quadros são utilizados no agrupamento. Uma vez que a forma de detecção garante que os objetos persistem com o mesmo rótulo em múltiplos quadros, a seleção de quadros impacta pouco no resultado final. Dependendo da aplicação desejada os grupos podem ser refinados em uma etapa de pós-processamento. / This work presents a very fast algorithm to segmentation of moving parts in a video, based on detection of surfaces of the scene with closed contours. The input video is preprocessed with an edge detection algorithm based on level lines to produce the objects. The detected objects are clustered using a combination of mean shift clustering and ensemble clustering. In order decrease even more the computation time required, two methods can be used combined: object filtering by size and selecting only a few frames of the video. Since the detected objects are coherent in time, frame skipping does not affect the final result. Depending on the application the detected clusters can be refined using post processing steps.

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-12-06T12:35:11Z No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2016-12-06T12:36:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-06T12:36:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11- Taciana Araujo de Souza - Aplica??o da Transformada Wavelet em An?lise de Texturas de Gr?ficos de Recorr?ncia.pdf: 3681994 bytes, checksum: ca089bc3877db3b99c310c8d3304967d (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / A an?lise ac?stica do sinal de voz, devido ? sua natureza n?o invasiva e ao baixo custo, tem se mostrado uma eficiente ferramenta para aux?lio ao diagn?stico das desordens vocais provocadas por patologias na laringe. Os gr?ficos apresentam padr?es de larga e pequena escala, cujas varia??es em sua textura representam o comportamento do sinal de voz, proporcionando informa??es acerca do estado de normalidade ou de altera??o na qualidade vocal. Os padr?es de pequena escala podem ser vistos como caracter?sticas de textura e servem como base para uma an?lise quantitativa dos gr?ficos de recorr?ncia. T?cnicas de Processamento Digital de Imagens s?o empregadas para a an?lise da textura contida nos gr?ficos de recorr?ncia, baseada na transformada wavelet bidimensional. A fim de discriminar sinais saud?veis de sinais patol?gicos, s?o extra?dos diversos descritores de texturas dos coeficientes de cada sub-banda obtida pela decomposi??o wavelet bidimensional. Nesta pesquisa, duas abordagens foram aplicadas, as quais se diferenciam pela forma de extra??o dos padr?es representativos dos sinais: extra??o dos descritores de textura diretamente das sub-bandas da transformada wavelet; e extra??o dos descritores de Haralick, a partir da matriz de co-ocorr?ncia. Os sinais de voz foram classificados como saud?veis ou patol?gicos, como tamb?m foi realizada a discrimina??o entre patologias. Paralisia, edema de Reinke e n?dulos nas pregas vocais foram as patologias lar?ngeas consideradas na pesquisa. Os melhores resultados foram obtidos com os descritores de Haralick, empregando redes neurais MLP (Multilayer Perceptron) na classifica??o, em conjunto com o algoritmo de otimiza??o por enxame de part?culas PSO (Particle Swarm Optimization) empregado na sele??o das caracter?sticas mais representativas. O sistema proposto melhorou significativamente a acur?cia na discrimina??o entre patologias, com resultados superiores aos encontrados na literatura, que empregam a an?lise de recorr?ncia.

Submitted by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:31:42Z No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alex Sandro R?go (alex@ifpb.edu.br) on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T12:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 35- Cec?lia Burle de Aguiar - AVALIA??O DE ACIDENTE VASCULAR CEREBRAL EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA UTILIZANDO ALGORITMO DE OTIMIZA??O DE FORMIGAS.pdf: 9051641 bytes, checksum: c6b2c258b4e9294458ce8512d4af99b9 (MD5) Previous issue date: 2017-05-06 / CAPES / O acidente vascular cerebral (AVC) ? uma das maiores causas de morte e de incapacidades neurol?gicas do mundo, sendo a doen?a neurol?gica mais comum e potencialmente mais devastadora, e por essa raz?o ? respons?vel por um grande n?mero de pesquisas e inova??es na ?rea de imagens m?dicas. No Brasil h? uma distribui??o extremamente desigual de recursos m?dicos de boa qualidade em decorr?ncia de sua grande extens?o territorial. Dessa forma, existem in?meros locais e servi?os de sa?de em que n?o h? a presen?a de um especialista em radiologia para observar as imagens de tomografia computadorizada (TC). Por essa raz?o h? uma motiva??o para o desenvolvimento de sistemas computadorizados para o aux?lio ao diagn?stico de doen?as utilizando t?cnicas de processamento de imagens. T?cnicas de processamento digital de imagens podem ser utilizadas para auxiliar o diagn?stico m?dico dessa patologia, possibilitando um diagn?stico mais r?pido, bem como um acompanhamento da ?rea de extens?o das les?es isqu?micas e hemorr?gicas causadas pelo AVCi (isqu?mico) ou AVCh (hemorr?gico). Ent?o, os algoritmos desenvolvidos para detec??o de AVC poderiam ser utilizados para auxiliar cl?nicos, ou outros profissionais de sa?de, para que esses possam ou encaminhar para algum centro especializado pr?ximo ou iniciar o tratamento adequado o mais r?pido poss?vel melhorando o progn?stico dos pacientes acometidos pela patologia. Neste trabalho foram desenvolvidos e implementados cinco algoritmos para detectar e real?ar as ?reas de AVCi e AVCh em imagens de TC de cr?nio, dos quais tr?s foram utilizados para detec??o de AVCi agudo/subagudo (nos est?gios iniciais) e dois para detec??o de AVCh. Inicialmente, foram implementados os algoritmos para a detec??o dessas duas patologias baseados em limiariza??o, e em seguida foi implementado o algoritmo de segmenta??o de imagens baseado em ACO (Ant Colony Optimization) e k-means. Baseado nessa segmenta??o com ACO foi desenvolvido um algoritmo de detec??o de AVCh, um algoritmo de detec??o dos ventr?culos cerebrais e posterior detec??o do AVCi utilizando a limiariza??o e um algoritmo de detec??o de AVCi agudo/subagudo. Em seguida, foram calculados e analisados os resultados estat?sticos para cada um dos algoritmos implementados, analisando a detec??o por paciente, por cortes e por pixels. Assim, sendo realizada uma avalia??o da detec??o dos dois tipos de AVC em rela??o a cada um dos algoritmos desenvolvidos. Os melhores resultados obtidos para a detec??o do AVCh foram com o algoritmo de segmenta??o baseado no ACO que apresenta uma sensibilidade, uma especificidade e uma acur?cia na detec??o por paciente de 100%, por corte apresenta uma sensibilidade de 51%, uma especificidade de 100% e uma acur?cia de 99%, e por pixel possui uma sensibilidade de 34%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. O processamento do conjunto das 22 imagens de cada paciente foi realizado em 1 minuto e 15 segundos por esse algoritmo. De forma semelhante, os melhores resultados para a detec??o do AVCi foram obtidos com o algoritmo ACO para a detec??o da ?rea de isquemia, que apresenta uma sensibilidade de 72%, uma especificidade de 88% e uma acur?cia na detec??o por paciente de 88%, por corte apresenta uma sensibilidade de 27%, uma especificidade de 98% e uma acur?cia de 98%, e por pixel possui uma sensibilidade de 12%, uma especificidade de 99% e uma acur?cia de 99%. Esse algoritmo possui um tempo de processamento para o conjunto de 20 imagens de um paciente de 1 minuto e 5 segundos.

Os parâmetros acústicos da voz abordados em diversas pesquisas de análise digital da voz, apresentam-se válidos para o uso em processo diagnóstico e terapêutico. O grupo de parâmetros de perturbação da voz necessita do conhecimento de todos os períodos do trecho de sinal de voz analisado, para ter seu valor calculado. Esta tarefa é desempenhada pelos determinadores de pitch, e a sua precisão determina a confiabilidade que se pode ter nos parâmetros calculados. Este trabalho visa estudar diversos métodos propostos ao longo dos anos e estabelecer qual destes tem a melhor precisão e robustez, quando utilizados com vozes patológicas. Estuda-se também algoritmos estimadores de pitch como uma ferramenta de auxílio para a correção e ajuste dos determinadores. Os resultados obtidos demonstram a necessidade de modificações externas e internas aos algoritmos determinadores e estimadores, para alcançarem a robustez e precisão desejada. Dois algoritmos determinadores, determinador por autocorrelação e por extração de harmônicas, mostraram-se dentro das metas estabelecidas e confirmam-se como os mais promissores em aplicações para obtenção de parâmetros acústicos da voz. / Several researches of digital speech processing validate the use of acoustic parameters of the voice in diagnosis and therapeutic processes. Perturbation parameters need the knowledge of all the periods of the analyzed voice signal, to have their values calculated. This task is carried out by the pitch trackers and their precision determines the reliability off the evaluated parameters. The purpose of this work is to study several methods proposed along the years and to establish which algorithm has the best precision and robustness, when used with pathological voices. The pitch estimation is also studied as an aid tool for the correction and adjustment of the pitch trackers. The results demonstrate the need of external and internal modifications of the trackers and detector algorithms to reach the wanted robustness and precision. The algorithms for autocorrelation and for extraction of harmonics are confirmed as the most promising in applications for obtaining of acoustic parameters of the voice.

Orientadores: Dalton Soares Arantes, Fabbryccio Akkazzha Chaves Machado Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_EstevanMarcelo_D.pdf: 5306029 bytes, checksum: 54cf032312d831b7efe9975406e1a28d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese propõe o emprego da equalização concorrente, pós- e pré-FFT, em sistemas OFDM. O objetivo é minimizar o uso das subportadoras pilotos e do prefixo cíclico sem que ocorra prejuízo no desempenho do sistema OFDM. A meta com esta iniciativa é aumentar a vazão dos dados e a área de cobertura de transmissão, quando comparado ao sistema convencional de estimação do canal assistido por pilotos e prefixo cíclico suficiente para evitar a interferência entre os símbolos. Duas propostas empregando a equalização concorrente são abordadas. A primeira proposta aplica o conceito da equalização concorrente a um banco de equalizadores no domínio da frequência, denominado de pós-FFT. O algoritmo proposto pode ser considerado semi-cego, porque utiliza a informação das subportadoras pilotos na inicialização, mantendo-se cego durante sua operação. Para suportar a equalização concorrente, o sistema deve prover pilotos apenas no primeiro símbolo de um super quadro, de modo a permitir que o algoritmo se inicialize quando o receptor for ligado ou quando a equalização for perdida. Nos demais símbolos do super quadro as subportadoras pilotos são destinadas ao transporte de informação visando o aumento da vazão do sistema. A outra proposta, realizada no domínio temporal e denominada de pré-FFT, é responsável pela mitigação da interferência entre os símbolos. A vantagem de realizar a equalização pré-FFT é melhorar o desempenho do sistema OFDM quando o espalhamento do canal é maior que o prefixo cíclico. O objetivo é empregar um algoritmo de adaptação para os coeficientes do equalizador pré-FFT, que retropropague o gradiente estocástico do erro medido na frequência para o tempo. Essa estratégia possibilita empregar informações previamente conhecidas sobre a constelação do sinal nas subportadoras, para se minimizar funções de custo associada aos parâmetros do equalizador. Além disso, é proposto um esquema para que os algoritmos CMA e SDD atuem de modo concorrente no processo de equalização / Abstract: This thesis proposes the use of concurrent post- and pre-FFT equalization in OFDM systems. The objective is to improve the OFDM system design by increasing data throughput without performance loss, when compared with pilot based conventional channel estimation techniques and sufficient cyclic prefix system. Two approaches of concurrent equalization are studied. The first exploits the concurrent equalization concept to develop an efficient post-FFT equalizer bank. The algorithm can be considered semi-blind because it uses channel information, obtained from pilot subcarriers, to initialize and to supervise the equalizer bank when pilots are presented, otherwise remaining blind during the equalization process. To support such concurrent equalization, the system should provide pilot subcarriers only in the first symbol of each OFDM super-frame, al-lowing algorithm initialization when the receiver is turned on. In the remaining super-frame symbols, pilot subcarriers can be suppressed to increase the overall system throughput. The second approach proposes a concurrent pre-FFT algorithm to be used with time domain equalizers. This strategy has the capability to mitigate the inter symbol interference and to minimize the cyclic prefix. The objective is to realize this task using an LMS-like algorithm to adapt the pre-FFT equalizer coefficients. The stochastic gradient based on the error signal for each subcarrier in the frequency domain is back-propagated to adapt the filter coefficients in the time domain. This strategy allows the use of a priori information about the subcarrier signal constellation to minimize cost functions such as the CMA and SDD. Moreover, we propose a scheme to use CMA- and SDD-like algorithms in a concurrent mode / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Romis Ribeiro de Faissol Attux, Jayme Garcia Arnal Barbedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:20:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_TiagoFernandes_D.pdf: 1120771 bytes, checksum: ed9f8638420c133746a78e2b50451082 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese descreve investigações sobre a aplicação de modelos computacionais para o ritmo na interatividade homem-computador. São propostos um modelo para transcrição musical semi-automática, um modelo para transcrição automática e duas interfaces para expressão musical, todos baseados em conceitos ligados a ritmo. Este estudo, inédito, evidencia a importância do uso de conhecimentos especialistas em sistemas de recuperação de informações musicais, uma vez que são possibilitados não somente sistemas mais eficazes como também novas maneiras de interagir musicalmente com o computador / Abstract: This thesis describes investigations towards the use of computational models for rhythm in the context of human-machine interactions. I propose a model for semiautomatic musical transcription, a model for automatic musical transcription and two interfaces for musical expression, all of them based in concepts related to rhythm. This novel study highlights the importance of using domain-specic knowledge in music information retrieval systems, as it allows not only more accurate systems to be built, but also the development of new ways of musically interacting with computers / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: João Marcos Travassos Romano, Romis Ribeiro de Faissol Attux / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:40:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SousaJunior_Celsode_D.pdf: 2582555 bytes, checksum: 4c20b08e97e42d51ea143f7651c91af4 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O problema de equalização adaptativa se vincula à busca por soluções iterativas que permitam reduzir ou eliminar os efeitos nocivos do canal de comunicação sobre um sinal transmitido de interesse. Uma vez que os sistemas adaptativos se baseiam em algoritmos capazes de ajustar os parâmetros de um filtro, pode-se considerar o conjunto equalizador / algoritmo adaptativo como um sistema dinâmico, o que termina por relacionar a possibilidade de obter uma solução satisfatória à noção de convergência. A análise de convergência de algoritmos de equalização adaptativa se desenvolveu, tipicamente, considerando algumas hipóteses para viabilizar o tratamento matemático, mas nem sempre tais hipóteses são estritamente válidas. Um exemplo clássico nesse sentido é o uso da teoria da independência. Neste trabalho, buscamos uma abordagem distinta do estudo das condições de estabilidade de algoritmos de equalização clássica baseada na teoria de Lyapunov. Essa teoria é geralmente utilizada no estudo de sistemas não-lineares, e apresenta um amplo histórico de resultados sólidos na área de controle adaptativo. Isso motiva o uso no campo de processamento de sinais. A primeira contribuição deste trabalho consiste em determinar, por meio da teoria de Lyapunov, a faixa de valores de passo de adaptação que garantem estabilidade do sistema de equalização para algoritmos baseados no critério deWiener e para o algoritmo do módulo constante. A partir dos resultados para estabilidade, investigar-se-á também a região de convergência para os pesos do algoritmo LMS, o que trará uma produtiva relação com a idéia de misadjustment. Como segunda linha de contribuição, será apresentada uma análise de um limitante inferior para o custo atingível e uma proposta de inicialização capaz de aumentar a probabilidade de convergência para o melhor ótimo gerado pelo critério para o algoritmo do módulo constante. Essa estratégia se baseia numa formulação do critério não-supervisionado de filtragem linear em termos da aplicação do critério de Wiener a uma estrutura polinomial. Os resultados obtidos revelam que a idéia é capaz de levar a um desempenho melhor que os do clássico método center spike e de uma estratégia de inicialização aleatória / Abstract: The problem of adaptive equalization is related to the search for iterative solutions that allow the reduction or the elimination of the noxious effects of a communication channel on a transmitted signal of interest. Since adaptive systems are based on algorithms capable of adjusting the parameters of a filter, the combination between equalizer and learning algorithm can be considered to form a dynamical system, which relates the possibility of obtaining a satisfactory solution to the convergence issue. The analysis of the convergence of adaptive equalization algorithms was developed, typically, considering certain simplifying hypotheses that, however, are not always strictly valid. A classical example that illustrates this assertion is the use of the so-called independence theory. In this work, it has been investigated a distinct approach to the study of stability conditions of classical methods based on Lyapunov theory. This theory is generally employed in the study of nonlinear systems, and presents a significant framework of sound results in the field of adaptive control, which motivates its use in the context of signal processing. The first contribution of this work consists of determining, by means of Lyapunov theory, the range of step-size values that ensure stability of the equalization system for algorithms based on the Wiener criterion and for the constant modulus algorithm. Using the obtained stability results, the convergence region for the parameters estimated via LMS is also investigated, which establishes an interesting connection with the notion of misadjustment. In a second line of study, we present an analysis of the lower bound for the attainable CM cost and an initialization heuristic capable of increasing the probability of convergence to the best optimum engendered by the constant modulus criterion. This strategy is based on a formulation of the unsupervised linear filtering criterion in terms of the application of the Wiener criterion to a polynomial structure. The obtained results reveal that the proposal is able to effectively lead to a performance level that is better than that achieved using the classical center spike method and a random approach / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T09:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_EriclesRodrigues_M.pdf: 2046025 bytes, checksum: 14fd32eefec8c8da68e3337d5e033567 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Atualmente, aplicações multimídias exigem grande esforço computacional para manipular dados com elevadas taxas de precisão. Visando otimizar a capacidade de processamento sem elevar demasiadamente o custo do desenvolvimento em sistemas embarcados, este trabalho descreve a proposta de uma arquitetura computacional hibrida, para processamento digital de sinais, baseado-se no uso cooperativo entre DSP (Digital Signal Processor) e FPGA (Field Programmable Gate Array). Neste estudo e realizada uma abordagem sobre o uso de um coprocessador para a acelerar rotinas que demandam grande esforço computacional em um DSP. Também e proposto um modelo matemático capaz de mensurar a eficiência do particionamento de códigos processados de forma descentralizada. Para validação da proposta, foi construído um cenários de testes para a estimação de vetores movimento, um dos principais agentes envolvidos no processo de codificação de vídeo em alta definição. A partir do cenário elaborado foi possível constatar a eficiência da arquitetura proposta. Sendo que, considerando um código de referencia otimizado e baseado na descrição feita em [30], obteve-se mais de 97% de eficiência computacional. Assim, este estudo permite concluir que o uso cooperativo entre DSP e FPGA se mostra muito vantajoso devido a possibilidade de unir em um único sistema as vantagens fornecidas por ambos dispositivos, caracterizando um ambiente de total sinergia e de elevada capacidade de computacional / Abstract: Nowadays, multimedia applications require high computational effort to manipulate data with high precision. In order to optimize the processing power without significantly increasing the cost of development in embedded systems, this work describes the proposal for a hybrid computing architecture applied to digital signal processing, based on the cooperative work between DSP (Digital Signal Processor) and FPGA (Field Programmable Gate Array). An approach about the use of coprocessor able to accelerate a process which requires great computational effort of a DSP is provided by this study. It is also describes a mathematical model able to measure the efficiency of a partitioning code processed in a distributed system. To validate our proposal we developed a tested for calculate the motion estimation vector, which is one of key elements involved on high definition video coding. From the elaborated tested, we could found a high efficiency provided by the architecture proposed. Therefore, considering a optimized reference code based on [30], was possible achieve a computing efficiency around 97%. This study show that cooperative work between DSP and FPGA that provides a very advantageous scenario applied to embedded systems, due to joining the features of both devices, building then, a synergy environment of high computing performance / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

[pt] Este trabalho discute técnicas para simulação de redes elétricas com ênfase em operação em tempo real. As redes possuem linhas de transmissão como elementos a parâmetros distribuídos, enquanto redes RLC correspondem aos elementos concentrados, se bem que muitos dos resultados não se restringem só a estes tipos de elementos. A modelagem de linhas de transmissão é considerada primeiro, sob o ponto de vista da comparação entre dois modelos da literatura, caracterizando sua adequação para simulação em tempo real. Desta comparação resulta uma combinação de procedimentos como adequada à simulação. Na seqüência, é apresentado um novo algoritmo de integração numérica, baseado na descrição de estado de rede e em filtragem digital multitaxa. O novo algoritmo mostrou que pode reduzir o esforço computacional da simulação da rede, ao mesmo tempo que melhorou a qualidade das mesmas. O próximo objetivo relaciona-se com as oscilações numéricas, causadas pelo uso da Integração Trapezoidal em algumas configurações de rede. Um método de análise, baseado em teoria de rede e processamento digital de sinais é desenvolvido. A Partir dele são identificadas as configurações de redes, passíveis de gerações numéricas na sua contraparte digital. Métodos convencionais de eliminação das oscilações numéricas são analisados, incluindo no método o sistema multitaxa. Em todos os casos o sistema novo apresentou melhores resultados, sendo que seu uso apropriado, pode, por se, eliminar as oscilações numéricas. Alguns casos ilustrativos de redes de sistemas de potência estão incluídos, sendo desenvolvidos em linguagem MATLAB. Eles indicam que a combinação do modelo sugerido para linha de transmissão com o novo método de integração numérica multitaxa, permite a simulação da rede com reduzido esforço computacional e portanto aumentar a possibilidade de simulação de redes complexas em tempo real. / [en] This work discusses techniques for electrical network digital simulation, emphasizing real time operation. The networks contain transmission lines as distributed elements and RLC elements as lumped parameters, although many of the results are not restricted to these elements. Transmission line modeling is considered first, comparing two of the methods found in literature from the real time simulation point of view. The convenience of their use is subject of analysis, leading, later on, to suggest a blend of approaches for real time simulation. In the sequence of the work, it is introduced a new numerical integration algorithm, based on network state space description and multirate digital filtering. The new integration method reduces the simulation computational complexity while simultaneously improving its accuracy. Next, the focus is on numerical oscillations caused by the Trapezoidal Integration approach in some network configurations. It is presented a method to identify electrical network configurations that might generate numerical oscillations in their digital counterparts. The method is a result of both, network and digital signal theory. Conventional and new techniques are applied in order to eliminate the numerical oscillations. The new multirate approach improves convetional techniques results, while properly used eliminates by itself the numerical oscillations. Some power systems network illustrative cases are included, using the new integration method and the proposed digital transmission line model. It is shown that this combination produces improved performance, final accuracy and reduced computational effort, resulting appropriate for real time simulations.