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Análise hiperespectral de folhas de Brachiaria brizantha cv. Marandú submetidas a doses crescentes de nitrogênio / Hyperspectral analysis of Brachiaria brizantha cv. Marandú leaves under contrasting nitrogen levels

Takushi, Mitsuhiko Reinaldo Hashioka 14 February 2019 (has links)
O sensoriamento remoto é uma estratégia que pode ajudar no monitoramento da qualidade das pastagens. Objetivou-se com esse estudo analisar a resposta espectral das folhas de Brachiaria brizantha cv. Marandú, adubada com doses crescentes de ureia, para diferenciar e predizer teores foliares de nitrogênio (TFN). Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso (DBC), composto por quatro blocos e quatro tratamentos, totalizando 16 parcelas. Foram utilizadas doses crescentes de adubação com ureia: 0, 25, 50, 75 kg de N/ha/corte. Ao longo do experimento foram realizadas 7 coletas, sendo coletadas 8 folhas por parcela. Essas folhas foram submetidas à análise hiperespectral e posterior análise química do teor de nitrogênio. Ao analisar a resposta espectral das folhas, observou-se diferenças estatísticas entre os tratamentos na região do visível em todas as coletas, com ênfase na região de 550 nm (verde). Por meio de análise discriminante linear (LDA) realizada para cada coleta, os centróides gerados por todos os tratamentos apresentaram diferenças significativas, com exceção do LD1 nas coletas 6 e 7 que não apresentou distinção entre os tratamentos de 50 e 75 kg de N/ha/corte, e LD2 na coleta 5 que não apresentou distinção entre os tratamentos de 0 e 50 kg de N/ha/corte. As equações de regressão multivariada obtidas pelo método de quadrados mínimos parciais (PLSR), geraram valores razoáveis a bons de R2 (0,53 a 0,83) na predição dos TFN, onde os comprimentos de onda com maior peso nessas regressões estão na região do red edge (715 a 720 nm). Por fim, ao testar a performance de alguns Índices de Vegetação da literatura, as coletas 4, 6 e 7 apresentaram bons coeficientes de determinação (R2) que variaram de 0,65 a 0,73; uma característica em comum nos índices que melhor estimaram os TFN é a presença de comprimentos de ondas que fazem parte da região do red edge. / Remote sensing is a set of techniques that can help to monitor pasture quality. The object of this study is to analyze the spectral response from Brachiaria brizantha cv. Marandú leaves, under contrasting nitrogen levels, to differentiate and predict leaf nitrogen content. The treatments were set in a Randomized Block Design, composed of four blocks and four treatments, totaling 16 plots. Increasing doses of urea fertilization were used: 0, 25, 50, 75 kg N/ha/mowing. During the experiment, 7 data collections were performed, and 8 leaves per plot were extracted for each data collection. These leaves were submitted to hyperspectral data extraction and subsequent chemical analysis to quantify the nitrogen content. When analyzing the spectral pattern of the leaves, statistical differences among samples with different nitrogen levels were noticeable in the visible range of the spectrum in all the collections, with emphasis on the 550 nm region (green). Through linear discriminant analysis (LDA), performed for each collection, the generated centroids by the samples of each nitrogen level presented significant differences, except for LD1 in collections 6 and 7, which did not present a distinction between treatments of 50 and 75 kg of N/ha/mowing, and LD2 in collection 5 that did not distinguish between treatments of 0 and 50 kg of N/ha/mowing. The partial least square regression (PLSR) method generated reasonable to good values of R2 (0.53 to 0.83) for the prediction of leaf nitrogen content, where the wavelengths with the highest coefficient in these models are in the red edge region of the spectrum (715 to 720 nm). Finally, when testing the performance of some Vegetation Indexes from literature, collections 4, 6 and 7 presented good determination coefficients (R2) ranging from 0.65 to 0.73; a common feature in the indexes that best estimate the nitrogen content is the presence of wavelengths from the red edge region of the spectrum.
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"Calibração multivariada e cinética diferencial em sistemas de análises em fluxo com detecção espectrofotométrica" / "Multivariate calibration and differential kinetic analysis in flow systems with spectrophotometric detection"

Fortes, Paula Regina 19 June 2006 (has links)
A associação dos métodos cinéticos de análises e dos sistemas de análises em fluxo foi demonstrada em relação à determinação espectrofotométrica de ferro e vanádio em ligas Fe-V O método se baseia na influência de Fe2+ e VO2+ na taxa de oxidação de iodeto por dicromato sob condições ácidas; por esta razão o emprego do redutor de Jones foi necessário. Um sistema de análises por injeção em fluxo (FIA) e um sistema multi-impulsão foram dimensionados e avaliados. Em ambos os sistemas, a solução da amostra era inserida no fluxo transportador / reagente iodeto, e a solução de dicromato era adicionada por confluência. Sucessivas medidas eram realizadas durante a passagem da zona de amostra processada pelo detector, cada uma relacionada a uma diferente condição para o desenvolvimento da reação. O tratamento dos dados envolveu calibração multivariada, particularmente o algorítmo PLS. O sistema FIA se mostrou pouco adequado para as determinações multi-paramétricas, uma vez que os elementos de fluído resultantes da natureza de escoamento laminar não continham informações cinéticas suficientes para compor as etapas de modelagem. Por outro lado, MPFS mostrou que a natureza do fluxo pulsado resulta em melhorias nas figuras de mérito devido ao movimento caótico dos elementos de fluído. O sistema proposto é simples e robusto, capaz de analisar 50 amostras por hora, significando em um consumo de 48 mg KI por determinação. A duas primeiras variáveis latentes contém ca 94 % da informação analítica, mostrando que a dimensionalidade dupla intrínsica ao conjunto de dados. Os resultados se apresentaram concordantes com aqueles obtidos por espectrometria de emissão optica com plasma induzido em argônio. / Differential kinetic analysis can be implemented in a flow system analyser, and this was demonstrated in designing an improved spectrophotometric catalytic determination of iron and vanadium in Fe-V alloys. The method relied on the influence of Fe2+ and VO2+ on the rate of the iodide oxidation by Cr2O7 under acidic conditions; therefore the Jones reductor was needed. To this end, a flow injection system (FIA) and a multi-pumping flow system (MPFS) were dimensioned and evaluated. In both systems, the alloy solution was inserted into an acidic KI solution that acted also as carrier stream, and a dichromate solution was added by confluence. Successive measurements were performed during sample passage through the detector, each one related to a different yet reproducible condition for reaction development. Data treatment involved multivariate calibration by the PLS algorithm. The FIA system was less recommended for multi-parametric determination, as the laminar flow regimen could not provide suitable kinetic information. On the other hand, a MPFS demonstrated that pulsed flow led to enhance figures of merit due to chaotic movement of its fluid elements. The proposed MPFS system is very simple and rugged, allowing 50 samples to be run per hour, meaning 48 mg KI per determination. The first two latent variables carry ca 94 % of the analytical information, pointing out that the intrinsic dimensionality of the data set is two. Results are in agreement with inductively coupled argon plasma – optical emission spectrometry.
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Calibração multivariada empregando transformada wavelet adaptativa.

Clarimar José Coelho 00 December 2002 (has links)
Esta tese envolve o uso de técnicas baseadas na teoria de wavelets, mais especificamente bancos de filtros de quadratura espelhada, para tratar problemas de colinearidade na calibração multivariada de análises instrumentais.As principais contribuições do trabalho consistem na formulação de bancos de filtros na forma matricial usualmente empregada em quimiometria e no desenvolvimento de técnicas para otimizar os filtros de acordo com uma dada matriz de sinais de calibração. Para isso, dois métodos são propostos.O primeiro método objetiva maximizar a concentração de variância nas variáveis resultantes da transformação realizada pelo banco de filtros, de modo que um número menor de variáveis seja necessário para explicar uma dada quantidade de variância. Esse método emprega uma parametrização ortogonal dos filtros para contornar as dificuldades causadas pelas restrições não-lineares impostas pela condição de reconstrução perfeita. O segundo método objetiva maximizar o ganho de codificação do banco de filtros. Para isso, é proposta uma extensão da abordagem de programação semi-infinita para projeto de bancos de filtros de quadratura espelhada. Nos dois métodos, a otimização é seguida de um algoritmo de seleção para escolher um subconjunto de variáveis com pequena colinearidade.Regressão por mínimos-quadrados é então utilizada para relacionar essas variáveis com as concentrações dos analitos nas amostras de calibração. Adicionalmente, é proposto um algoritmo sub-ótimo para o ajuste simultâneo dos filtros e da estrutura de árvore de decomposição.Para fins de ilustração, as técnicas propostas são aplicadas à determinação simultânea de Mn, Mo, Cr, Ni e Fe em amostras de ação usando dados obtidos com um sistema de detecção de baixa resolução baseado em um espectrômetro de plasma acoplado a um arranjo de fotodiodos.Os resultados são expressos em termos dos erros de predição em um conjunto de amostras de teste não incluídas no processo de modelamento. Os resultados obtidos com os bancos de filtros otimizados mostram-se melhores que os obtidos com filtros não-otimizados e também com Regressão em Componentes Principais e Mínimos-Quadrados Parciais, que são técnicas comumente usadas em quimiometria.
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Controle ótimo por modos deslizantes via função penalidade / Optimal sliding mode control approach penalty function

Ferraço, Igor Breda 01 July 2011 (has links)
Este trabalho aborda o problema de controle ótimo por modos deslizantes via função penalidade para sistemas de tempo discreto. Para resolver este problema será desenvolvido uma estrutura matricial alternativa baseada no problema de mínimos quadrados ponderados e funções penalidade. A partir desta nova formulação é possível obter a lei de controle ótimo por modos deslizantes, as equações de Riccati e a matriz do ganho de realimentação através desta estrutura matricial alternativa. A motivação para propormos essa nova abordagem é mostrar que é possível obter uma solução alternativa para o problema clássico de controle ótimo por modos deslizantes. / This work introduces a penalty function approach to deal with the optimal sliding mode control problem for discrete-time systems. To solve this problem an alternative array structure based on the problem of weighted least squares penalty function will be developed. Using this alternative matrix structure, the optimal sliding mode control law of, the matrix Riccati equations and feedback gain were obtained. The motivation of this new approach is to show that it is possible to obtain an alternative solution to the classic problem of optimal sliding mode control.
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Projeto e desenvolvimento de um sistema de análises químicas por injeção em fluxo para determinações espectrofotométricas simultâneas de cobre e de níquel explorando cinética diferencial e calibração multivariada / Project and development of a flow-injection system for simultaneous spectrophotometric determination of copper and nickel exploiting differential kinetics and multivariate calibration

Sasaki, Milton Katsumi 09 June 2011 (has links)
Análise cinética diferencial explora diferenças em taxas reacionais entre os analitos e um sistema reacional comum; etapas de separação prévia dos analitos podem então ser prescindidas. Sistemas de análise por injeção em fluxo (FIA) se afiguram como uma ferramenta importante para métodos envolvendo essa estratégia, pois permitem um controle preciso da dispersão de reagentes / amostras e da temporização. O objetivo deste trabalho foi então explorar estes dois aspectos favoráveis visando a determinação simultânea de cobre e de níquel, a partir de suas reações com o reagente cromogênico 5-Br-PADAP. Três alíquotas de amostra eram simultaneamente inseridas, por meio de um injetor proporcional, no fluxo transportador reagente (5-Br-PADAP 75 mg L-1 + sistema tampão 0,5 mol L-1 em ácido acético / acetato, pH 4,7) de um sistema FIA em linha única. Durante o transporte em direção ao detector, as zonas estabelecidas se coalesciam, originando uma zona complexa que era monitorada a 562 nm. Os valores locais máximos e mínimos da função concentração / tempo obtida eram considerados para calibração multivariada utilizando a ferramenta quimiométrica PLS-2 (partial least squares - 2). A concentração do reagente, a capacidade tampão, a temperatura, a vazão, os comprimentos do percurso analítico e das alças de amostragem, bem como a distância inicial entre as zonas de amostra estabelecidas foram avaliados para construção dos modelos matemáticos. Estes foram criados a partir de 24 soluções-padrão mistas de Cu2+ e Ni2+ (0,00-1,60 mg L-1 em HNO3 a 0,1% v/v). Duas variáveis latentes foram suficientes para capturar > 98 % das variâncias inerentes ao conjunto de dados e erros médios das previsões (RMSEP) foram estimados em 0,025 e 0,071 mg L-1 para Cu e Ni, salientando a boa precisão do modelo de calibração. O sistema proposto apresenta boas figuras de mérito: fisicamente estável, quando mantido em operação por quatro horas ininterruptas, consumo de 314 \'mü\'g 5-Br-PADAP por amostra, frequência analítica de 33 amostras por hora (165 dados, 66 determinações) e erros nas leituras em sinais de absorbância tipicamente < 5%. Entretanto, verificou-se a inexatidão das previsões efetuadas pelo modelo proposto, quando comparadas aos resultados obtidos por ICP OES. A partir deste fato, tornam-se necessários maiores estudos referentes a este tipo de matriz, bem como de técnicas de mascaramento dos possíveis interferentes presentes / Differential kinetic analysis exploits the differences in reaction rates between the analytes and a common reactant system; prior steps of analyte separation can then be waived. Flow-injection systems (FIA) are considered as an important tool for methods involving such a strategy because they allow precise control of sample / reagent dispersion and timing. The aim of this work was then to exploit these two favorable aspects for the simultaneous determination of copper and nickel using the 5-Br-PADAP chromogenic reagent. Three sample aliquots were simultaneously inserted by means of a proportional injector into reagent carrier stream (75 mg L-1 5-Br-PADAP + 0.5 mol L-1 acetic acid / acetate, pH 4.7) of a single-line FIA system. During transport towards detection, the established zones coalesce themselves, resulting in a complex zone that was monitored at 562 nm. The local maximum and minimum values of the concentration / time obtained function were considered for multivariate calibration using the PLS-2 (partial least squares - 2) chemometric tool. The reagent concentration, buffering capacity, temperature, flow rate and lengths of the analytical path, sampling loops and initial distance between plugs were established and evaluated for the construction of mathematical models. To this end, 24 Cu2+ and Ni2+ (0.00 - 1.60 mg L-1, also 0.1% v/v HNO3) mixed standard solutions were used. Two latent variables were enough to capture > 98% of the variance inherent in the data set and average prediction errors (RMSEP) were estimated as 0.025 and 0.071 mg L-1 for Cu and Ni, emphasizing the good precision the calibration model. The proposed system presents good figures of merit: physical stability when kept in operation for four uninterrupted hours, consumption of 314 \'mü\'g 5-Br-PADAP per sample, sample throughput of 33 h-1 (165 data, 66 determinations) and error readings in absorbance signals typically <5%. However, inaccuracy of the predictions made by the proposed model when compared to results obtained by ICP OES was noted. Thus, further studies involving this type of matrix, as well as masking techniques of potential interferences present, are recommended
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Filtragem robusta para sistemas singulares discretos no tempo / Robust filtering for discrete-time control systems

Campos, José Carlos Teles 13 September 2004 (has links)
Esta tese apresenta novos algoritmos que resolvem problemas de estimativas filtrada, suavizadora e preditora para sistemas singulares no tempo discreto usando apenas argumentos determinísticos. Cada capítulo aborda inicialmente as estimativas para o sistema nominal e em seguida, as versões robustas para o sistema com incertezas limitadas. Os resultados encontrados podem ser aplicados tanto em sistemas invariantes como variantes no tempo discreto, utilizando a mesma estrutura do filtro de Kalman. Nos últimos anos, uma quantidade significativa de trabalhos envolvendo estimativas singulares foi publicada enfocando apenas a estimativa filtrada sob a justificativa de que a estimativa preditora era de significativa complexidade quando modelada pelo método dos mínimos quadrados. Por este motivo, poucos trabalhos, como NIKOUKHAH et al. (1992) e ZHANG et al. (1998), deduziram a estimativa preditora. Este último artigo apresentou também um algoritmo para a estimativa suavizadora, mas usando o modelo de inovação ARMA. No entanto, até onde foi possível identificar, nenhum trabalho até agora resolveu o problema de estimativa robusta, considerando incertezas nos parâmetros, para sistemas singulares. Para a dedução das estimativas singulares robustas, esta tese tomou como base SAYED (2001), que deduz o filtro de Kalman robusto com incertezas limitadas utilizando uma abordagem determinística, o chamado filtro BDU. Os filtros robustos para sistemas singulares apresentados nesta tese, são mais abrangentes que os apresentados em SAYED (2001). Quando particularizados para o espaço de estados sem incertezas, todos os filtros se assemelham ao filtro de Kalman. / New algorithms to optimal recursive filtering, smoothed and prediction for general time-invariant or time-variant descriptor systems are proposed in this thesis. The estimation problem is addressed as an optimal deterministic trajectory fitting. This problem is solved using exclusively deterministic arguments for systems with or without uncertainties. Kalman type recursive algorithms for robust filtered, predicted and smoothed estimations are derived. In the last years, many papers have paid attention to the estimation problems of linear singular systems. Unfortunately, all those works were concentrated only on the study of filtering problems, for nominal systems. The predicted and smoothed filters are more involved and were considered only by few works : NIKOUKHAH et al. (1992) and ZHANG et al. (1998) had proposed a unified approach for filtering, prediction and smoothing problems which were derived by using the projection formula and were calculated based on the ARMA innovation model, but they had not considered the uncertainties. In this thesis its applied for descriptor systems a robust procedure for usual state space systems developed by SAYED (2001), called BDU filter. It is obtained a robust descriptor Kalman type recursions for filtered, predicted and smoothed estimates. Considering the nominal state space, all descriptor filters developed in this work collapse to the Kalman filter.
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Resposta aeroelástica à rajada 1-cosseno usando aproximação aerodinâmica não estacionária /

Ribeiro, Frederico Albuquerque. January 2019 (has links)
Orientador: Douglas Domingues Bueno / Resumo: Os fenômenos associados aos sistemas aeroelásticos definem uma importante classe de problemas envolvida no projeto de aeronaves. Algumas análises podem ser realizadas utilizando a formulação no domínio da frequência, porém, para alguns problemas específicos a análise no domínio do tempo mostra-se mais conveniente, especialmente para projeto de controladores e inclusão de não linearidades. Em particular, forças aerodinâmicas não estacionárias são tipicamente obtidas no domínio da frequência reduzida. Tais formulações não permitem de maneira direta, através de uma transformada inversa, obter modelos matemáticos no domínio do tempo e, portanto, é necessário o uso de um método de aproximação, como o de Roger-Abel. No entanto, uso deste método de aproximação apresenta algumas lacunas com relação ao significado físico e escolha dos parâmetros de atraso. Desta forma, o presente texto explora a influência dos estados de atraso demonstrando que é responsável pela correção da fase entre o movimento e as forças aerodinâmicas resultantes e, também, propõe uma forma de avaliação da qualidade da aproximação obtida. A partir da aproximação das cargas aerodinâmicas se obtém o modelo matemático do sistema aeroelástico, e através de simulações numéricas computacionais, tem-se a resposta do sistema aeroelástico no domínio do tempo devido à cargas de rajada $1-cosseno$. A partir da análise da resposta à rajada é possível avaliar condições em que a rajada se apresenta de maneira mais crítica para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The phenomena associated with the aeroelastic systems define an important class of problems involved in aircraft design. Some analyzes may be performed in the frequency domain, however, for some specific problems time domain analysis is more convenient, especially for controller design and the inclusion of nonlinearities. In particular, non-stationary aerodynamic forces are typically obtained in the reduced frequency domain. Such formulations do not allow, by means of an inverse transform, to obtain mathematical models in the time domain, and therefore it is necessary to use an approximation method, such as that of Roger-Abel. However, the use of this approximation method presents some gaps with respect to the physical meaning and choice of lag parameters. In this way, the present text explores the influence of the lag states demonstrating that it is responsible for the correction of the phase between the movement and the resulting aerodynamic forces and also proposes a method to evaluate the quality of the approximation achieved. From the approximation of the aerodynamic loads the mathematical model of the aeroelastic system is obtained, and through computational numerical simulations, has the response of the aeroelastic system in the time domain due to the 1-cosine gust load. From the analysis of the response to the gust, it is possible to evaluate conditions in which the gust is presented in a more critical way for the study system. / Mestre
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Função de produção para a agricultura e produtividade total dos fatores &#150 Brasil, 1995-96 / Agricultural production function and total factor productivity &#150 Brazil, 1995-96

Fonseca, Ricardo Mendonça da 01 June 2007 (has links)
Considerando as micorregiões do Censo Agropecuário de 1995-1996 e dos Censos Demográficos de 1991 e 2000, este trabalho estima, primeiramente, uma função de produção Cobb-Douglas. Para tal, controla-se o efeito dos preços regionais sobre o valor da produção. São levados em conta fatores tradicionais (mão-de-obra, terra, insumos químicos e capital) e o capital humano (nível de escolaridade formal e conhecimento de mercado). A estimativa foi obtida através do método de mínimos quadrados em três estágios &#150; MQ3E. O método se justifica pelo modelo econômico proposto ser um sistema de equações (estima-se também a demanda por capital e o custo relativo da utilização deste fator) e pela forte presença de heteroscedasticia na estimação em mínimos quadrados ordinários &#150; MQO. Em seguida, estima-se a Produtividade Total dos Fatores &#150; PTF por estado, verificando-se a contribuição relativa do capital humano. / Using data from the Agricultural Census of 1995-96 and the Demographic Censuses of 1991 and 2000, this dissertation first estimate a Cobb-Douglas production function. The value of production is calculated in order to control the effect of regional prices. Traditional factors (labor, land, fertilizers and capital) and human capital (years of schooling and market knowledge) are used as explanatory variables in the production function. The economic model is a simultaneous equations system that considers both decisions to produce and maximize profits. Results of the proposed economic model are obtained by using the three-stage least squares (3-SLS) method due to presence of heteroskedasticity. Afterwards, total productivity factor (TFP) is estimated to each of the Brazilian states and the relative contribution of human capital is analyzed.
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EstimaÃÃo de canal no enlace reverso de sistemas VL-MIMO multi-celulares / Uplink channel estimation for multicell VL-MIMO systems

Igor Sousa Osterno 19 June 2015 (has links)
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho se propÃe a investigar e propor diferentes tÃcnicas de estimaÃÃo de canal de mÃltiplas entradas e mÃltiplas saÃdas (MIMO) para sistemas de comunicaÃÃo multiusuÃrio operando em regime de interferÃncia em cenÃrio de mÃltiplas cÃlulas. AtenÃÃo particular à dada ao caso onde as estaÃÃes rÃdio-base sÃo equipadas com arranjos de antenas apresentando grande quantidade de antenas, configurando o que se tem referido na literatura como sistemas de comunicaÃÃo MIMO de grande dimensÃo (VL-MIMO, do inglÃs: very large MIMO). Algumas destas tÃcnicas exploram as propriedades das grandes matrizes aleatÃrias e sÃo menos afetadas pela contaminaÃÃo de pilotos. Nesta dissertaÃÃo, os parÃmetros do canal VL-MIMO sÃo estimados a partir de uma decomposiÃÃo em autovalores (EVD, do inglÃs: eigenvalue-decomposition) da matriz de covariÃncia na saÃda do arranjo de antenas receptoras. Esta tÃcnica se mostra menos sensÃvel à presenÃa de interferÃncia do que outras que nÃo exploram propriedades especÃficas da matriz de canal VL-MIMO, como à o caso da soluÃÃo clÃssica dos mÃnimos quadrados (LS, do inglÃs: least-squares). Nesse contexto, propÃe-se ainda uma soluÃÃo para o fator de ambiguidade multiplicativa do mÃtodo baseado em EVD, utilizando um simples produto de Khatri-Rao. Na segunda parte desta dissertaÃÃo, as propriedades dos sistemas VL-MIMO sÃo empregadas num problema de localizaÃÃo de fontes, a fim de determinar a direÃÃo de chegada (DOA) dos sinais incidentes sobre o arranjo, provenientes da cÃlula em questÃo. Explorando o subespaÃo de representaÃÃo dos sinais interferentes, propÃe-se o uso de um algoritmo de classificaÃÃo de tipo MUSIC para estimar a matriz de canal de forma cega. O mÃtodo proposto converte os altos ganhos de resoluÃÃo dos arranjos VL-MIMO em capacidade de reduÃÃo de interferÃncia, podendo fornecer estimativas do canal adequadas, mesmo sob nÃveis fortes de interferÃncia e tambÃm em casos onde os sinais do usuÃrio desejado e dos interferentes sÃo altamente correlacionados espacialmente. Extensas campanhas de simulaÃÃo computacional foram realizadas, dandoum carÃter exploratÃrio a esta dissertaÃÃo no sentido de abranger diferentes cenÃrios e avaliar as tÃcnicas investigadas em comparaÃÃo com soluÃÃes jà consolidadas, permitindo assim a elaboraÃÃo de um panorama mais completo de caracterizaÃÃo dos problemas de estimaÃÃo de parÃmetros no caso VL-MIMO. / The aim of this dissertation is mainly to investigate and propose different channel estimation techniques for a multicell multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) communication system. Particular attention is payed to the case that is referred to as very large (VL) MIMO (VL-MIMO) arrays, where the base stations are equipped with a great (or even huge) number of antenna sensors. Some of these techniques exploit properties issued from the (large) Random Matrices Theory and are therefore less affected by the so-called pilot contamination effect. In this work, the parameters of the VL-MIMO channel are estimated from the eigenvalue decomposition (EVD) of the output covariance matrix of the receive antenna array. This technique is more robust to the interference of signals from other cells compared with methods that do not exploit the specific properties of the VL-MIMO channel matrix, which is the case of the classical least squares (LS) solution. In this context, this work also proposes a simpler way to resolve the scaling ambiguity remaining from the EVD-based method using the Khatri-Rao product. The second part of this dissertation exploits the VL-MIMO properties on a source localization problem, aiming to determine the direction of arrival (DoA) of the signals impinging on the antenna array from a given desired cell. Based on the subspace representation of the outer cell interference signals, we propose a new blind MUSIC-like classification algorithm to estimate the channel matrix. The proposed technique convert the high resolution gains of the VL-MIMO arrays into ability to reduce power of undesired signals, yielding good channel estimates even under high interference power levels, and including cases where desired and undesired signals are strongly correlated. Computer simulations have been done in order to cope with different situations and propagation scenarios, thus yielding an exploratory character to our research and allowing us to evaluate and assess the investigated algorithms, comparing them to consolidated solutions in order to establish a complete overview of the parameter estimation problem in the VL-MIMO case.
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Projeto e desenvolvimento de um sistema de análises químicas por injeção em fluxo para determinações espectrofotométricas simultâneas de cobre e de níquel explorando cinética diferencial e calibração multivariada / Project and development of a flow-injection system for simultaneous spectrophotometric determination of copper and nickel exploiting differential kinetics and multivariate calibration

Milton Katsumi Sasaki 09 June 2011 (has links)
Análise cinética diferencial explora diferenças em taxas reacionais entre os analitos e um sistema reacional comum; etapas de separação prévia dos analitos podem então ser prescindidas. Sistemas de análise por injeção em fluxo (FIA) se afiguram como uma ferramenta importante para métodos envolvendo essa estratégia, pois permitem um controle preciso da dispersão de reagentes / amostras e da temporização. O objetivo deste trabalho foi então explorar estes dois aspectos favoráveis visando a determinação simultânea de cobre e de níquel, a partir de suas reações com o reagente cromogênico 5-Br-PADAP. Três alíquotas de amostra eram simultaneamente inseridas, por meio de um injetor proporcional, no fluxo transportador reagente (5-Br-PADAP 75 mg L-1 + sistema tampão 0,5 mol L-1 em ácido acético / acetato, pH 4,7) de um sistema FIA em linha única. Durante o transporte em direção ao detector, as zonas estabelecidas se coalesciam, originando uma zona complexa que era monitorada a 562 nm. Os valores locais máximos e mínimos da função concentração / tempo obtida eram considerados para calibração multivariada utilizando a ferramenta quimiométrica PLS-2 (partial least squares - 2). A concentração do reagente, a capacidade tampão, a temperatura, a vazão, os comprimentos do percurso analítico e das alças de amostragem, bem como a distância inicial entre as zonas de amostra estabelecidas foram avaliados para construção dos modelos matemáticos. Estes foram criados a partir de 24 soluções-padrão mistas de Cu2+ e Ni2+ (0,00-1,60 mg L-1 em HNO3 a 0,1% v/v). Duas variáveis latentes foram suficientes para capturar > 98 % das variâncias inerentes ao conjunto de dados e erros médios das previsões (RMSEP) foram estimados em 0,025 e 0,071 mg L-1 para Cu e Ni, salientando a boa precisão do modelo de calibração. O sistema proposto apresenta boas figuras de mérito: fisicamente estável, quando mantido em operação por quatro horas ininterruptas, consumo de 314 \'mü\'g 5-Br-PADAP por amostra, frequência analítica de 33 amostras por hora (165 dados, 66 determinações) e erros nas leituras em sinais de absorbância tipicamente < 5%. Entretanto, verificou-se a inexatidão das previsões efetuadas pelo modelo proposto, quando comparadas aos resultados obtidos por ICP OES. A partir deste fato, tornam-se necessários maiores estudos referentes a este tipo de matriz, bem como de técnicas de mascaramento dos possíveis interferentes presentes / Differential kinetic analysis exploits the differences in reaction rates between the analytes and a common reactant system; prior steps of analyte separation can then be waived. Flow-injection systems (FIA) are considered as an important tool for methods involving such a strategy because they allow precise control of sample / reagent dispersion and timing. The aim of this work was then to exploit these two favorable aspects for the simultaneous determination of copper and nickel using the 5-Br-PADAP chromogenic reagent. Three sample aliquots were simultaneously inserted by means of a proportional injector into reagent carrier stream (75 mg L-1 5-Br-PADAP + 0.5 mol L-1 acetic acid / acetate, pH 4.7) of a single-line FIA system. During transport towards detection, the established zones coalesce themselves, resulting in a complex zone that was monitored at 562 nm. The local maximum and minimum values of the concentration / time obtained function were considered for multivariate calibration using the PLS-2 (partial least squares - 2) chemometric tool. The reagent concentration, buffering capacity, temperature, flow rate and lengths of the analytical path, sampling loops and initial distance between plugs were established and evaluated for the construction of mathematical models. To this end, 24 Cu2+ and Ni2+ (0.00 - 1.60 mg L-1, also 0.1% v/v HNO3) mixed standard solutions were used. Two latent variables were enough to capture > 98% of the variance inherent in the data set and average prediction errors (RMSEP) were estimated as 0.025 and 0.071 mg L-1 for Cu and Ni, emphasizing the good precision the calibration model. The proposed system presents good figures of merit: physical stability when kept in operation for four uninterrupted hours, consumption of 314 \'mü\'g 5-Br-PADAP per sample, sample throughput of 33 h-1 (165 data, 66 determinations) and error readings in absorbance signals typically <5%. However, inaccuracy of the predictions made by the proposed model when compared to results obtained by ICP OES was noted. Thus, further studies involving this type of matrix, as well as masking techniques of potential interferences present, are recommended

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