La evolución actual de los sistemas de telecomunicación se caracteriza por la optimización constante en el uso y en el manejo del ancho de banda, para poder ofertar así el mayor rango posible de servicios a los usuarios y al menor coste posible. El área de los dispositivos pasivos de microondas, tanto en lo que respecta a enlaces terrestres como a las comunicaciones espaciales, no ha sido ajeno a esta evolución. De hecho, este campo ha experimentado grandes avances en los últimos años para poder cumplir con unos requisitos cada vez más exigentes, lo que ha fomentado la aparición de nuevos dispositivos e importantes mejoras en los ya existentes. El trabajo desarrollado en esta tesis se enmarca dentro de este contexto, y pretende contribuir a la mejora de los procedimientos de análisis y diseño de aquellos dispositivos pasivos de microondas que deben satisfacer unas especificaciones que abarquen un amplio ancho de banda. Es importane destacar que, conforme avanza la tecnología, la influencia de estos dispositivos en las prestaciones finales de los sistemas de telecomunicación es cada vez más importante. Esta tesis se centra en las tres familias de filtros de microondas en tecnología de guía onda probablemente más habituales en la práctica: los filtros inductivos, los filtros de modo evanescente y los filtros corrugados. No obstante, muchos de los procedimientos aquí desarrollados y los resultados obtenidos se podrían también extender a otros dispositivos pasivos con un gran ancho de banda de operación. En primer lugar se han implementado una serie de herramientas basadas en técnicas modales, las cuales permiten realizar el análisis de estos componenetes de una forma extremadamente precisa y eficiente. Para poder ampliar el rango de aplicación de las técnicas modales a dispositivos con guías no canónicas, se ha desarrollado a su vez un nuevo procedimiento para obtener con gran rapidez y rigurosidad el espectro modal de guías con una sección transversal prácticamente arbitraria. / Soto Pacheco, P. (2012). ANÁLISIS Y DISEÑO OPTIMIZADO DE DISPOSITIVOS PASIVOS DE MICROONDAS DE BANDA AMPLIA CON GUÍAS DE SECCIÓN TRANSVERSAL ARBITRARIA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15865 / Palancia

En esta tesis doctoral se presentan unos dispositivos ópticos capaces de medir varias magnitudes físicas útiles para los ingenieros en el ámbito de la construcción. Estos sensores ópticos son capaces de medir las variaciones de la deformación, temperatura y pH en estructuras de ámbito civil tales como puentes, o incluso túneles o diques para monitorizar la salud estructural de las mismas. Así pues, se presentan los sensores de deformación y temperatura basados en FBG desarrollados y calibrados en el Grupo de Comunicaciones Ópticas y Cuánticas (GCOC) del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) y se expone un caso de aplicación real de estos sensores en la construcción de un puente para tráfico rodado construido mediante la técnica de lanzamiento por incrementos sucesivos para la ronda sur metropolitanna de Bilbao. También se presentan dos sensores ópticos de PH que utilizan hidrogles con dos tecnologías diferentes. Uno de estos sensores está basado en la intensidad óptica y el otro en las propiedades frecuenciales de las resonancias en una cavidad Fabry-Pérot en fibra. Para que la monitorización de estos sensores çopticos sea autónomna, remota y progrmamable, se ha diseñado un sistema de monitorización alimentado por energía fotovoltaica y se ha desarrollado un programa informático capaz de ser ajustado para realizar la adquisición de datos en periodos de tiempo determinados y con posibilidad de implementar alarmas cuando las medidas superen unos umbrales definidos. Además, también se presenta un sistema de monitorización de sensores ópticos novedoso basado en la correlación de pulsos ópticos.Este sistema realiza medidas integradas y se ofrece la posibilidad de separación de la zona a monitorizarse en regiones más pequeñas mediante el empleo de reflectores parciales. Se expliarán dos tipos de reflectores: los reflectores selectivos en longitud de onda y los reflectores parciales de intensidad, realizando ensayos para calibrar las respuestas / Bueno Martínez, A. (2012). Diseño de técnicas de interrogación y sensores en fibra para el sector de la construcción [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16272 / Palancia

El uso combinado de diversidad en el dominio temporal, frecuencial y espacial constituye una valiosa herramienta para mejorar la recepción de servicios de difusión móviles. Gracias a la mejora conseguida por las técnicas de diversidad es posible extender la cobertura de los servicios móviles además de reducir la infraestructura de red. La presente tesis investiga el uso de técnicas de diversidad para la provisión de servicios móviles en la familia europea de sistemas de difusión terrestres estandarizada por el prpoyecto DVB (Digital Video Broadcasting). Esto incluye la primera y segunda generación de sistemas DVB-T (Terrestrial), DVB-NGH (Handheld), y DVB-T2 (Terrestrial 2nd generation), así como el sistema de siguiente generación DVB-NGH. No obstante, el estudio llevado a cabo en la tesis es genérico y puede aplicarse a futuras evoluciones de estándares como el japonés ISDB-T o el americano ATSC. Las investigaciones realizadas dentro del contexto de DVB-T, DVB-H y DVBT2 tienen como objetivo la transmisión simultánea de servicios fijos y móviles en redes terrestres. Esta Convergencia puede facilitar la introducción de servicios móviles de TB debido a la reutilización de espectro, contenido e infraestructura. De acuerdo a los resultados, la incorporación de entrelazado temporal en la capa física para diversidad temporal, y de single-input multiple-output (SIMO) para diversidad espacial, son esenciales para el rendimiento de sistemas móviles de difusión. A pesar de que las técnicas upper later FEC (UL-FEC) pueden propocionar diversidad temporal en sistemas de primera generación como DVB-T y DVB-H, requieren la transmisión de paridad adicional y no son útiles para la recepción estática. El análisis en t�ñerminos de link budjget revela que las técnicas de diversidad noson suficientes para facilitar la provision de servicios móviles en redes DVB-T y DVB-T2 planificadas para recepción fija. Sin embargo, el uso de diversidad en redes planificadas para recepción portable / Gozálvez Serrano, D. (2012). Combined Time, Frecuency and Space Diversity in Multimedia Mobile Broadcasting Systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16273 / Palancia

Los metamateriales son una nueva clase de materiales artificiales que pueden ser diseñados para poseer propiedades que serían difíciles o imposibles de encontrar en la naturaleza. Los metamateriales han posibilitado la aparición de un gran número de nuevos dispositivos fotónicos con asombrosas propiedades. Entre ellos, cabe destacar a los medios de índices negativos (NIMs) con los que es posible construir superlentes carentes del límite de resolución de las lentes convencionales, así como los dispositivos basados en óptica de transformación, una nueva teoría del electromagnetismo que permite conocer las propiedades que un medio debe tener para curvar o distorsionar el espacio electromagnético. Como consecuencia, ha sido posible crear dispositivos fascinantes, tales como capas de invisibilidad o agujeros negros ópticos. Debido a su importancia, en esta tesis nos hemos centrado en estas dos aplicaciones de los metamateriales. En el caso de los medios de índice negativo, hemos estudiado cómo éstos pueden ser construidos a partir de estructuras de transmisión extraordinaria. Como resultado principal, se ha diseñado y verificado experimentalmente un novedoso metamaterial de altas prestaciones que presenta una elevada figrua de mérito (sustancialmente mayor que las de trabajos previos)en el espectro visible. La estructura también presenta independencia de polarización y propiedades homogéneas para incidencia normal. Esta demostración corresponde al primer NIM experimental con bajas pérdidas en el régimen visible y también al primero formado por varias celdas unidad en la dirección de propagación, un paso imporante hacia NIMs homogéneos en esta banda. Este trabajo ha sido reconocido como uno de los últimos hitos en metamateriales ópticos tridimensionles. Además, otros autores han demostrado que las propiedades de esta estructura pueden ser empleadas para controlar la velocidad de propagación (subluminal y superluminal) de pulsos laser de femtosengudos o para conseguir c / García Meca, C. (2012). Design and implementation of photonic metamaterials [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16465 / Palancia

Los efectos de la luz lenta y luz rápida (SFL) han mostrado unas capacidades excepcionales sobre el control dinámico de la velocidad de la luz en diferentes medios. Una de las motivaciones más estimulantes redica en la potente aplicación de estos sistemas en el marco del procesado fotónico de señales de radio frecuencia (RF). En esta tesis doctoral, se evalúan las prestaciones de las plataformas de SFL actuales para desarrollar múltiples tareas que se requieren en el campo de la fotónica de microondas (MWP) con el valor añadido de sintonizabilidad y operación en banda ancha. En esta contexto, el scattering de Brillouin estimulado (SBS) tanto en fibra estándar como en fibra mantenedora de polarización (PMF), de redes Bragg (FBG), amplificadores ópticos de semiconductor (SOA) y cristales fotónicos (PhC) han sido las tecnologías bajo estudio. Desde escalas del orden de km hata mm, estas plataformas de SFL representan la evolución hacia la consolidación de componentes y subsistemas de MWP en circuitos fotónicos integrados (PIC). Diversos modelos analíticos y numéricos se han desarrollado con el objetivo de entender los procesos físicos que goboernan la porpagación a través de las diferentes plataformas de SFL, así como para describir los enfoques de MWP propuestos. Además, a través de las plataformas presentadas se ha llevado a cabo el análisis de las prestaciones de dos de las funcionalidades clave que se requieren para el procesado fotónico de señales de microondas, desfasadores sintonizables y retardos verdaderos (TTD). Se ha propuesto un sistema de TTD basado en la llamada técnica de sintonización separada de la portadora (SCT) a través de los efectos de SBS en fibrras estándr. Se ha evaluado la interacción del SBS en PMF con el propósito de desarrollar redes de Brillouin dinámicas (DBG), cuya fase generada ha sido fruto de estudio. Por otro lado, también se ha demostrado un sistema de densado distribuido basado en la reflexión continua de un pulso estrecho a lo la / Sancho Durá, J. (2012). Photonic-assisted RF Signal Processing based on Slow and Fast Light Technological Platforms [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16471 / Palancia

En la última década, uno de los avances tecnológicos más importantes que han hecho culminar la nueva generación de banda ancha inalámbrica es la comunicación mediante sistemas de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Las tecnologías MIMO han sido adoptadas por muchos estándares inalámbricos tales como LTE, WiMAS y WLAN. Esto se debe principalmente a su capacidad de aumentar la máxima velocidad de transmisión , junto con la fiabilidad alcanzada y la cobertura de las comunicaciones inalámbricas actuales sin la necesidad de ancho de banda extra ni de potencia de transmisión adicional. Sin embargo, las ventajas proporcionadas por los sistemas MIMO se producen a expensas de un aumento sustancial del coste de implementación de múltiples antenas y de la complejidad del receptor, la cual tiene un gran impacto sobre el consumo de energía. Por esta razón, el diseño de receptores de baja complejidad es un tema importante que se abordará a lo largo de esta tesis. En primer lugar, se investiga el uso de técnicas de preprocesado de la matriz de canal MIMO bien para disminuir el coste computacional de decodificadores óptimos o bien para mejorar las prestaciones de detectores subóptimos lineales, SIC o de búsqueda en árbol. Se presenta una descripción detallada de dos técnicas de preprocesado ampliamente utilizadas: el método de Lenstra, Lenstra, Lovasz (LLL) para lattice reduction (LR) y el algorimo VBLAST ZF-DFE. Tanto la complejidad como las prestaciones de ambos métodos se han evaluado y comparado entre sí. Además, se propone una implementación de bajo coste del algoritmo VBLAST ZF-DFE, la cual se incluye en la evaluación. En segundo lugar, se ha desarrollado un detector MIMO basado en búsqueda en árbol de baja complejidad, denominado detector K-Best de amplitud variable (VB K-Best). La idea principal de este método es aprovechar el impacto del número de condición de la matriz de canal sobre la detección de datos con el fin de disminuir la complejidad de los sistemas / Roger Varea, S. (2012). Design and Implementation of Efficient Algorithms for Wireless MIMO Communication Systems [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16562 / Palancia

Uno de los temas más destacados del área de visión artifical se deriva del análisis facial automático. En particular, la detección precisa de caras humanas y el análisis biométrico de las mismas son problemas que han generado especial interés debido a la gran cantidad de aplicaciones que actualmente hacen uso de estos mecnismos. En esta Tesis Doctoral se analizan por separado los problemas relacionados con detección precisa de caras basada en la localización de los ojos y el reconomcimiento facial a partir de la extracción de características locales de textura. Los algoritmos desarrollados abordan el problema de la extracción de la identidad a partir de una imagen de cara ( en vista frontal o semi-frontal), para escenarios parcialmente controlados. El objetivo es desarrollar algoritmos robustos y que puedan incorpararse fácilmente a aplicaciones reales, tales como seguridad avanzada en banca o la definición de estrategias comerciales aplicadas al sector de retail. Respecto a la extracción de texturas locales, se ha realizado un análisis exhaustivo de los descriptores más extendidos; se ha puesto especial énfasis en el estudio de los Histogramas de Grandientes Orientados (HOG features). En representaciones normalizadas de la cara, estos descriptores ofrecen información discriminativa de los elementos faciales (ojos, boca, etc.), siendo robustas a variaciones en la iluminación y pequeños desplazamientos. Se han elegido diferentes algoritmos de clasificación para realizar la detección y el reconocimiento de caras, todos basados en una estrategia de sistemas supervisados. En particular, para la localización de ojos se ha utilizado clasificadores boosting y Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) sobre descriptores HOG. En el caso de reconocimiento de caras, se ha desarrollado un nuevo algoritmo, HOG-EBGM (HOG sobre Elastic Bunch Graph Matching). Dada la imagen de una cara, el esquema seguido por este algoritmo se puede resumir en pocos pasos: en una primera etapa se ext / Monzó Ferrer, D. (2012). Contributions on Automatic Recognition of Faces using Local Texture Features [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16698 / Palancia

Esta tesis se centra en el estudio de la aplicabilidad que dos disciplinas, la fotónica de microondas (MWP) y las comunicaciones cuánticas, pueden aportar en el desarrollo de nuevos sistemas de distribución de clave cuántica (QKD). El objetivo principal es el análisis y la validación experimental de sistemas QKD en la técnica de codificación en frecuencia (FC-QKD), por medio de distintas configuraciones de moduladores. Los sistemas FC-QKD permiten la incorporación de técnicas de multiplexación empleadas en MWP, por ello, se presenta un sistema basado en multiplexación de la subportadora (SCM) y multiplexación en longitud de onda (WDM) que permite la correcta distribución de claves mediante el protocolo BB84. Los sistemas SCM-QKD presentan algunas ventajas como su alta eficiencia espectral y la posibilidad de compartir una única fuente para todos los canales. Esto reduce considerablemente la complejidad del sistema y permite incorporar la técnica WDM aumentando el número de claves que se transmiten paralelamente y transmitiendo la informacióon de estas junto a canales clásicos sobre la misma fibra óptica. Para entender las funcionalidades de los sistemas FC-QKD se ha realizado un análisis teórico, que permite obtener expresiones para la tasa de error de bit (QBER) y la tasa de transmisión de clave, teniendo en cuenta los diferentes factores limitantes de los sistemas SCM-QKD, incluyendo la dispersión de la fibra y los efectos de intermodulación. Complementando este análisis teórica, se desarrolla diferentes esquemas experimentales en el laboratorio para evaluar la viabilidad experimental de este tipo de estructuras y tecnologías para su uso en sistemas QKD. Finalmente se presenta un sistema con cuatro canales independientes consiguiéndose una tasa de bit en crudo de 10 kb/s por canal, con un QBER por debajo del 2% y un enlace de 11 km. Estos resultados abren el camino para el uso de estos sistemas QKD en redes ópticas. / Ruiz Alba Gaya, A. (2012). Sistemas de Distribución de Clave Cuántica Basados en Codificación en Frecuencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16699 / Palancia

El objetivo de esta tesis es el diseño, fabricación y caracterización de láseres de fibra como fuentes ópticas compactas con aplicaciones de fotónica de microondas, como son la generación de ondas en la banda de microondas-milimétricas y la conversión analógico-digital asistida ópitcamente. Las prestaciones de la tecnología electrónica en estas aplicaciones están limitadas para frecuencias de trabajo de decenas de GHZ. En este contexto, la tecnología óptica ha encontrado aplicaciones potenciales con el fin de extender las especificaciones de sistemas de microondas tradicionales. En particular, los láseres de de fibra se presentan como fuentes ópticas fiables de coste reducido las cuales están ganando interés como soluciones compactas en comparación con láseres de estado sólido. Esta tesis presenta el desarrrollo de un láser de fibra de realimentación distribuida capaz de emitir en dos longitudes de onda en régimen continuo para la generación de señales de microondas por fotomezclado. La cavidad óptica está constituida por una red de difracción de Bragg grabada en una fibra dopada con erbio, en la que se aplican dos desfases puntuales. La sintonización dinámica de la diferencia de frecuencia de los dos modos emitidos se lleva a cabo mediante el empleo de dos actuadores piezoeléctricos controlados por una fuente de tensión continua. Tras la fotodetección de la salida del láser se obtiene una señal de microondas con un rango de sintonización continuo de 0.12-7 GHz. La máxima frecuencia de sintonización viene limitada por el ancho de banda espectral de la red de difracción. Por ello, se ha estudiado una segunda configuración del láser con el fin de incrementar el rango de sintonización. La implementación de dos cavidades de realimentación distribuida con diferentes frecuencias de emisión en la misma fibra dopada permite un control más versátil de las frecuencias de emisión de ambos modos ópticos. Esta fuente altamente compacta y sencilla es capaz de proporcionar un / Villanueva Ibáñez, GE. (2012). Continuous Wave and Pulsed Erbium-Doped Fiber Lasers for Microwave Photonics Applications [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17801 / Palancia

Esta tesis doctoral aborda el estudio y análisis de la acústica de salas mediante un proceso de descomposición del campo sonoro muestreado con arrays circulares de micrófonos. El comportamiento acústico de una sala teniendo en cuenta todos los factores espaciales no es algo trivial. Este problema es conocido desde la antigüedad: griegos y romanos comenzaron a cuidar las cualidades acústicas en sus construcciones arquitectónicas basándose principalmente en diseños puramente prácticos. Más tarde sería el físico Sabine y su modelo estadístico para la medida del tiempo de reverberación de salas en que daría lugar al análisis moderno de la acústica arquitectónica. En la actualidad existen múltiples y avanzados métodos de análisis basados en el estudio de las respuestas al impulso de las salas capturadas mediante la utilización de fuentes de sonido y micrófonos de precisión que han contribuido a nuevos avances y mejoras dentro de este campo de la acústica. Los métodos mas modernos propuestos recientemente utlizan arrays de micrófonos para intentar capturar el campo de forma más precisa y con todas sus características espaciales, sin embargo todavía no han sido explotados convenientemente para obtener conclusiones significativas y relevantes sobre la acústica final de salas y sus aspectos geométricos. En esta tesis se lleva a cabo una metodología de análisis de salas basada en técnicas de descomposición de onda plana y de beamforming modal. Mediante la construcción de un array circular con micrófonos cardioides, así como de la implementación de un algoritmo de deteccion de máximos locales en ecogramas basado en morfología de imagen, se obtienen, analizan y comparan la acústica de las salas (reflexiones, absorciones, etc) permitiendo extrapolar una serie de conclusiones sobre sus características, comportamiento y calidad. Los resultados obtenidos por ambos métodos de análisis se comparan para identificar las reflexiones más significativas de las salas extrayendo informaci / Torres Aranda, AM. (2012). ANÁLISIS DE LA ACÚSTICA DE SALAS MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE ARRAYS DE MICRÓFONOS CIRCULARES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18221 / Palancia