Trata sobre la teoría básica, la Jerarquía TDM, la Jerarquía FDM y algunos problemas vinculados con estos temas.

Trata sobre temas de modulación en frecuencia, modulación en fase y problemas resueltos.

Tipos de modulaciones AM y problemas de AM.

Ingeniero Civil Eléctrico / En los últimos años el poder de cómputo que presentan los arreglos de circuitos lógicos reprogramables (FPGA) ha aumentado considerablemente. Junto a ello han mejorado los conversores análogos digital (ADC), lo cual ha permitido expandir su uso en radioastornomía como espectrómetros, correlacionadores y separadores de banda lateral. La presente memoria busca demostrar nuevas aplicaciones de la tecnología mediante la implementación de un detector de polarización usando una FPGA y evaluar su viabilidad como receptor astronómico. Trabajos previos en el laboratorio de ondas milim\'etricas demostraron la síntesis de polarización digital con excitaciones inyectadas por guías de onda. El contenido de esta memoria presenta las mejoras realizadas a dicho polarizador digital, con el objetivo de permitir la calibración y mediciones en espacio libre. Se desarrollaron los dispositivos de hardware y firmware necesarios para medir patrones de radiación del sistema completo, es decir del receptor digital acoplado a una antena de bocina. Se resolvió el problema de integrar espectros complejos mediante el uso de una señal de referencia, y se desarrollaron los programas computacionales que automatizan la medida de patrón de radiación. Se implementó exitosamente un sistema capaz de medir simultáneamente la co-polarización y cros-polarización de un receptor radioastronómico, así como las rutinas necesarias para calibrar dicho receptor. Se demuestra que el proceso de calibración puede mejorar los niveles de cros-polarización del sistema completo en un factor 10 cuando se optimiza sobre un disco de 10 grados de diámetro angular en torno al eje óptico, y en un 20% cuando se optimiza en el ángulo sólido donde el patrón de radiación es mayor a -10dB. Se concluye que el proceso de calibración se debe realizar en el campo lejano y puede, además de mejorar los niveles de cros-polarización, corregir la posición del ángulo de polarización del sistema completo.

Diseño Gráfico / En el Diseño, así como en cualquier disciplina de estudio, existen varias ramas de especialización, como es el caso de la Señalética en el área Gráfica. Para los que se han dedicado a ésta comprenderán que es un área que requiere de mucho estudio y dedicación ya que no sólo consiste en conocer los elementos relativos a diseño sino que es necesario saber acerca del contexto en donde se deberá implementar, del receptor al cual será enviado el mensaje, y otros elementos que se detallan luego en este trabajo. En el fondo, elementos que se deberían tomar en cuenta al momento de “diseñar”, pero que pocas veces se analizan o se toman en cuenta. El problema radica en que el menor detalle podría significar que el usuario no perciba lo que se pretende comunicar. El motivo que inspira este trabajo es que en el Parque Padre Hurtado existe una señalética que no satisface los requerimientos de sus usuarios. Podemos plantear esto desde diversos ámbitos de diseño que se explican a lo largo de este texto, pero los principales son que no logra comunicar a sus usuarios la totalidad de elementos dispuestos en el parque, tienen una lectura lenta que en muchos casos pasa desapercibida, no posee la inclusión de iconografía adecuada, ni contiene la uniformidad de imagen necesaria al momento de desarrollar una señalética adecuada, pasando por alto muchos otros que se explicarán más adelante. A lo largo de esta memoria se busca explicar a través de varios puntos la problemática que posee el Parque Padre Hurtado, en que acierta y en que presenta falencias. Se explican cuales son los elementos necesarios a tomar en cuenta en el momento de diseñar señalética urbana. A su vez se desarrolla un análisis de la señalética para parques utilizada en distintos lugares del mundo para poder luego analizar la señalética actual del parque. Concluir después en breves palabras diciendo cuales son los beneficios y falencias que genera no poseer una correcta señalética o sistema de información, desarrollando finalmente un proyecto de diseño que contemple los elementos estudiados y una propuesta gráfica distinta para un lugar específico.

Ingeniero Civil Electricista / El presente trabajo explora y analiza el uso de herramientas de procesamiento de señales que son comunes en áreas de Ingeniería Eléctrica y Pronóstico y Gestión de Salud en el análisis de series de tiempo financieras. El objetivo principal de este trabajo es detectar eventos de alto riesgo en una etapa temprana. De esta forma, el algoritmo propuesto emplea la fuerte relación entre volatilidad y riesgo y detecta clusters de alta volatilidad mediante el uso de la información obtenida de los procesos de estimación a través de Filtro de Partículas. Para alcanzar el objetivo mencionado, se utiliza la representación de espacio-estado estocástica uGARCH para modelar la volatilidad de retornos compuestos continuamente. Dada la no-observabilidad de la volatilidad, se implementan dos esquemas de Filtro de Partículas para su estimación: los enfoques clásico y sensible al riesgo. Este último incluye el uso de una Distribución de Pareto Generalizada como propuesta para el funcional de riesgo (y distribución de importancia) para asegurar la asignación de partículas en regiones del espacio-estado que están asociadas a variaciones rápidas de volatilidad del sistema. Para evaluar correctamente el rendimiento de las rutinas de filtrado, se han generado seis conjuntos de datos, donde ambos el estado y las mediciones son conocidas. Además, se ha realizado un análisis de sensibilidad sobre los seis conjuntos de datos, para así obtener los parámetros que permiten la mejor estimación de volatilidad. De estos resultados, se calculan valores promedios de parámetros que son luego utilizados en el esquema de detección. La etapa de detección explora tres diferentes técnicas. Primero, se propone la utilización de un test de hipótesis entre las estimaciones a priori y a posteriori de las distribuciones de probabilidad del Filtro de Partículas Sensible al Riesgo. Segundo, se utiliza el Discriminante de Fisher para comparar las estimaciones a posteriori de las densidades entre el Filtro de Partículas Clásico y el Sensible al Riesgo. Finalmente, se utiliza la Divergencia de Kullback-Leibler de la misma forma que el Discriminante de Fisher. Los algoritmos propuestos son probados en los datos generados artificialmente y en datos de acciones de IBM. Los resultados demuestran que el Filtro de Partículas Sensible al Riesgo propuesto supera la precisión del Filtro de Partículas en momentos de alzas no esperadas de volatilidad. Por otra parte, el test de hipótesis empleado en el proceso de filtrado sensible al riesgo detecta correctamente la mayoría de las alzas repentinas de volatilidad que conducen a la detección temprana de clusters de alta volatilidad. Finalmente, los algoritmos de detección propuestos basados en Discriminante de Fisher y Divergencia de Kullback-Leibler llevan a resultados donde la detección no es posible.

Ingeniero Civil Eléctrico / El auge que ha presentado en los últimos años la Astronomía observacional en Chile, producto de las inigualables condiciones ambientales del desierto de Atacama, ha generado la necesidad de desarrollar tecnologías afines con este gran desafío. Este trabajo propone soluciones en el área de procesamiento digital de señales haciendo uso de procesadores de alta velocidad. En concreto, se diseña e implementa un espectrómetro de ancho de banda seleccionable para aplicaciones en espectrometría de alta resolución como lo es el estudio de estructuras moleculares híper finas. Además se diseña un bloque de control de datos, útil entre otras cosas para mejorar las mediciones de rechazo de banda lateral. El uso de procesadores FPGA (Field Programmable Gate Array) permite implementar espectrómetros digitales. Estos diseños son aplicables en procesadores cada vez más veloces. Existen arquitecturas prediseñadas para estos propósitos como por ejemplo la plataforma ROACH (Reconfigurale Open Architecture Computing Hardware) creada por CASPER (Collaboration for Astronomy Signal Processing and Electronic Research) y que se utiliza en este trabajo de título. Utilizando diseños en ambiente MATLAB Simulink se crea un ejecutable que da instrucciones al FPGA. Así, estos diseños son controlados y comandados por códigos en lenguaje Python, los que realizan un post procesamiento de los datos para su posterior análisis. Los diseños creados para mejorar el rechazo de banda lateral demuestran ser efectivos limitando la contaminación de banda adyacente a menos de -50dB. El bloque de control asegura el buen funcionamiento del sistema, incluso en presencia de alto ruido de fase. Por otro lado al realizar acercamiento a una porción del ancho de banda se logra una mejor resolución espectral logrando distinguir variaciones de energía en rangos pequeños de frecuencia. A futuro, todos los diseños creados en este trabajo pueden implementarse a mayor velocidad, utilizando procesadores más avanzados. Es posible enriquecer el zoom, reduciendo el ancho de banda desde dos hasta ocho veces, y utilizar mezcladores digitales para seleccionar una zona arbitraria del espectro.

Memoria para optar al título de Diseñador Industrial

Magíster en Ciencias, Mención Astronomía / Direct Imaging of circumstellar material and forming exoplanets around young stellar objects (YSO's) is a challenging task. Several techniques have been developed for this purpose, among them we focused on the spectral deconvolution technique(SD). Our goal is to create an algorithm that improves the current state of the art of the SD technique, using principal component analysis (PCA) to create an orthogonal basis set in annular regions centred on the star. A selection criterion for the wavelength channels used to estimate the basis set, ensures that the model PSF is minimally contaminated by a possible faint companion. We test our algorithm using SINFONI data of HD 142527, HD 100546 and T Cha, obtaining a high-resolution image of the surrounding disks in the H+K band. l-SDI gets roughly twice the amount of throughput of its non-localized version. Using l-SDI we give new upper limit detection curves on the selected sources, we confirm the structure of HD 142527 in the literature and report a new spiral-arm structure in the outer disk.

Ingeniero Civil Eléctrico / Las enfermedades respiratorias son un grupo de enfermedades que afectan, como su nombre lo indica, el sistema respiratorio de las personas. En chile, estas están catalogadas como la tercera gran causa de muerte en Chile [1]. En particular, el Sindrome de Apnea e Hipopnea Obstructiva del Sueño (SAHOS) afecta al 4% de la población adulta [2] [3], y lleva consigo riesgos derivados de que interrumpe el ciclo normal de sueño. El siguiente trabajo plantea el modelamiento de un clasificador que sea capaz de identificar los distintos tipos de episodios respiratorios asociados al SAHOS, apneas de distinto tipo (central, mixta u obstructiva) o hipopnea. Como consecuencia directa, se pretende obtener los sensores más relevantes para construir un polisomnógrafo. Mediante el pre-procesamiento y obtención de datos estadísticos de exámenes de polisomnografía validados por personal médico, posterior entrenamiento y validación de distintos clasificadores; reglas difusas, arboles de decisión, redes neuronales y support vector machine; Se construye un clasificador que agrega un subconjunto de ellos para decidir a qué clase de episodio pertenece cada evento buscando un alto cociente de posibilidades de diagnóstico (DOR). Debido a la complejidad de procesar múltiples datos se plantea utilizar métodos de reducción de variables mediante random forest/tree ensemble, logrando reducir estas a un 10% con una varianza no superior al 22% en la exactitud de los clasificadores respecto al ejercicio realizado con todas las variables. Esto se traduce en proponer una reducción del número de sensores ocupados en un examen polisomnográfico desde más de 20 a un conjunto de 8 que contiene la mayor parte de la información para lo que respecta a la diferenciación de episodios. Estos sensores concuerdan con las señales que son de especial cuidado cuando se estudia el SAHOS. Se logra proponer un clasificador que diferencia entre los distintos episodios, pero no así uno que permita diferenciar entre la presencia o ausencia de estos, debido principalmente al hecho de no contar con una base de datos adecuada, esto último se deduce al comparar el desempeño de los clasificadores al introducir un grupo de control generado con estados de sueño normal de los mismos pacientes. El clasificador construido tiene un índice de acierto de sobre el 70%, con un error del tipo I cercano al 20% y error tipo II cercano 8%, la exactitud de este es sobre el 79% y el DOR superior a 10 para cada tipo de episodio. Debido a la dificultad de conseguir este tipo de exámenes, en parte dado por su costo, tanto monetario como en recursos, no se pudo trabajar con una base de datos extensa. Como trabajo futuro se recomienda realizar estos experimentos con una base de datos que contenga exámenes realizados a personas que no presentan SAHOS, para de esta manera se obtenga una base de datos limpia para caracterizar las diferencias entre un paciente sano y uno enfermo.