Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.

O presente trabalho trata da modelagem de sistemas ativos de abertura de painéis solares. Utilizou-se a plataforma do satélite CBERS como base para as simulações. O processo de modelagem foi integralmente feito no software de simulação de sistemas mecânicos ADAMS, versões 9.1 e 10.0. Atualmente, o sistema de abertura dos painéis solares do satélite CBERS é passivo, podendo ser comprometida a segurança de componentes da asa do satélite, devido ao impacto produzido no instante do travamento na posição aberta. Este trabalho procurou fornecer informações básicas a respeito de alguns dispositivos que poderiam ser utilizados para a realização do controle ativo da abertura. Procurou-se neste trabalho, limitar-se a fornecer valores de torques necessários a um motor elétrico, de forma que este possa ser selecionado e dimensionado. Durante este processo, foram considerados várias configurações e cenários de operação do sistema, tais como o uso ou não de redutores de velocidade, motores redundantes, e alguns casos críticos em que o valor do atrito nos mancais dos painéis fosse duas vezes maior do que o esperado. Propõe-se uma alternativa de uso de um motor, de forma que o torque exigido deste fosse o menor possível, dentro dos limites de tempo e velocidade final de abertura. Neste trabalho, estudou-se também o efeito da flexibilidade dos cabos de aço do mecanismo de sincronismo no movimento de abertura dos painéis.

A distribuição de sinais de tempo é um fator essencial em muitas aplicações de engenharia como, por exemplo, redes de telecomunicações, circuitos digitais integrados e sistemas de automação. Nas últimas décadas essa tarefa foi realizada, predominantemente, com redes mestre-escravo nas quais existem osciladores de referência que distribuem o sinal de tempo para osciladores escravos (PLLs) construídos para extrair a base de tempo a partir do sinal da linha. Recentemente, entretanto, o surgimento de redes de comunicação wire-less com conectividade dinâmica e o aumento dos tamanhos e das freqüências de operação dos circuitos digitais integrados indicam a necessidade de utilização de estratégias de distribuição de sinais de tempo baseadas em redes mutuamente conectadas. Nesse trabalho são estudadas redes mutuamente conectadas de PLLs para a determinação de condições para a obtenção do sincronismo de redes desse tipo em função dos parâmetros individuais dos nós e da conectividade da rede. Determinou-se também, através de simulações numéricas, a validade dos resultados analíticos obtidos. Finalmente foi estabelecido um método, baseado em algoritmos evolutivos, para a otimização dos parâmetros da rede considerando objetivos de robustez e capacidade de rejeição de ruídos na rede. / Clock-distribution is an essential feature in many engineering applications as, for example, telecommunications networks and digital integrated circuits. In the last few decades this problem was predominantly addressed using master-slave strategies. In this type of strategy there are precise reference oscillators in the network called masters and their signals are distributed in the network, other oscillators called slaves (PLLs) extract the time basis from the line signals. Recently the development of wireless communication networks and the increasing size of digital integrated circuits and their rising operation frequencies indicate the need for the use of mutually-connected networks for the issue of clock-distribution. In this work mutually-connected networks of PLLs are studied in order to obtain conditions for the acquisition of a synchronous state for the network concerning the node parameters and the connection pattern of the network. Furthermore, numerical experiments were conducted to validate analytic results. Finally, a method is proposed, based on evolutionary algorithms, for the optimization of the network parameters considering the robustness and the ability to reject noise in the network as objectives.

Os efeitos da migração dependente da densidade em um modelo metapo- pulacional de múltiplas espécies e n sítios discretos no tempo e no espaço são estudados. Consideramos dinâmicas locais especificas e de interesse biológico e analisamos dois aspectos distintos. Em um primeiro momento, supomos o estado homogêneo da dinâmica local assintoticamente estável e investigamos as instabilidades causadas pela dependência da densidade no processo migratório. A seguir, relacionamos a migração dependente da densidade com a possibilidade de órbitas caóticas oscilarem de forma sincronizada. Critérios para a estabilidade assintótica de atratores sincronizados são estabelecidos. / The e®ects of the density-dependent migration in a discrete space-time metapopulation model with multiple species are studied. We consider some specific local dynamics of biological relevance and analyze two di®erent aspects. First, we assume that the homogeneous state of the local dynamics is asymptotically stable and investigate the instabilities caused by the density dependent migration process. Second, we deal with the relations between the density dependent migration and the possibility of synchronization for chaotic orbits. Some criteria for the transversal asymptotic stability of synchronized attractors are established.

Os efeitos da migração dependente da densidade em um modelo metapo- pulacional de múltiplas espécies e n sítios discretos no tempo e no espaço são estudados. Consideramos dinâmicas locais especificas e de interesse biológico e analisamos dois aspectos distintos. Em um primeiro momento, supomos o estado homogêneo da dinâmica local assintoticamente estável e investigamos as instabilidades causadas pela dependência da densidade no processo migratório. A seguir, relacionamos a migração dependente da densidade com a possibilidade de órbitas caóticas oscilarem de forma sincronizada. Critérios para a estabilidade assintótica de atratores sincronizados são estabelecidos. / The e®ects of the density-dependent migration in a discrete space-time metapopulation model with multiple species are studied. We consider some specific local dynamics of biological relevance and analyze two di®erent aspects. First, we assume that the homogeneous state of the local dynamics is asymptotically stable and investigate the instabilities caused by the density dependent migration process. Second, we deal with the relations between the density dependent migration and the possibility of synchronization for chaotic orbits. Some criteria for the transversal asymptotic stability of synchronized attractors are established.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 4150433 bytes, checksum: bff2170ee87cba474e756926717c2378 (MD5) Previous issue date: 2012-12-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we studied the dynamics of electronic circuits described by nonlinear equations. We first reproduced some results from the literature for chaos generation in low-frequency circuits and we obtained synchronism between two coupled systems each circuit being a time-delay first-order circuit. In a second step, we built an original system of second-order LRC oscillator, with delayed feedback. We characterized the signal of this system for several parameters through usual signal analysis techniques. We were able to identify a variety of states of this oscillator, evolving from periodic to chaotic states. Using numerical simulations we reproduced every observed scenario. We studied how two equivalent chaotic oscillators behave when unidirectional coupling is applied, i.e. when the second oscillator has its dynamics controlled by a signal from the first oscillator. Using the correlation function we showed that the systems are synchronized. We also studied transient phenomena in the error signal of two coupled time-delay second-order circuits. Analyzing the difference between the dynamical variables of these circuits we can observe escapes of synchronization which occur when the error signal, for brief moments, goes far away from its mean value. We try to characterize the amplitude and frequency of these synchronization escapes as a function of a coupling parameter or adding of noise to the coupling signal. / Neste trabalho estudamos a dinâmica de circuitos eletrônicos regidos por equações não-lineares. Reproduzimos alguns resultados da literatura para geração de caos em circuitos eletrônicos de baixa frequência e obtivemos sincronismo com o acoplamento de dois circuitos de primeira ordem com atraso. Em etapa seguinte, construímos um sistema original de um oscilador de segunda ordem, tipo LRC, com auto-realimentação atrasada. Caracterizamos os sinais desse sistema para diversos parâmetros e utilizando técnicas de análise de sinais e sistemas, pudemos identificar uma variedade de estados do oscilador, entre estados periódicos e caóticos. Reproduzimos todos os cenários observados através de simulações numéricas. Estudamos como dois osciladores caóticos equivalentes se comportam ao serem acoplados unidirecionalmente, ou seja, o segundo oscilador tem sua dinâmica dirigida através do sinal do primeiro. Utilizando a função de correlação mostramos que o sistema pode sincronizar. Estudamos ainda fenômenos transientes no sinal de erro do acoplamento de dois desses circuitos de segunda ordem. Ou seja, analisando a diferença entre as respostas dos dois osciladores percebemos escapes do estado sincronizado, quando o sinal de erro, por breves momentos, afasta-se muito de seu valor médio. Buscamos caracterizar a frequência desses escapes em função do acoplamento entre os osciladores e com a introdução ruído no sistema.

Atualmente tem aumentando o interesse na aplicação de sistemas caóticos no âmbito das telecomunicações. Esses sistemas apresentam certas peculiaridades, como geração de sinais com amplo espectro de freqüências e baixa correlação cruzada, o que os tornam altamente robustos para aplicação em esquemas de modulação caótica. Dentre tais esquemas, há aqueles em que a detecção é realizada utilizando alguma técnica de sincronismo. Neste trabalho, um circuito caótico é apresentado e sua performance é analisada. As técnicas de sincronismo Pecora-Carroll e sincronização por realimentação de erro são aplicadas ao circuito caótico apresentado. Utilizando este circuito caótico, são sugeridas as seguintes aplicações: um cifrador caótico e um sistema análogo ao spread spectrum. Os dois sistemas são implementados eletronicamente. Além disso, a avaliação da performance de cada sistema é realizada com o auxílio da técnica do diagrama de olho. / Nowadays it is increasing the interest in the application of the chaotic systems in the ambit of the telecommunications. These systems introduce some peculiarities, such as generation of wideband signals with low crosscorrelation, those characteristics make the systems strongly robust to application on chaotic modulation schemes. Among such schemes, there are ones where the detection is realized using techniques of synchronization. In this work, a chaotic circuit is introduced and its performance is evaluated. The Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization are applied on the chaotic circuit introduced. Using this chaotic circuit, the following applications are suggested: a chaotic cipher and a spread spectrum system. The two systems are implemented electronically. Besides, the performance of each system is evaluated using the eye pattern technique.

A distribuição de sinais de tempo é um fator essencial em muitas aplicações de engenharia como, por exemplo, redes de telecomunicações, circuitos digitais integrados e sistemas de automação. Nas últimas décadas essa tarefa foi realizada, predominantemente, com redes mestre-escravo nas quais existem osciladores de referência que distribuem o sinal de tempo para osciladores escravos (PLLs) construídos para extrair a base de tempo a partir do sinal da linha. Recentemente, entretanto, o surgimento de redes de comunicação wire-less com conectividade dinâmica e o aumento dos tamanhos e das freqüências de operação dos circuitos digitais integrados indicam a necessidade de utilização de estratégias de distribuição de sinais de tempo baseadas em redes mutuamente conectadas. Nesse trabalho são estudadas redes mutuamente conectadas de PLLs para a determinação de condições para a obtenção do sincronismo de redes desse tipo em função dos parâmetros individuais dos nós e da conectividade da rede. Determinou-se também, através de simulações numéricas, a validade dos resultados analíticos obtidos. Finalmente foi estabelecido um método, baseado em algoritmos evolutivos, para a otimização dos parâmetros da rede considerando objetivos de robustez e capacidade de rejeição de ruídos na rede. / Clock-distribution is an essential feature in many engineering applications as, for example, telecommunications networks and digital integrated circuits. In the last few decades this problem was predominantly addressed using master-slave strategies. In this type of strategy there are precise reference oscillators in the network called masters and their signals are distributed in the network, other oscillators called slaves (PLLs) extract the time basis from the line signals. Recently the development of wireless communication networks and the increasing size of digital integrated circuits and their rising operation frequencies indicate the need for the use of mutually-connected networks for the issue of clock-distribution. In this work mutually-connected networks of PLLs are studied in order to obtain conditions for the acquisition of a synchronous state for the network concerning the node parameters and the connection pattern of the network. Furthermore, numerical experiments were conducted to validate analytic results. Finally, a method is proposed, based on evolutionary algorithms, for the optimization of the network parameters considering the robustness and the ability to reject noise in the network as objectives.

Os efeitos da migração dependente da densidade em um modelo metapo- pulacional de múltiplas espécies e n sítios discretos no tempo e no espaço são estudados. Consideramos dinâmicas locais especificas e de interesse biológico e analisamos dois aspectos distintos. Em um primeiro momento, supomos o estado homogêneo da dinâmica local assintoticamente estável e investigamos as instabilidades causadas pela dependência da densidade no processo migratório. A seguir, relacionamos a migração dependente da densidade com a possibilidade de órbitas caóticas oscilarem de forma sincronizada. Critérios para a estabilidade assintótica de atratores sincronizados são estabelecidos. / The e®ects of the density-dependent migration in a discrete space-time metapopulation model with multiple species are studied. We consider some specific local dynamics of biological relevance and analyze two di®erent aspects. First, we assume that the homogeneous state of the local dynamics is asymptotically stable and investigate the instabilities caused by the density dependent migration process. Second, we deal with the relations between the density dependent migration and the possibility of synchronization for chaotic orbits. Some criteria for the transversal asymptotic stability of synchronized attractors are established.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T15:09:52Z No. of bitstreams: 2 Helber_Tese_Digital.pdf: 17753634 bytes, checksum: 00c508d6a86f3bb67eb2a5c0b47d58b7 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T15:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Helber_Tese_Digital.pdf: 17753634 bytes, checksum: 00c508d6a86f3bb67eb2a5c0b47d58b7 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08-06 / O controle orientado pela tensão é uma das técnicas mais usadas para a operação e o controle de quaisquer equipamentos conectados à rede elétrica através de um conversor eletrônico CC-CA, tais como: sistemas de geração de energia distribuída, sistemas de energia ininterrupta e filtros ativos. Por isso, a estimação rápida e precisa do ângulo de fase e por vezes da magnitude instantânea do vetor tensão de sequência positiva na frequência fundamental de uma rede elétrica é essencial para atingir bons desempenhos no controle daqueles sistemas. Então, o presente trabalho apresenta uma revisão de alguns dos principais métodos de sincronização encontrados na literatura, mostrando as vantagens e deficiências dos mesmos. Outrossim, dois novos métodos são concebidos nesta tese e comparados com os demais. As suas funcionalidades são corroboradas por meio de simulações e experimentos. Salienta-se que o enfoque é dado às técnicas empregadas em sistemas elétricos trifásicos.