Orientadores: Trajano Pires da Nobrega Neto, Reginaldo Palazzo Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T02:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Flores_AndreLuiz_D.pdf: 6535517 bytes, checksum: cb0298ddfb33753ac7d0d49c8adc2f20 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Neste trabalho, apresentamos novos resultados ao descrever reticulados gera­dos a partir da representação geométrica de ideais de corpos de números abelianos. O principal parâmetro pesquisado é a densidade de centro dos reticulados consi­derados. Deste modo, estendemos a famI1ia de Craig, no sentido de que existe uma contribuição para cada dimensão. São apresentados reticulados eficientes para o canal Rayleigh com desvanecimento e ligações entre os reticulados estudados e códigos BCH são estabelecidas / Abstract: In this work we present new results in describing algebraic lattices generated from geometric representation of ideals in abelian number fields. The main parameter in this research is the center density of the considered lattices. This way, we extend the Craig's family in the sense that there is a contribution to each dimension. Efficient lattices to the Rayleigh fading channel are presented and some links between the studied lattices and BCH codes are established. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Renato Baldini Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_CarlosHenriqueRodriguesde_M.pdf: 4727410 bytes, checksum: c3f9681d50f756158bfe6a80d8b3403e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta propostas alternativas de codificação de canal para o sistema móvel TDMAjI8-136. As comparações destes sistemas de codificação de bloco com o contido na recomendação 18-136 são feitas através de curvas de desempenho (BER x 8NR) obtidas por simulação computacional. Os sistemas são analisados em canais AWGN com e sem desvanecimento Rayleigh. A decodificação por treliça de códigos de bloco é realizada com decisão abrupta e suave / Abstract: This work presents alternative channel encoding schemes to the TDMAj1S-136 mobile system. The comparisons of these block code systems with that contained in the 1S-136 Recommendation have been made by computer simulation in terms of the Bit Error Rate (BER) as a function ofthe Signal-to-Noise Ratio (SNR). The system performance is evaluated in AWGN channel with and without Rayleigh fading. The trellis decoding of block codes is made with hard and soft-decision / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Jaime Portugheis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pellenz_MarceloEduardo_D.pdf: 3061332 bytes, checksum: 4fb09b1c9101e5532383fceac0656f10 (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado

Orientador : Reginaldo Palazzo Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:04:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valenca_RaquelDutra_M.pdf: 606132 bytes, checksum: 0deb4ce00ddceb3d8ce51ed95dfca0a0 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Orientador: Reginaldo Palazzo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T20:22:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_PolyaneAlves_M.pdf: 825808 bytes, checksum: f4b4d556a54cfca0cb0a84dd5e07a7a3 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A proposta de um sistema criptográfico de chave pública que utiliza códigos convolucionais de memória-unitária clássicos e quânticos apresentada neste trabalho, está baseada na utilização de transformações armadilha que, ao serem aplicadas as submatrizes reduzem a capacidade de correção de erros do código. Este processo proporciona um aumento no grau de privacidade da informação a ser enviada devido a dois fatores: para a determinação de códigos ótimos de memória unitária è necessário resolver o Problema da Mochila e a redução da capacidade de correção de erro dos códigos ocasionada pelo embaralhamento das colunas das submatrizes geradoras. São também apresentados neste trabalho, novos códigos convolucionais quânticos concatenados [(4, 1, 3)]. / Abstract: The proposal of a cryptographic system of public key that uses classical and quantum convolutional codes of unit-memory presented in this work, is based on the use of trapdoors functions which when applied to submatrices reduce the capacity of correction of errors of the code. This process gives us an increase in the degree of privacy of information being sent, because of two factors, namely: to establish good unit-memory codes is necessary to solve the knapsack problem, and the reduction of the capacity of correcting errors of codes provided by scrambling the columns of generating submatrices. We also present in this work, news quantum convolutional codes [(4, 1, 3)]. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Portugheis / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:30:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_Alexandrede_D.pdf: 5191552 bytes, checksum: ae675c28ea93ab3a91655042f4cd13d1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta tese aborda métodos de estimação probabilística em sistemas de comunicações usando a teoria de grafos-fatores e seu algoritmo genérico soma-produto. Estas ferramentas são atualmente reconhecidas como um ambiente ideal para derivar vários esquemas de decodificação/ estimação, e também integrar modelos de componentes típicos num sistema de comunicação para melhor desempenho do processo de recepção. Mais genericamente, são adequadas para projetos de receptores unificados. Além disso, vários esquemas de decodificação conjunta fonte/canal podem ser contextualizados neste ambiente. Partimos de uma revisão geral da teoria grafos-fatores e do algoritmo soma-produto de forma abrangente e inserindo os fundamentos matemáticos relacionados. Na sequência aplicamos estes conceitos a sistemas de comunicações. Focamos em sistemas de grafos com ciclos, que são de grande interesse e que resultam na versão iterativa do algoritmo somaproduto, onde cronogramas de execução devem ser arbitrados eficientemente. Descrevemos a decodificação turbo seguindo esquemas de grafos-fatores normais e causais, a forma mais apropriada para a descrição e análise de cronogramas. A partir desta formulação, estudamos o caso da decodificação turbo na sua variante não-bloco, com entrelaçadores periódicos e decodificação contínua/causal. Apresentamos um cronograma completo do algoritmo soma-produto para este caso, mostrando vantagens práticas em relação ao proposto na literatura, sobretudo em relação a sua implementação. Na última parte da tese, apresentamos um estudo da aplicação de grafos-fatores no problema de decodificação iterativa conjunta fonte/canal. Partimos de um modelo genérico de fonte com memória, discreta no tempo e contínua em amplitude, consideramos quantização vetorial e tratamos o problema da decodificação iterativa conjunta integrando modelos destes componentes com o resto do sistema. Alguns resultados de simulações computacionais para os esquemas propostos são apresentados / Abstract: The present thesis deals with probabilistic inference methods for communication systems described by the unifying framework of factor graphs and the general elimination algorithm, the so called sum-product algorithm. These exceedingly general tools are understood as a state of the art environment to build many decoding schemes, and to model typical components for a joint efficient inference at reception. More generally, is a suitable framework to unified receiver designs. Additionally, some joint source channel decoding schemes can also be proper modeled under this context. We start with a review of this framework and related mathematical topics. Thereafter, we particularize to cases of interest, like typical communication systems. This framework gives powerful insights into the structures of multivariate constrained systems and shows how distributed probabilistic inferences can be performed, as shown for typical communication systems with a standard channel encoder. Systems represented by fator graphs with cycles are the most relevant. For the iterative version of the sum-product algorithm, a calculation schedule has to be efficiently chosen. We review the turbo decoding scheme for the classical turbo code using a normal and causal factor graph realization, providing an environment for scheduling descriptions. Then, we approach the non-block turbo decoding version (stream-oriented turbo codes), where general periodic and causal interleavers can be used and continuous decoding schemes are required. We present a full decoding sum-product schedule for this case, with pratical improvements over the usual non-graphical decoding scheme. In the last part of this thesis, we address the joint source channel decoding problem using the factor-graph framework. Starting from a general source model, linear discrete time series, we consider straight vectorial quantization. Instead of trying to remove redundancy, we go in the direction of building decoding schemes that explore this redundancy from source model and quantizer map.We analyse cases when iterative decoding can be performed taking these elements into account in a proper way. Some simulation on the proposed schemes are presented / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Reginaldo Palazzo Junior, Carlile Campos Lavor / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaGuardia_GiulianoGadioli_D.pdf: 1126065 bytes, checksum: c3ad65915db4e87e1752adbbbbef2841 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Como principais contribuições desta tese, apresentamos novos métodos de construção que geram novas famílias de códigos quânticos CSS. As construções são baseadas em códigos cíclicos (clássicos) BCH, Reed-Solomon, Reed-Muller, Resíduos quadráticos e também nos códigos derivados do produto tensorial de dois códigos Reed-Solomon. Os principais códigos quânticos construídos neste trabalho, em termos de parâmetros, são os derivados dos códigos BCH clássicos. Além disso, estudamos as condições necessárias para analisar as situações nas quais os códigos cíclicos quânticos (clássicos) são códigos MDS (do inglês, Maximum- Distance-Separable codes). Apresentamos, também, novas conexões entre a teoria de matróides e a teoria dos códigos quânticos CSS, que acreditamos serem as primeiras conexões entre tais teorias. Mais especificamente, demonstramos que a função enumeradora de pesos de um código quântico CSS é uma avaliação do polinômio de Tutte da soma direta dos matróides originados a partir dos códigos clássicos utilizados na construção CSS. / Abstract: This thesis proposes, as the main contributions, constructions method of new families of quantum CSS codes. These constructions are based on classical cyclic codes of the types BCH, Reed-Solomon, Reed-Muller, Quadratic Residue and also are based on product codes of classical Reed-Solomon codes. The main family of quantum codes constructed in this work, i. e., quantum codes having better parameters, are the ones derived from classical BCH codes. Moreover, we present some new conditions in which quantum CSS cyclic codes are quantumMDS codes. In addition, we provide the elements to connect matroid theory and quantum coding theory. More specifically, we show that the weight enumerator of a CSS quantum code is equivalent to evaluating the Tutte polynomial of the direct sum of the matroid associated to the classical codes used in the CSS construction. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jaime Portugheis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:42:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_RafaeldeSousa_M.pdf: 804635 bytes, checksum: 4aa50f59603e3de640e8d2860980f3c6 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Durante a última década foram desenvolvidas novas ferramentas para o projeto e análise da decodificação iterativa de códigos concatenados. Duas destas ferramentas são: o algoritmo de evolução de densidades de probabilidade (conhecido em inglês como density evolution) e as funções EXIT (do inglês, Extrinsic Information Transfer Functions). As curvas EXIT foram primeiramente desenvolvidas para códigos concatenados paralelos (PCC, do inglês, Parallel Concatenated Codes). Posteriormente, estas curvas foram utilizadas para analisar a decodificação da classe de códigos conhecida como LDPC (do inglês, Low-Density ParityCheck Codes). Como se sabe, o desempenho dos códigos LDPC pode se aproximar bastante da capacidade de canal. Neste trabalho utilizamos as funções EXIT para analisar um sistema de transmissão digital composto pela concatenação serial de um codificador LDPC, um modulador M-APSK e um codificador diferencial. O canal considerado é o AWGN não-coerente de bloco. O processo de decodificação/demodulação é descrito através de um algoritmo iterativo baseado em um grafo-fator. Da análise concluímos que códigos LDPC regulares possuem um bom desempenho, mas ainda estão afastados da capacidade de canal. / Abstract: Late 1990s, new tools for evalution and design of iterative decoding of concatenated codes were developed. Two of these tools are: the density evolution algorithm and the EXlT charts. The EXlT charts were first developed for Parallel Concatenated Codes (PCC) and then used for evaluating the decoding process of Low-Density Parity-Check codes (LDPC Codes). As already known, the LDPC codes perform dose to channel capacity limits. ln this work we use the EXlT Charts to evaluate a digital transmission system com posed by the concatenation of a LDPC encoder, a M-APSK modulator and a diferencial encoder. The channel considered is an AWGN block noncoherent channel and the decoding/demodulating process is described through an iterative algorithm based on a factor graph. The analisys of this system we condude that LDPC codes have good performance, but are still far from channel capacity. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-20T15:20:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Juliana_Postal_dissertacao.pdf: 2586134 bytes, checksum: f2faf93126ca7c96d99737e27db811fb (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-10-20T19:25:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Juliana_Postal_dissertacao.pdf: 2586134 bytes, checksum: f2faf93126ca7c96d99737e27db811fb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-20T19:25:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Juliana_Postal_dissertacao.pdf: 2586134 bytes, checksum: f2faf93126ca7c96d99737e27db811fb (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / Social networks of instant messaging, such as Whatsapp, represent a real threat for children and teenagers, who can easily become targets of sexual predators and pedophiles. Hence, the automatic identification of pedophile chats represent a key tool to protect the young users of social networks. However, these networks have two sensitive particularities: (1) messages are often stored only locally; (2) mobile devices of limited processing power are the major interfaces. In this context, the state-of-the-art has a prohibitive cost to run on mobile devices. On the other hand, the nature of the peer-to-peer communication of such networks make it inviable to process the chat on the cloud, without risking to expose the victims. In this work, we present a new method, based on the Shannon entropy and the Jensen-Shannon divergence, to identify pedophile chats, that achieves nearly 90% of F1 and F0.5, and can be up to 72.8% faster than the state-of-the-art. In this work, we present a method for extracting text features based on two information theory quantifiers, using individual histograms of words representing the conversations and three mean histograms that represent the discourse pattern of possible types of authors present on the basis of Data: Predator (pedophile), victim and regular (neither victim nor predator). The first quantifier is Shannon’s entropy which indicates repetition of the subject’s subject in conversations, the second is the Jensen-Shannon divergence that measures the similarity between speech in a conversation relative to the discourse pattern of author types. The proposed method is able to summarize the conversations considered in the study in three characteristics of entropy and three characteristics of divergence independent of the amount of conversations considered in the experiments. This compact feature vector allows a classifier to be able to identify pedophile conversations with a performance close to 90%, considering the measures F1 and F0.5, and that it becomes 72.8% faster than the state of the art. / Redes sociais privativas de mensagens instantaneas, como Whatsapp, representam uma ameaca para criancas e adolecentes que podem se tornar alvos de pedofilos. Portanto, a identificacao automatica de conversas de pedofilia representa uma importante ferramenta para prote¸c˜ao de jovens usuarios destas redes. Contudo, estas redes possuem como particularidades: (1) as mensagens s˜ao tipicamente armazenadas apenas localmente; e (2) dispositivos moveis de capacidade limitada de processamento sao os principais veıculos de utilizacao. Neste contexto, as solucoes de estado-da-arte possuem um custo computacional proibitivo para execucao em dispositivos m´oveis. Em contrapartida, a natureza da comunicacao ponto-a-ponto destas redes torna, em muitos casos, inviavel o processamento em nuvem sem correr o risco de expor as vıtimas de pedofilia. Neste trabalho, apresentamos um metodo para extracao de caracterısticas de texto baseado em dois quantificadores de teoria da informacao, que utilizam histogramas individuais de palavras que representam as conversas e tres histogramas medios que representam o padrao de discurso dos possıveis tipos de autores presentes na base de dados: Predador (pedofilo), vıtima e regular (nem vıtima e nem predador). O primeiro quantificador ´e a entropia de Shannon que indica repeticao de assunto dos tipos de autor em conversas, o segundo e a divergencia de Jensen-Shannon que mede a similaridade entre o discurso em uma conversa em relacao ao padrao de discurso dos tipos de autor. O metodo proposto e capaz de resumir as conversas consideradas no estudo em tres caracterısticas de entropia e tres caracterısticas de divergencia independente da quantidade de conversas consideradas nos experimentos. Este vetor de caracteristicas compacto permite que um classificador seja capaz de identificar conversas de pedofilia com um desempenho próximo a 90%, considerando as medidas F1 e F0,5, e que chega a ser 72,8% mais rápido que o estado-da-arte.

A bioeletrogenese tem atraído a atenção da ciência desde a antiguidade. Capazes de produzir campos elétricos e também de sentir estes campos, os peixes elétricos pulsadores de campo fraco são um modelo de estudo praticamente com características únicas em neuroetologia, ja que permitem ao experimentador medir de maneira não invasiva os sinais espaco-temporais envolvidos em pelo menos duas capacidades complexas do sistema nervoso do animal: a eletrolocalizacao (em que e produzida uma imagem elétrica das proximidades) e a eletrocomunicacao (em que os padrões de pulsos são usados para identificar conspecificos, seu sexo, tamanho, resolver disputas de território, etc). Entretanto, como os pulsos geralmente são idênticos em indivíduos de uma mesma espécie e a amplitude do sinal medido depende da distancia dos animais aos eletrodos usados, experimentos com animais livres para se movimentar são muito difíceis de realizar, mais ainda experimentos com mais de um animal interagindo. Por isso, na maioria dos trabalhos encontrados na literatura o comportamento elétrico dos animais e registrado durante curtos intervalos de tempo em que seus movimentos eram bastante restritos ou limitados a agua bem rasa. Além disso, os estímulos eram geralmente compostos por pulsos quadrados ou períodos senoidais apresentados a intervalos regulares. Os protocolos experimentais usados eram sempre unidirecionais, ou seja, não dependiam nem se adaptavam a atividade dos peixes. Para lidar com estas limitações, que acreditamos tornarem o comportamento dos animais muito diferente do que ocorre na natureza, desenvolvemos aparatos experimentais para registrar e estudar o comportamento elétrico e motor de peixes elétricos pulsadores nadando livremente por longos períodos de tempo e que podem ser facilmente adaptados para o estudo de diversas espécies. Utilizamos técnicas de interação em tempo real entre computadores e sistema nervoso vivo, adaptado de protocolos do tipo dynamic clamp, para produzir estímulos elétricos realistas e também estímulos luminosos. Mostramos protocolos de estimulação clássicos unidirecionais bem como bidirecionais, dependentes da atividade dos animais. Aplicamos técnicas de analise de dados baseadas na teoria da informação que permitiram associar a entropia da serie de pulsos do órgão elétrico a movimentação do animal. Aplicamos estes aparatos e técnicas para estudar peixes elétricos de campo fraco de espécies que pertencem a ordens diferentes e, portanto, são o resultado de historias evolutivas distintas: o peixe sul americano G. carapo, da ordem dos Gymnotiformes e o peixe africano G. petersii, da ordem dos Mormyriformes. Obtivemos evidencias de comunicação dos animais e estudamos quais os padrões mais prováveis de disparo em diferentes condições. Uma das espécies apresentou um longo transiente quando exposta a um novo ambiente, evidenciando que as técnicas tradicionais de restringir periodicamente o movimento do peixe não são adequadas para o estudo do comportamento desta espécie. Nossos resultados apresentaram varias evidencias de que os animais são capazes de distinguir estímulos realistas (gravados de conspecificos), de estímulos aleatórios com propriedades estatísticas semelhantes e que há 2 valores de echo response validando a necessidade dos métodos de estimulo desenvolvidos. Também pudemos mostrar que protocolos de estimulação em tempo real bidirecionais, são mais efetivos em interagir com o código do peixe quando comparados com os protocolos unidirecionais tradicionais e que os animais são capazes de aprender a controlar seu comportamento motor e também sua frequência de disparo para evitar estímulos indesejados. / Bioloelectrogenesis is known since ancient times. Weakly electric fish are a wonderful model in Neuroethology because they produce and sense eletric fields. These unique features allow non invasive experiments to access complex spatio-temporal signals involved in 2 tasks called electrocommunication and electrolocation. Electrolocation is the ability to see the surrounding areas /objects by analyzing changes in the fish\'s own electric field and electrocommunication is the ability to identify conspecifics, fight for dominance etc. In this last task fish have their electric field distorted by conspecifics\' eletric organ discharges. Usually, within species, pulse-type weakly electric fish discharge pulses with similar waveform and the amplitude of the pulse depends on the distance to the recording electrodes being very difficult to measure the discharges in freely swimming animals, specially when 2 or more animals are interacting. For these reasons, most studies found in the literature are done with restrained animals or in shallow tanks. The most commom stimuli used are square/sine waves or very short pre-recorded discharges in classic protocol where the stimuli do not depend on the fish\'s activity. To overcome these issues trying to perform more naturalistic experiments, we developed experimental setups to record the electric and motor behavior in freely pulse-type electric fish for long periods. Our setups have also the advantage of being easy to adapt making possible to study several species. We performed real time experiments with realistic electric and light stimuli using dynamic clamp techniques adapted to Neuroethology. We show both classic unidirectional protocols as well as bidirectional closed loop interaction, taking into account the fish\'s dynamic activity. Analyzes based on Information Theory revealed that the entropy of the electric organ discharges are correlated to the their movement. We performed experiments using the setups and techniques mentioned before in 2 species that have evolved independently: G. Carapo (Gymnotidae) from South America and G. petersii (Mormyridae) from Africa. We show evidence of real communication and we study the inter pulse discharge probability in different behavioral circumstances. One specie showed a long transient behavior when introduced in new environment, hence, the traditional experiments with restrained animals might not be suitable to study natural behavior. Our results show several evidences that the fish can distinguish between realist stimuli from conspecifics and random ones, that there are 2 values of echo response instead of 1, demonstrating the importance of our new setup and protocols. We could also show that closed loop protocols were more effective to stimulate and interact with the fish\'s activity and that the animals are able to control their motor and electric behavior avoiding possibly harmful stimulation.