37 resultados para Modulação de largura de impulso
Resumo:
The present PhD work aims the research and development of materials that exhibit multiferroic properties, in particular having a significant interaction between ferromagnetism and ferroelectricity; either directly within an intrinsic single phase or by combining extrinsic materials, achieving the coupling of properties through mechanic phenomena of the respective magnetostriction and piezoelectricity. These hybrid properties will allow the cross modification of magnetic and electric polarization states by the application of cross external magnetic and/or electric fields, giving way to a vast area for scientific investigation and potential technological applications in a new generation of electronic devices, such as computer memories, signal processing, transducers, sensors, etc. Initial experimental work consisted in chemical synthesis of nano powders oxides by urea pyrolysis method: A series of ceramic bulk composites with potential multiferroic properties comprised: of LuMnO3 with La0.7Sr0.3MnO3 and BaTiO3 with La0.7Ba0.3MnO3; and a series based on the intrinsic multiferroic LuMn1-zO3 phase modified with of Manganese vacancies. The acquisition of a new magnetron RF sputtering deposition system, in the Physics Department of Aveiro University, contributed to the proposal of an analogous experimental study in multiferroic thin films and multilayer samples. Besides the operational debut of this equipment several technical upgrades were completed like: the design and construction of the heater electrical contacts; specific shutters and supports for the magnetrons and for the substrate holder and; the addition of mass flow controllers, which allowed the introduction of N2 or O2 active atmosphere in the chamber; and the addition of a second RF generator, enabling co-deposition of different targets. Base study of the deposition conditions and resulting thin films characteristics in different substrates was made from an extensive list of targets. Particular attention was given to thin film deposition of magnetic phases La1-xSrxMnO3, La1-xBaxMnO3 and Ni2+x-yMn1-xGa1+y alloy, from the respective targets: La0.7Sr0.3MnO3, La0.7Ba0.3MnO3; and NiGa with NiMn. Main structural characterization of samples was performed by conventional and high resolution X-Ray Diffraction (XRD); chemical composition was determined by Electron Dispersion Spectroscopy (EDS); magnetization measurements recur to a Vibrating Sample Magnetometer (VSM) prototype; and surface probing (SPM) using Magnetic-Force (MFM) and Piezo-Response (PFM) Microscopy. Results clearly show that the composite bulk samples (LuM+LSM and BTO+LBM) feat the intended quality objectives in terms of phase composition and purity, having spurious contents below 0.5 %. SEM images confirm compact grain packaging and size distribution around the 50 nm scale. Electric conductivity, magnetization intensity and magneto impedance spreading response are coherent with the relative amount of magnetic phase in the sample. The existence of coupling between the functional phases is confirmed by the Magnetoelectric effect measurements of the sample 78%LuM+22%LSM reaching 300% of electric response for 1 T at 100 kHz; while in the 78%BTO+22%LBM sample the structural transitions of the magnetic phase at ~350 K result in a inversion of ME coefficient the behavior. A functional Magneto-Resistance measurement system was assembled from the concept stage until the, development and operational status; it enabled to test samples from 77 to 350 K, under an applied magnetic field up to 1 Tesla with 360 horizontal rotation; this system was also designed to measure Hall effect and has the potential to be further upgraded. Under collaboration protocols established with national and international institutions, complementary courses and sample characterization studies were performed using Magneto-Resistance (MR), Magneto-Impedance (MZ) and Magneto-Electric (ME) measurements; Raman and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS); SQUID and VSM magnetization; Scanning Electron Microscopy (SEM) and Rutherford Back Scattering (RBS); Scan Probe Microscopy (SPM) with Band Excitation Probe Spectroscopy (BEPS); Neutron Powder Diffraction (NPD) and Perturbed Angular Correlations (PAC). Additional collaboration in research projects outside the scope of multiferroic materials provided further experience in sample preparation and characterization techniques, namely VSM and XPS measurements were performed in cubane molecular complex compounds and enable to identify the oxidation state of the integrating cluster of Ru ions; also, XRD and EDS/SEM analysis of the acquired targets and substrates implied the devolution of some items not in conformity with the specifications. Direct cooperation with parallel research projects regarding multiferroic materials, enable the assess to supplementary samples, namely a preliminary series of nanopowder Y1-x-yCaxyMn1O3 and of Eu0.8Y0.2MnO3, a series of micropowder composites of LuMnO3 with La0.625Sr0.375MnO3 and of BaTiO3 with hexagonal ferrites; mono and polycrystalline samples of Pr1-xCaxMnO3, La1-xSrxMnO3 and La1-xCaxMnO3.
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Neste trabalho privilegiam-se as tcnicas pticas, nomeadamente a fotoluminescncia a transmisso, a reflexo e a difuso de Raman na caracterizao de defeitos e impurezas em cristais e heterostruturas de CdTe/GaAs. No primeiro captulo efectua-se uma reviso sucinta das propriedades dos compostos II-VI e so colocados os problemas a investigar. O segundo captulo dedicado a alguns aspectos tericos relevantes para a anlise dos resultados obtidos nos captulos quatro a nove. O equipamento utilizado e as experincias realizadas so descritas no terceiro captulo. A caracterizao por espectroscopia de luminescncia do tipo de transies e dos defeitos envolvidos nas amostras de fbrica efectuada com detalhe no quarto captulo. Neste captulo so analisadas ainda as emisses devidas a desvios estequiomtricos causados pelo recozimento com excesso e defeito de Cd. No captulo cinco so estudadas por fotoluminescncia amostras dopadas intencionalmente com oxignio por difuso e mostra-se que este elemento se comporta como trapa isoelectrnica no CdTe tal como acontece no ZnTe. Neste captulo so estudadas tambm amostras dopadas com ferro pelo mesmo mtodo e so apresentadas as dificuldades em colocar este dopante em stios substitucionais, nomeadamente no stio do Cd. No sexto captulo estudada a regio 1.4 eV, evidenciando o seu comportamento em funo da temperatura e da potncia de excitao, o seu perfil e a interaco electrorede. No stimo captulo mostra-se que a tcnica micro-Raman com luz visvel coerente no permite extrair concluses fiveis acerca das incluses de Te na superfcie do CdTe, uma vez que a radiao ao ser focada nas amostras, induz a formao de aglomerados nos quais o Te o elemento dominante. Neste captulo calcula-se tambm a concentrao de portadores livres atravs da interaco do plasmo com o fono ptico longitudinal. O oitavo captulo dedicado ao estudo de camadas de CdTe/GaAs com diferentes espessuras nomeadamente na anlise da distribuio das deslocaes e da deformao na superfcie em funo da espessura. Os resultados obtidos so comparados atravs da largura a meia altura das curvas de DCXRD (Double Crystal X Ray Diffraction) e dos espectros de reflectncia. Por fotoluminescncia, so caracterizados os defeitos introduzidos durante o crescimento, so utilizados e desenvolvidos modelos complementares na distino do tipo de transies pticas obtidas. No nono captulo, por espectroscopia de absoro e de reflexo em cristais de CdTe e em camadas de CdTe/GaAs na regio reststrahlen so determinadas as frequncias dos modos pticos longitudinal e transversal com bastante preciso. Os resultados obtidos pelas relaes de disperso de Kramers- Kronig so simulados pelo modelo do oscilador harmnico classico, mostrando que ambos os mtodos descrevem de forma semelhante o comportamento do CdTe nessa regio sendo possvel determinar as frequncias pticas transversal e longitudinal, as constantes dielctrica ptica e esttica e os coeficientes de amortecimento e de Szigeti. Nas heterostruturas e nas camadas mais espessas determina-se tambm a concentrao de portadores de carga n. No dcimo captulo resumem-se as concluses do trabalho e so abordados aspectos relacionados com desenvolvimentos possveis de futuros trabalhos.
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Os Sistemas Embarcados Distribudos (SEDs) esto, hoje em dia, muito difundidos em vastas reas, desde a automao industrial, a automveis, avies, at distribuio de energia e proteco do meio ambiente. Estes sistemas so, essencialmente, caracterizados pela integrao distribuda de aplicaes embarcadas, autnomas mas cooperantes, explorando potenciais vantagens em termos de modularidade, facilidade de manuteno, custos de instalao, tolerncia a falhas, entre outros. Contudo, o ambiente operacional onde se inserem estes tipos de sistemas pode impor restries temporais rigorosas, exigindo que o sistema de comunicao subjacente consiga transmitir mensagens com garantias temporais. Contudo, os SEDs apresentam uma crescente complexidade, uma vez que integram subsistemas cada vez mais heterogneos, quer ao nvel do trfego gerado, quer dos seus requisitos temporais. Em particular, estes subsistemas operam de forma espordica, isto , suportam mudanas operacionais de acordo com estmulos exteriores. Estes subsistemas tambm se reconfiguram dinamicamente de acordo com a actualizao dos seus requisitos e, ainda, tm lidar com um nmero varivel de solicitaes de outros subsistemas. Assim sendo, o nvel de utilizao de recursos pode variar e, desta forma, as polticas de alocao esttica tornam-se muito ineficientes. Consequentemente, necessrio um sistema de comunicao capaz de suportar com eficcia reconfiguraes e adaptaes dinmicas. A tecnologia Ethernet comutada tem vindo a emergir como uma soluo slida para fornecer comunicaes de tempo-real no mbito dos SEDs, como comprovado pelo nmero de protocolos de tempo-real que foram desenvolvidos na ltima dcada. No entanto, nenhum dos protocolos existentes rene as caractersticas necessrias para fornecer uma eficiente utilizao da largura de banda e, simultaneamente, para respeitar os requisitos impostos pelos SEDs. Nomeadamente, a capacidade para controlar e policiar trfego de forma robusta, conjugada com suporte reconfigurao e adaptao dinmica, no comprometendo as garantias de tempo-real. Esta dissertao defende a tese de que, pelo melhoramento dos comutadores Ethernet para disponibilizarem mecanismos de reconfigurao e isolamento de trfego, possvel suportar aplicaes de tempo-real crticas, que so adaptveis ao ambiente onde esto inseridas.Em particular, mostrado que as tcnicas de projecto, baseadas em componentes e apoiadas no escalonamento hierrquico de servidores de trfego, podem ser integradas nos comutadores Ethernet para alcanar as propriedades desejadas. Como suporte, fornecida, tambm, uma soluo para instanciar uma hierarquia reconfigurvel de servidores de trfego dentro do comutador, bem como a anlise adequada ao modelo de escalonamento. Esta ltima fornece um limite superior para o tempo de resposta que os pacotes podem sofrer dentro dos servidores de trfego, com base unicamente no conhecimento de um dado servidor e na hierarquia actual, isto , sem o conhecimento das especifidades do trfego dentro dos outros servidores. Finalmente, no mbito do projecto HaRTES foi construdo um prottipo do comutador Ethernet, o qual baseado no paradigma Flexible Time-Triggered, que permite uma juno flexvel de uma fase sncrona para o trfego controlado pelo comutador e uma fase assncrona que implementa a estrutura hierrquica de servidores referidos anteriormente. Alm disso, as vrias experincias prticas realizadas permitiram validar as propriedades desejadas e, consequentemente, a tese que fundamenta esta dissertao.
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O presente trabalho tem por objectivo o estudo de novos dispositivos fotnicos aplicados a sistemas de comunicaes por fibra ptica e a sistemas de processamento de sinais RF. Os dispositivos apresentados baseiam-se em processamento de sinal linear e no linear. Dispositivos lineares pticos tais como o interfermetro de Mach-Zehnder permitem adicionar sinais pticos com pesos fixos ou sintonizveis. Desta forma, este dispositivo pode ser usado respectivamente como um filtro ptico em amplitude com duas sadas complementares, ou, como um filtro ptico de resposta de fase sintonizvel. O primeiro princpio de operao serve como base para um novo sistema fotnico de medio em tempo real da frequncia de um sinal RF. O segundo princpio de operao explorado num novo sistema fotnico de direccionamento do campo elctrico radiado por um agregado de antenas, e tambm num novo compensador sintonizvel de disperso cromtica. O processamento de sinal no linear quando sinais pticos so atrasados e posteriormente misturados entre si, em vez de serem linearmente adicionados. Este princpio de operao est por detrs da mistura de um sinal elctrico com um sinal ptico, que por sua vez a base de um novo sistema fotnico de medio em tempo real da frequncia de um sinal RF. A mistura de sinais pticos em meios no lineares permite uma operao eficiente numa grande largura espectral. Tal operao usada para realizar converso de comprimento de onda sintonizvel. Um sinal ptico com multiplexagem no domnio temporal de elevada largura de banda misturado com duas bombas pticas no moduladas com base em processos no lineares paramtricos num guia de ondas de niobato de ltio com inverso peridica da polarizao dos domnios ferroelctricos. Noutro trabalho, uma bomba pulsada em que cada pulso tem um comprimento de onda sintonizvel serve como base a um novo conversor de sinal ptico com multiplexagem no domnio temporal para um sinal ptico com multiplexagem no comprimento de onda. A bomba misturada com o sinal ptico de entrada atravs de um processo no linear paramtrico numa fibra ptica com parmetro no linear elevado. Todos os dispositivos fotnicos de processamento de sinal linear ou no linear propostos so experimentalmente validados. So tambm modelados teoricamente ou atravs de simulao, com a excepo dos que envolvem mistura de sinais pticos. Uma anlise qualitativa suficiente nestes ltimos dispositivos.
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Esta tese apresenta um estudo exploratrio sobre sistemas de comunicao por luz visvel e as suas aplicaes em sistemas de transporte inteligentes como forma a melhorar a segurana nas estradas. Foram desenvolvidos neste trabalho, modelos conceptuais e analticos adequados caracterizao deste tipo de sistemas. Foi desenvolvido um prottipo de baixo custo, capaz de suportar a disseminao de informao utilizando semforos. A sua realizao carece de um estudo detalhado, nomeadamente: i) foi necessrio obter modelos capazes de descrever os padres de radiao numa rea de servio pr-definida; ii) foi necessrio caracterizar o meio de comunicaes; iii) foi necessrio estudar o comportamento de vrios esquemas de modulação de forma a optar pelo mais robusto; finalmente, iv) obter a implementao do sistema baseado em FPGA e componentes discretos. O prottipo implementado foi testado em condies reais. Os resultados alcanados mostram os mritos desta soluo, chegando mesmo a encorajar a utilizao desta tecnologia em outros cenrios de aplicao.
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A dissertao de doutoramento apresentada insere-se na rea de electrnica no-linear de rdio-frequncia (RF), UHF e microondas, tendo como principal campo de aco o estudo da distoro nolinear em arquitecturas de recepo rdio, nomeadamente receptores de converso directa como Power Meters, RFID (Radio Frequency IDentification) ou SDR (Software Define Radio) front-ends. Partindo de um estudo exaustivo das actuais arquitecturas de recepo de radiofrequncia e revendo todos os conceitos tericos relacionados com o desempenho no-linear dos sistemas/componentes electrnicos, foram desenvolvidos algoritmos matemticos de modulação dos comportamentos no-lineares destas arquitecturas, simulados e testados em laboratrio e propostas novas arquitecturas para a minimizao ou cancelamento do impacto negativo de grandes interferidores em frequncias vizinhas ao do sistema pretendido.
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Congestion control in wireless networks is an important and open issue. Previous research has proven the poor performance of the Transport Control Protocol (TCP) in such networks. The factors that contribute to the poor performance of TCP in wireless environments concern its unsuitability to identify/detect and react properly to network events, its TCP window based ow control algorithm that is not suitable for the wireless channel, and the congestion collapse due to mobility. New rate based mechanisms have been proposed to mitigate TCP performance in wired and wireless networks. However, these mechanisms also present poor performance, as they lack of suitable bandwidth estimation techniques for multi-hop wireless networks. It is thus important to improve congestion control performance in wireless networks, incorporating components that are suitable for wireless environments. A congestion control scheme which provides an e - cient and fair sharing of the underlying network capacity and available bandwidth among multiple competing applications is crucial to the definition of new e cient and fair congestion control schemes on wireless multi-hop networks. The Thesis is divided in three parts. First, we present a performance evaluation study of several congestion control protocols against TCP, in wireless mesh and ad-hoc networks. The obtained results show that rate based congestion control protocols need an eficient and accurate underlying available bandwidth estimation technique. The second part of the Thesis presents a new link capacity and available bandwidth estimation mechanism denoted as rt-Winf (real time wireless inference). The estimation is performed in real-time and without the need to intrusively inject packets in the network. Simulation results show that rt-Winf obtains the available bandwidth and capacity estimation with accuracy and without introducing overhead trafic in the network. The third part of the Thesis proposes the development of new congestion control mechanisms to address the congestion control problems of wireless networks. These congestion control mechanisms use cross layer information, obtained by rt-Winf, to accurately and eficiently estimate the available bandwidth and the path capacity over a wireless network path. Evaluation of these new proposed mechanisms, through ns-2 simulations, shows that the cooperation between rt-Winf and the congestion control algorithms is able to significantly increase congestion control eficiency and network performance.
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O papel ecolgico das gorgnias (Octocorallia: Alcyonacea) nos fundos marinhos rochosos mundialmente reconhecido. Contudo, a informao acerca da ecologia e biologia das espcies de gorgnias nas zonas temperadas do NE Atlntico manifestamente escassa, especialmente tendo em considerao as actuais perturbaes globais, regionais e locais. Nos fundos rochosos da costa algarvia at aos 30 m, verificouse que vrias espcies de gorgnias so abundantes e frequentes, nomeadamente Eunicella labiata, Eunicella gazella, Eunicella verrucosa, Leptogorgia lusitanica e Leptogorgia sarmentosa. As populaes de gorgnias so co-dominadas por diferentes espcies que apresentaram elevados ndices de associao, indicando reduzidos nveis de competio entre elas. Em todo o caso, a estrutura dos povoamentos diferiu com as condies locais. Todas as espcies evidenciaram padres de distribuio semelhantes ao longo do gradiente de profundidade, i.e. a abundncia aumenta significamente com a profundidade aps os 15 m. A profundidades mais baixas (at aos 15 m), a distribuio das gorgnias parece ser condicionada por factores abiticos e pela competio com algas. Com efeito, os padres de distribuio espacial das espcies de gorgnias na costa algarvia so determinados pela interaco de presses naturais e antropognicas (ex. pesca). Ainda que as colnias de maior tamanho no tenham sido restritas a reas menos pescadas, em reas mais perturbadas pela pesca, a distribuio dos tamanhos das colnias estava maioritariamente desviada para tamanhos mais pequenos. Os efeitos das perturbaes naturais nas populaes de gorgnias foram evidenciados pela ocorrncia de padres demogrficos distintos em reas vizinhas sujeitas a nveis semelhantes de presses antropognicas. Estes estudos demonstraram, ainda, que os efeitos na distribuio de frequncias de tamanho das colnias so dependentes das espcies de gorgnias em causa: Eunicella labiata no parece ser afectada; Leptogorgia sarmentosa tendencialmente afectada por presses antropognicas; Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica aparentam ser afectadas, quer por presses naturais, quer por presses antropognicas. Os efeitos verificados nos padres da distribuio de frequncias de tamanho, particularmente a tendncia para o desvio destas frequncias para tamanhos mais pequenos em reas sujeitas a perturbaes, podero ter consequncias para a biodiversidade dos fundos sublitorais rochosos na costa algarvia. Com efeito, o presente estudo apoia o paradigma geral de que os corais so habitats que suportam comunidades de elevada biodiversidade e abundncia. Num dos poucos estudos que examinam a relao entre as gorgnias e as suas comunidades de invertebrados epibentnicos, foi verificado que as gorgnias (Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica) sustentam comunidades ricas (11 phyla, 181 taxa) e abundantes (7284 indivduos). Estas comunidades so dominadas por anfpodes, mas os poliquetas tiveram um grande contributo para os nveis elevados de biodiversidade. Verificou-se, igualmente, que o tamanho da colnia desempenha um papel fundamental na biodiversidade, na medida em que as colnias de menor tamanho apresentaram um contributo mais baixo, comparativamente s mdias e grandes. Ainda que ambas as gorgnias partilhem a maioria das espcies amostradas, 11 e 18 taxa foram exclusivos de Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica, respectivamente (excluindo indivduos com presenas nicas). No entanto, a maioria destes taxa eram ou pouco abundantes ou pouco frequentes. A excepo foi a presena de planrias (Turbellaria) de colorao branca nas colnias de Eunicella gazella, provavelmente beneficiando do efeito de camuflagem proporcionado pelos ramos com a mesma colorao. Com efeito, a complementaridade entre as comunidades epibentnicas associadas a ambas as gorgnias diminuiu quando usados os dados de presena/ausncia, sugerindo que os padres de biodiversidade so mais afectados pelas alteraes na abundncia relativa das espcies dominantes do que pela composio faunstica. As comunidades de epifauna bentnica associadas a estas gorgnias no s apresentaram valores elevados de -diversidade, como de - diversidade, resultantes de padres intrincados de variabilidade na sua composio e estrutura. Ainda que o conjunto de espcies disponveis para colonizao seja, na generalidade, o mesmo para ambos os locais, cada colnia apresenta uma parte deste conjunto. Na sua totalidade, as colnias de gorgnias podero funcionar como uma metacomunidade, mas a estrutura das comunidades associadas a cada colnia (ex. nmero total de espcies e abundncia) parecem depender dos atributos da colnia, nomeadamente superfcie disponvel para colonizao (altura, largura e rea), complexidade e heterogeneidade (dimenso fractal e lacunaridade, respectivamente) e cobertura epibentnica colonial (ex. fauna colonial e algas macroscpicas; CEC). Numa primeira tentativa para quantificar a relao entre as gorgnias e os invertebrados epibentnicos a elas associados (em termos de abundncia e riqueza especfica), verificou-se que a natureza e a intensidade destas relaes dependem da espcie hospedeira e variam para os grupos taxonmicos principais. No entanto, independentemente do grupo taxonmico, a riqueza especfica e a abundncia esto significativamente correlacionadas com a CEC. Com efeito, a CEC provavelmente devido a um efeito trfico (aumento da disponibilidade alimentar directo ou indirecto), combinado com a superfcie disponvel para colonizao (efeito espcies-rea) foram as variveis mais relacionadas com os padres de abundncia e riqueza especfica. Por outro lado, ainda que a complexidade estrutural seja frequentemente indicada como um dos factores responsveis pela elevada diversidade e abundncia das comunidades bentnicas associadas a corais, a dimenso fractal e a lacunaridade apenas foram relevantes nas comunidades associadas a Leptogorgia lusitanica. A validade do paradigma que defende que a complexidade estrutural promove a biodiversidade poder ser, ento, dependente da escala a que se realizam os estudos. No caso das gorgnias, o efeito da complexidade ao nvel dos agregados de gorgnias poder ser muito mais relevante do que ao nvel da colnia individual, reforando a importncia da sua conservao como um todo, por forma a preservar a diversidade de espcies hospedeiras, o seu tamanho e estrutura. Actividades antropognicas como a pesca, podem, ainda, ter efeitos negativos ao nvel da reproduo de espcies marinhas. Analogamente ao verificado para os padres de distribuio espacial das populaes de gorgnias na costa algarvia, a informao relativa sua reproduo igualmente escassa. Os estudos realizados em populaes de Eunicella gazella a 16m de profundidade, demonstraram que o desenvolvimento anual das estruturas reprodutivas altamente sincronizado entre os sexos. A razo entre sexos na populao foi de 1.09 (F:M), encontrando-se perto da paridade. A espermatognese estende-se por 6 a 8 meses, enquanto que a oognese mais demorada, levando mais de um ano para que os ocitos se desenvolvam at estarem maduros. Antes da libertao dos gmetas, foi observada uma elevada fecundidade nas fmeas (27.3013.24 ocitos plipo1) e nos machos (49.3031.14 sacos espermticos plipo1). Estes valores encontram-se entre os mais elevados reportados data para zonas temperadas. A libertao dos gmetas (no h evidncia de desenvolvimento larvar, nem superfcie da colnia, nem no seu interior) occorre em Setembro/ Outubro, aps um perodo de elevada temperatura da gua do mar. As fmeas emitem ocitos maduros de elevadas dimenses, retendo, todavia, os ocitos imaturos que se desenvolvem apenas na poca seguinte. Ainda que o efeito da pesca nas populaes de gorgnias da costa do Algarve seja perceptvel, s taxas actuais, o mergulho recreativo no aparenta afectar seriamente estas populaes. Contudo, sendo uma indstria em expanso e conhecendo-se a preferncia de mergulhadores por reas rochosas naturais ricas em espcies bentnicas, futuramente poder vir a afectar estes habitats. A monitorizao de mergulhadores na costa algarvia mostrou que a sua maioria (88.6 %) apresenta comportamentos que podem impactar o habitat, com uma taxa mdia de contactos de 0.3400.028 contactos min1. Esta taxa foi mais elevada em mergulhadores com moderada experincia e na fase inicial do mergulho (010 min). Os contactos com as barbatanas e mos foram comuns, resultando, maioritariamente, na resuspenso do sedimento, mas geralmente apresentando um impacto reduzido. Todavia, a fauna tambm foi afectada, quer por danos fsicos, quer pela interaco com os mergulhadores, e num cenrio de expanso significativa desta actividade, os impactos na fauna local podero aumentar, com consequncias para os ecossistemas de fundos rochosos da costa sul de Portugal. Na sua globalidade, a informao recolhida nos estudos que contemplam esta tese, por ser em grande parte totalmente nova para a regio, espera-se que contribua para a gesto da zona costeira do Algarve.
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O uso de ferramentas Web 2.0 em educao, concretamente em contexto universitrio, tem crescido de forma generalizada impulsionado por benefcios nas reas pedaggica, cientfica e mesmo de administrao universitria. Estas ferramentas caraterizam-se por serem de uso livre, de manipulao facilitada, e pela disponibilidade em diversos meios ou suportes e por no precisarem (a maioria delas) de elevada largura de banda, fator decisivo para os pblicos dos pases em desenvolvimento como Moambique. A Universidade Eduardo Mondlane (UEM) encontra-se num processo de massificao do uso de Tecnologias de Informao e Comunicao (TIC) entre as quais se destacam as ferramentas Web 2.0. Este documento descreve uma investigao aplicada que compreendeu o desenvolvimento e implementao de estratgias para a introduo e disseminao destas ferramentas para apoio s reas pedaggica, cientfica e de gesto universitria. Identificam-se os desafios e oportunidades decorrentes dos constrangimentos particulares deste tipo de iniciativas aplicadas a uma instituio de ensino superior de um pas como Moambique, em termos de infraestruturas tecnolgicas e de literacia digital. Os resultados alcanados permitem evidenciar um caminho muito positivo com vrias iniciativas de utilizao das ferramentas implementadas e ativas no terreno.
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A incorporao de materiais absorsores de energia (AE) em sistemas de proteco uma clara possibilidade de melhoraria do seu desempenho, devido elevada relao entre a sua resistncia e o seu peso, e a excelente capacidade para absorverem energia quando solicitados dinamicamente. As propriedades mecnicas da cortia (e.g. a baixa densidade e a elevada rigidez e resistncia especficas) sugerem que este material assim como os seus derivados podem apresentar propriedades excelentes quando aplicados como ncleos em sistemas AE do tipo estrutura sanduche. Esta dissertao engloba trabalho experimental e numrico. O primeiro conjunto de testes experimentais consistiu na caracterizao experimental dinmica (ondas de choque de explosivos) do comportamento de dois micra aglomerados de cortia (MAC), NL20 e TB40. Um pendulo balstico de 4 cabos foi usado para a medio do impulso transmitido a uma amostra de MAC impactada por uma onda de choque com origem na detonao de um explosivo energtico. Foi registado o movimento do pndulo e os valores de fora resultantes. Um modelo numrico do problema recorrendo ao mtodo dos elementos finitos (MEF) foi tambm desenvolvido, apresentando uma elevada correlao com a anlise experimental, permitindo assim o desenvolvimento de um modelo constitutivo adequado modelao do comportamento dinmico dos MAC neste tipo de solicitaes. Na segunda fase de testes experimentais, os MAC testados anteriormente so incorporados como ncleos em estruturas sanduche com faces de alumnio (liga 5754-H22). Foram medidos os valores de defleo e o impulso transmitido ao pndulo atravs do movimento oscilatrio. So determinados os efeitos da densidade e da espessura dos ncleos na resposta estrutural do sistema. Tambm neste caso foi desenvolvido um modelo recorrendo ao MEF e posteriormente validado com resultados experimentais.
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A integridade do sinal em sistemas digitais interligados de alta velocidade, e avaliada atravs da simulao de modelos fsicos (de nvel de transstor) custosa de ponto vista computacional (por exemplo, em tempo de execuo de CPU e armazenamento de memria), e exige a disponibilizao de detalhes fsicos da estrutura interna do dispositivo. Esse cenrio aumenta o interesse pela alternativa de modelao comportamental que descreve as caractersticas de operao do equipamento a partir da observao dos sinais elctrico de entrada/sada (E/S). Os interfaces de E/S em chips de memria, que mais contribuem em carga computacional, desempenham funes complexas e incluem, por isso, um elevado nmero de pinos. Particularmente, os buffers de sada so obrigados a distorcer os sinais devido sua dinmica e no linearidade. Portanto, constituem o ponto crtico nos de circuitos integrados (CI) para a garantia da transmisso confivel em comunicaes digitais de alta velocidade. Neste trabalho de doutoramento, os efeitos dinmicos no-lineares anteriormente negligenciados do buffer de sada so estudados e modulados de forma eficiente para reduzir a complexidade da modelao do tipo caixa-negra paramtrica, melhorando assim o modelo standard IBIS. Isto conseguido seguindo a abordagem semi-fsica que combina as caractersticas de formulao do modelo caixa-negra, a anlise dos sinais elctricos observados na E/S e propriedades na estrutura fsica do buffer em condies de operao prticas. Esta abordagem leva a um processo de construo do modelo comportamental fisicamente inspirado que supera os problemas das abordagens anteriores, optimizando os recursos utilizados em diferentes etapas de gerao do modelo (ou seja, caracterizao, formulao, extraco e implementao) para simular o comportamento dinmico no-linear do buffer. Em consequncia, contributo mais significativo desta tese o desenvolvimento de um novo modelo comportamental analgico de duas portas adequado simulao em overclocking que reveste de um particular interesse nas mais recentes usos de interfaces de E/S para memria de elevadas taxas de transmisso. A eficcia e a preciso dos modelos comportamentais desenvolvidos e implementados so qualitativa e quantitativamente avaliados comparando os resultados numricos de extraco das suas funes e de simulao transitria com o correspondente modelo de referncia do estado-da-arte, IBIS.
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The purpose of this work is to carry out a comprehensive study on the Western Iberian Margin (WIM) circulation my means of numerical modeling, and to postulate what this circulation will be in the future. The adopted approach was the development of a regional ocean model configuration with high resolution, capable of reproducing the largeand small-scale dynamics of the coastal transition zone. Four numerical experiences were carried out according to these objectives: (1) a climatological run, in order to study the systems seasonal behavior and its mean state; (2) a run forced with real winds and fluxes for period 2001-2011 in order to study the interannual variability of the system; (3) a run forced with mean fields from Global Climate Models (GCMs) for the present, in order to validate GCMs as adequate forcing for regional ocean modeling; (4) a similar run (3) for period 2071-2100, in order to assess possible consequences of a future climate scenario on the hydrography and dynamics of the WIM. Furthermore, two Lagrangian particle studies were carried out: one in order to trace the origin of the upwelled waters along the WIM; the other in order to portrait the patterns of larval dispersal, accumulation and connectivity. The numerical configuration proved to be adequate in the reproduction of the systems mean state, seasonal characterization and an interannual variability study. There is prevalence of poleward flow at the slope, which coexists with the upwelling jet during summer, although there is evidence of its shifting offshore, and which is associated with the Mediterranean Water flow at deeper levels, suggesting a barotropic character. From the future climate scenario essay, the following conclusions were drawn: there is general warming and freshening of upper level waters; there is still poleward tendency, and despite the upwellingfavorable winds strengthening in summer the respective coastal band becomes more restricted in width and depth. In what concerns larval connectivity and dispersion along the WIM, diel vertical migration was observed to increase recruitment throughout the domain, and while smooth coastlines are better suppliers, there is higher accumulation where the topography is rougher.
Resumo:
Nos ltimos anos, a Optoelectrnica tem sido estabelecida como um campo de investigao capaz de conduzir a novas solues tecnolgicas. As conquistas abundantes no campo da ptica e lasers, bem como em comunicaes pticas tm sido de grande importncia e desencadearam uma srie de inovaes. Entre o grande nmero de componentes pticos existentes, os componentes baseados em fibra ptica so principalmente relevantes devido sua simplicidade e elevada de transporte de dados da fibra ptica. Neste trabalho foi focado um destes componentes pticos: as redes de difraco em fibra ptica, as quais tm propriedades pticas de processamento nicas. Esta classe de componentes pticos extremamente atraente para o desenvolvimento de dispositivos de comunicaes pticas e sensores. O trabalho comeou com uma anlise terica aplicada a redes em fibra e foram focados os mtodos de fabricao de redes em fibra mais utilizados. A inscrio de redes em fibra tambm foi abordado neste trabalho, onde um sistema de inscrio automatizada foi implementada para a fibra ptica de slica, e os resultados experimentais mostraram uma boa aproximao ao estudo de simulao. Tambm foi desenvolvido um sistema de inscrio de redes de Bragg em fibra ptica de plstico. Foi apresentado um estudo detalhado da modulação acstico-ptica em redes em fibra ptica de slica e de plstico. Por meio de uma anlise detalhada dos modos de excitao mecnica aplicadas ao modulador acstico-ptico, destacou-se que dois modos predominantes de excitao acstica pode ser estabelecidos na fibra ptica, dependendo da frequncia acstica aplicada. Atravs dessa caracterizao, foi possvel desenvolver novas aplicaes para comunicaes pticas. Estudos e implementao de diferentes dispositivos baseados em redes em fibra foram realizados, usando o efeito acstico-ptico e o processo de regenerao em fibra ptica para vrias aplicaes tais como rpido multiplexador ptico add-drop, atraso de grupo sintonizvel de redes de Bragg, redes de Bragg com descolamento de fase sintonizveis, mtodo para a inscrio de redes de Bragg com perfis complexos, filtro sintonizvel para equalizao de ganho e filtros pticos notch ajustveis.
Resumo:
The expectations of citizens from the Information Technologies (ITs) are increasing as the ITs have become integral part of our society, serving all kinds of activities whether professional, leisure, safety-critical applications or business. Hence, the limitations of the traditional network designs to provide innovative and enhanced services and applications motivated a consensus to integrate all services over packet switching infrastructures, using the Internet Protocol, so as to leverage flexible control and economical benefits in the Next Generation Networks (NGNs). However, the Internet is not capable of treating services differently while each service has its own requirements (e.g., Quality of Service - QoS). Therefore, the need for more evolved forms of communications has driven to radical changes of architectural and layering designs which demand appropriate solutions for service admission and network resources control. This Thesis addresses QoS and network control issues, aiming to improve overall control performance in current and future networks which classify services into classes. The Thesis is divided into three parts. In the first part, we propose two resource over-reservation algorithms, a Class-based bandwidth Over-Reservation (COR) and an Enhanced COR (ECOR). The over-reservation means reserving more bandwidth than a Class of Service (CoS) needs, so the QoS reservation signalling rate is reduced. COR and ECOR allow for dynamically defining over-reservation parameters for CoSs based on network interfaces resource conditions; they aim to reduce QoS signalling and related overhead without incurring CoS starvation or waste of bandwidth. ECOR differs from COR by allowing for optimizing control overhead minimization. Further, we propose a centralized control mechanism called Advanced Centralization Architecture (ACA), that uses a single state-full Control Decision Point (CDP) which maintains a good view of its underlying network topology and the related links resource statistics on real-time basis to control the overall network. It is very important to mention that, in this Thesis, we use multicast trees as the basis for session transport, not only for group communication purposes, but mainly to pin packets of a session mapped to a tree to follow the desired tree. Our simulation results prove a drastic reduction of QoS control signalling and the related overhead without QoS violation or waste of resources. Besides, we provide a generic-purpose analytical model to assess the impact of various parameters (e.g., link capacity, session dynamics, etc.) that generally challenge resource overprovisioning control. In the second part of this Thesis, we propose a decentralization control mechanism called Advanced Class-based resource OverpRovisioning (ACOR), that aims to achieve better scalability than the ACA approach. ACOR enables multiple CDPs, distributed at network edge, to cooperate and exchange appropriate control data (e.g., trees and bandwidth usage information) such that each CDP is able to maintain a good knowledge of the network topology and the related links resource statistics on real-time basis. From scalability perspective, ACOR cooperation is selective, meaning that control information is exchanged dynamically among only the CDPs which are concerned (correlated). Moreover, the synchronization is carried out through our proposed concept of Virtual Over-Provisioned Resource (VOPR), which is a share of over-reservations of each interface to each tree that uses the interface. Thus, each CDP can process several session requests over a tree without requiring synchronization between the correlated CDPs as long as the VOPR of the tree is not exhausted. Analytical and simulation results demonstrate that aggregate over-reservation control in decentralized scenarios keep low signalling without QoS violations or waste of resources. We also introduced a control signalling protocol called ACOR Protocol (ACOR-P) to support the centralization and decentralization designs in this Thesis. Further, we propose an Extended ACOR (E-ACOR) which aggregates the VOPR of all trees that originate at the same CDP, and more session requests can be processed without synchronization when compared with ACOR. In addition, E-ACOR introduces a mechanism to efficiently track network congestion information to prevent unnecessary synchronization during congestion time when VOPRs would exhaust upon every session request. The performance evaluation through analytical and simulation results proves the superiority of E-ACOR in minimizing overall control signalling overhead while keeping all advantages of ACOR, that is, without incurring QoS violations or waste of resources. The last part of this Thesis includes the Survivable ACOR (SACOR) proposal to support stable operations of the QoS and network control mechanisms in case of failures and recoveries (e.g., of links and nodes). The performance results show flexible survivability characterized by fast convergence time and differentiation of traffic re-routing under efficient resource utilization i.e. without wasting bandwidth. In summary, the QoS and architectural control mechanisms proposed in this Thesis provide efficient and scalable support for network control key sub-systems (e.g., QoS and resource control, traffic engineering, multicasting, etc.), and thus allow for optimizing network overall control performance.
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Over the years, the increased search and exchange of information lead to an increase of traffic intensity in todays optical communication networks. Coherent communications, using the amplitude and phase of the signal, reappears as one of the transmission techniques to increase the spectral efficiency and throughput of optical channels. In this context, this work present a study on format conversion of modulated signals using MZI-SOAs, based exclusively on all- optical techniques through wavelength conversion. This approach, when applied in interconnection nodes between optical networks with different bit rates and modulation formats, allow a better efficiency and scalability of the network. We start with an experimental characterization of the static and dynamic properties of the MZI-SOA. Then, we propose a semi-analytical model to describe the evolution of phase and amplitude at the output of the MZI-SOA. The models coefficients are obtained using a multi-objective genetic algorithm. We validate the model experimentally, by exploring the dependency of the optical signal with the operational parameters of the MZI-SOA. We also propose an all-optical technique for the conversion of amplitude modulation signals to a continuous phase modulation format. Finally, we study the potential of MZI-SOAs for the conversion of amplitude signals to QPSK and QAM signals. We show the dependency of the conversion process with the operational parameters deviation from the optimal values. The technique is experimentally validated for QPSK modulation.
