Reconfigurable antenna for mobile devices

O trabalho descrito nesta dissertação de mestrado foca-se em geral na investigação de antenas impressas. São apresentados conceitos básicos, em conjunto com alguns exemplos desenvolvidos. No entanto, o principal foco prende-se com técnicas de miniaturização e reconfigurabilidade de antenas. A miniaturização de antenas é um tema de investigação de longa data, no entanto, novas técnicas e soluções são apresentadas regularmente. Nesta tese, é aplicada uma técnica recente, baseada na introdução de indutores encapsulados no elemento ressonante de uma antena, que permite miniaturizar um monopólio impresso com uma frequência de ressonância de 2.5 GHz. Outro assunto abordado neste trabalho é a reconfigurabilidade de antenas. Algumas das técnicas mais comuns na investigação actual são apresentadas e debatidas. Uma solução com recurso a díodos PIN é usada para estudar esta capacidade. Os conceitos e características deste tipo de componentes são apresentadas sendo feito o desenho e fabrico de um possível monopólio impresso reconfigurável para operação em dupla banda. Por fim, são combinadas as técnicas de miniaturização com inductor encapsulado e reconfigurabilidade através de díodos PIN, por forma a projectar uma antena reconfigurável muito pequena, para operação em duas bandas distintas. Os resultados são discutidos e com base nestes, algumas possíveis otimizações são propostas. The work reported in this dissertation is focused in the printed antenna research. Basic concepts of printed antennas are presented, along with a few examples that were developed. The main focus however, is around miniaturization and reconfigurability of antennas. Antenna miniaturization is a long time research subject, however, new techniques and solutions are presented everyday. In this thesis, a recent technique based on the introduction of chip inductors in the resonating element of a printed antenna is used in order to miniaturize a monopole with a resonating frequency at 2.5 GHz. Another issue approached in this work is antenna reconfigurability. Some common techniques used in antenna reconfiguration are presented and debated. A solution with PIN diodes is used to study this capability. The concepts and characteristics of this type of components are presented and an example of a reconfigurable printed monopole for dual-band operation is designed and fabricated. At last, miniaturization with chip inductor and reconfigurability through PIN diodes are used together to create a very small antenna for dual-band operation. The simulated and measured results are discussed and upon these, some possible optimizations are proposed.

Optoelectronic Logic Functions Based on Reconfigurable SiC Multilayer Devices

WDM multilayered SiC/Si devices based on a-Si:H and a-SiC:H filter design are approached from a reconfigurable point of view. Results show that the devices, under appropriated optical bias, act as reconfigurable active filters that allow optical switching and optoelectronic logic functions development. Under front violet irradiation the magnitude of the red and green channels are amplified and the blue and violet reduced. Violet back irradiation cuts the red channel, slightly influences the magnitude of the green and blue ones and strongly amplifies de violet channel. This nonlinearity provides the possibility for selective removal of useless wavelengths. Particular attention is given to the amplification coefficient weights, which allow taking into account the wavelength background effects when a band needs to be filtered from a wider range of mixed signals, or when optical active filter gates are used to select and filter input signals to specific output ports in WDM communication systems. A truth table of an encoder that performs 8-to-1 multiplexer (MUX) function is presented.

Reconfigurable SiC Embedded Photonic Structures with Self Optical Bias Control

Multilayered heterostructures based on embedded a-Si:H and a-SiC:H p-i-n filters are analyzed from differential voltage design perspective using short- and long-pass filters. The transfer functions characteristics are presented. A numerical simulation is presented to explain the filtering properties of the photonic devices. Several monochromatic pulsed lights, separately (input channels) or in a polychromatic mixture (multiplexed signal) at different bit rates, illuminated the device. Steady-state optical bias is superimposed from the front and the back side. Results show that depending on the wavelength of the external background and impinging side, the device acts either as a short- or a long-pass band filter or as a band-stop filter. Particular attention is given to the amplification coefficient weights, which allow to take into account the wavelength background effects when a band or frequency needs to be filtered or the gate switch, in which optical active filter gates are used to select and filter input signals to specific output ports in wavelength division multiplexing (WDM) communication systems. This nonlinearity provides the possibility for selective removal or addition of wavelengths. A truth table of an encoder that performs 8-to-1 MUX function exemplifies the optoelectronic conversion.

Intermodulation in active reconfigurable antennas

Due to the application of active components into antennas these became a source of distortion on wireless communication systems. In this paper we explore the nonlinear effects occurring in a frequency reconfigurable antenna operating with a PIN Diode. We describe the measurement setup used to check the antenna intermodulation products and the measured compression and third order intermodulation limitations of a frequency reconfigurable antenna, operating at the UMTS and WLAN frequencies.

Multifunctional controller architecture for sold-state marx modulator based on FPGA

This paper proposes a multifunctional architecture to implement field-programmable gate array (FPGA) controllers for power converters and presents a prototype for a pulsed power generator based on a solid-state Marx topology. The massively parallel nature of reconfigurable hardware platforms provides very high processing power and fast response times allowing the implementation of many subsystems in the same device. The prototype includes the controller, a failure detection system, an interface with a safety/emergency subsystem, a graphical user interface, and a virtual oscilloscope to visualize the generated pulse waveforms, using a single FPGA. The proposed architecture employs a modular design that can be easily adapted to other power converter topologies.

Compact, frequency reconfigurable, printed monopole antenna

This paper proposes a possible implementation of a compact printed monopole antenna, useful to operate in UMTS and WLAN bands. In order to accomplish that, a miniaturization technique based on the application of chip inductors is used in conjunction with frequency reconfiguration capability. The chip inductors change the impedance response of the monopole, allowing to reduce the resonant frequency. In order to be able to operate the antenna in these two different frequencies, an antenna reconfiguration technique based on PIN diodes is applied. This procedure allows the change of the active form of the antenna leading to a shift in the resonant frequency. The prototype measurements show good agreement with the simulation results.

Reconfigurable antenna for mobile terminal

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações

Sparse matrix multiplication on a reconfigurable many-core architecture

Sparse matrix-vector multiplication (SMVM) is a fundamental operation in many scientific and engineering applications. In many cases sparse matrices have thousands of rows and columns where most of the entries are zero, while non-zero data is spread over the matrix. This sparsity of data locality reduces the effectiveness of data cache in general-purpose processors quite reducing their performance efficiency when compared to what is achieved with dense matrix multiplication. In this paper, we propose a parallel processing solution for SMVM in a many-core architecture. The architecture is tested with known benchmarks using a ZYNQ-7020 FPGA. The architecture is scalable in the number of core elements and limited only by the available memory bandwidth. It achieves performance efficiencies up to almost 70% and better performances than previous FPGA designs.

Improving Remote Voting Security with Code Voting

One of the major problems that prevents the spread of elections with the possibility of remote voting over electronic networks, also called Internet Voting, is the use of unreliable client platforms, such as the voter's computer and the Internet infrastructure connecting it to the election server. A computer connected to the Internet is exposed to viruses, worms, Trojans, spyware, malware and other threats that can compromise the election's integrity. For instance, it is possible to write a virus that changes the voter's vote to a predetermined vote on election's day. Another possible attack is the creation of a fake election web site where the voter uses a malicious vote program on the web site that manipulates the voter's vote (phishing/pharming attack). Such attacks may not disturb the election protocol, therefore can remain undetected in the eyes of the election auditors. We propose the use of Code Voting to overcome insecurity of the client platform. Code Voting consists in creating a secure communication channel to communicate the voter's vote between the voter and a trusted component attached to the voter's computer. Consequently, no one controlling the voter's computer can change the his/her's vote. The trusted component can then process the vote according to a cryptographic voting protocol to enable cryptographic verification at the server's side.

Projecto timecloud: software de gestão de tempo laboral numa plataforma cloud

O presente projecto tem como objectivo a disponibilização de uma plataforma de serviços para gestão e contabilização de tempo remunerável, através da marcação de horas de trabalho, férias e faltas (com ou sem justificação). Pretende-se a disponibilização de relatórios com base nesta informação e a possibilidade de análise automática dos dados, como por exemplo excesso de faltas e férias sobrepostas de trabalhadores. A ênfase do projecto está na disponibilização de uma arquitectura que facilite a inclusão destas funcionalidades. O projecto está implementado sobre a plataforma Google App Engine (i.e. GAE), de forma a disponibilizar uma solução sob o paradigma de Software as a Service, com garantia de disponibilidade e replicação de dados. A plataforma foi escolhida a partir da análise das principais plataformas cloud existentes: Google App Engine, Windows Azure e Amazon Web Services. Foram analisadas as características de cada plataforma, nomeadamente os modelos de programação, os modelos de dados disponibilizados, os serviços existentes e respectivos custos. A escolha da plataforma foi realizada com base nas suas características à data de iniciação do presente projecto. A solução está estruturada em camadas, com as seguintes componentes: interface da plataforma, lógica de negócio e lógica de acesso a dados. A interface disponibilizada está concebida com observação dos princípios arquitecturais REST, suportando dados nos formatos JSON e XML. A esta arquitectura base foi acrescentada uma componente de autorização, suportada em Spring-Security, sendo a autenticação delegada para os serviços Google Acounts. De forma a permitir o desacoplamento entre as várias camadas foi utilizado o padrão Dependency Injection. A utilização deste padrão reduz a dependência das tecnologias utilizadas nas diversas camadas. Foi implementado um protótipo, para a demonstração do trabalho realizado, que permite interagir com as funcionalidades do serviço implementadas, via pedidos AJAX. Neste protótipo tirou-se partido de várias bibliotecas javascript e padrões que simplificaram a sua realização, tal como o model-view-viewmodel através de data binding. Para dar suporte ao desenvolvimento do projecto foi adoptada uma abordagem de desenvolvimento ágil, baseada em Scrum, de forma a implementar os requisitos do sistema, expressos em user stories. De forma a garantir a qualidade da implementação do serviço foram realizados testes unitários, sendo também feita previamente a análise da funcionalidade e posteriormente produzida a documentação recorrendo a diagramas UML.

RFID together with multi-agent systems to control global value chains

Nowadays, the cooperative intelligent transport systems are part of a largest system. Transportations are modal operations integrated in logistics and, logistics is the main process of the supply chain management. The supply chain strategic management as a simultaneous local and global value chain is a collaborative/cooperative organization of stakeholders, many times in co-opetition, to perform a service to the customers respecting the time, place, price and quality levels. The transportation, like other logistics operations must add value, which is achieved in this case through compression lead times and order fulfillments. The complex supplier's network and the distribution channels must be efficient and the integral visibility (monitoring and tracing) of supply chain is a significant source of competitive advantage. Nowadays, the competition is not discussed between companies but among supply chains. This paper aims to evidence the current and emerging manufacturing and logistics system challenges as a new field of opportunities for the automation and control systems research community. Furthermore, the paper forecasts the use of radio frequency identification (RFID) technologies integrated into an information and communication technologies (ICT) framework based on distributed artificial intelligence (DAI) supported by a multi-agent system (MAS), as the most value advantage of supply chain management (SCM) in a cooperative intelligent logistics systems. Logistical platforms (production or distribution) as nodes of added value of supplying and distribution networks are proposed as critical points of the visibility of the inventory, where these technological needs are more evident.

The role of European "ro-ro" port terminals in the automotive supply chain management

The aim of this paper is concerned with the design and development of a functional framework for maritime mode integration in European automotive supply chain management when considering outbound distribution. Furthermore, it provides a readjustment of traditional concepts and terminology with findings that the role of ro-ro port terminals should be considered as decoupling points, poles and postponement platforms. Case studies examine relevant Western European ro-ro port terminals for cars and respective links to assembly/factories of vehicles localized in the hinterland and concludes that ro-ro port terminals reduce logistical friction and impedance, as well as promote space/time compression.

Caracterização da amostra portuguesa da área da saúde na Web of Science

Introdução: A produção e o uso da literatura científica são analisados, quantificados e interpretados pela bibliometria, ciência utilizada para estudos métricos da informação publicada e que estuda as questões relacionadas com a comunicação científica e a atividade científica. Objetivo: O estudo apresentado é uma análise bibliométrica da produção científica portuguesa da área da saúde indexada na Web of Science. Métodos: Analisa-se a produção referente ao período entre 1992 e final de 2011. A análise da produção científica centrou-se nas seguintes variáveis: categorias de classificação da Web of Science, tipologia de documentos indexados, títulos de revistas, distribuição por anos de publicação, afiliação institucional, idiomas, países de origem dos autores com quem foram estabelecidas relações de parceria científica e quem facultou os financiamentos à investigação científica. Resultados: Foram contabilizados 34.208 trabalhos. Destes, o artigo é a forma mais utilizada pelos autores portugueses para a divulgação dos resultados de investigação (58,5%). A década mais recente é contemplada com 75,4% dos registos. A maioria da produção com visibilidade internacional é oriunda de universidades e de centros de investigação hospitalar; institutos, laboratórios da indústria farmacêutica e universidades estrangeiras têm valores residuais. A colaboração com outros investigadores internacionais destaca-se no caso da Europa (73,2%). O financiamento da investigação científica é suportado basicamente pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (59,5%), seguida da Comissão Europeia (17,8%). O inglês é o idioma mais usado para a divulgação dos resultados de investigação nacional na área da saúde (97,8%). Conclusões: O uso de bases de dados ou de plataformas científicas para estudos bibliométricos é um processo moroso e difícil. O total de trabalhos em análise foi sempre o mesmo mas, em algumas variáveis, os valores não coincidem, quer porque alguns dos registos foram classificados em mais do que uma categoria temática, quer pelos trabalhos multidisciplinares oriundos das mesmas instituições, quer pelos trabalhos de colaboração internacional. Também no presente estudo os artigos são o veículo privilegiado para a divulgação dos resultados científicos. Apontamento final: deve encorajar-se a utilização de outras plataformas científicas e de outras bases de dados para uma mais completa recuperação da produção científica nacional na área da saúde. Introduction: The production and the use of the scientific literature are analyzed, quantified and interpreted by bibliometry. Bibliometry is the science used in published information metric studies and studies the questions of scientific communication and the scientific production. Aim of the study: This study presents a bibliometric analysis of the indexed Web of Science Portuguese scientific production in the health field. Methods: We analyzed the production from 1992 to the end of 2011. This analysis focused in several variables: general categories areas of Web of Science, indexed document types, source titles, publication years, group/corporate authors, languages, identification of the countries with scientific partnerships and identification of the funding agencies for scientific research. Results: We found 34.208 works. From this, the article is the most common channel for disseminating the research results (58.5%). The most recent decade has 75.4% of the total of records. Most of the production with international visibility becomes from universities and hospital research centers; institutes, pharmaceutical labs or foreign universities have residual values. Collaborating with other international researchers is very common, particularly with Europe (73.2%). In general, the Fundação para a Ciência e Tecnologia supports the scientific research (59.5%), followed by the European Commission (17.8%). The language commonly used for disseminating the research results in health is the English (97.8%). Conclusions: Using databases or scientific platforms for bibliometric studies is a hard and difficult process. The total of works analyzed was always the same but, with some variables, the numbers does not coincide: a) some of the registries were classified in several categories; b) some of the multidisciplinary works were from the same institution; c) the large number of international partnership. In this study, articles are the privileged way for disseminating the scientific results. A last thought: the use of other scientific platforms and databases should be encouraged for a more complete retrieval of the national research production in health.

Caracterização da amostra portuguesa da área da saúde na Web of Science

Introdução: A produção e o uso da literatura científica são analisados, quantificados e interpretados pela bibliometria, ciência utilizada para estudos métricos da informação publicada e que estuda as questões relacionadas com a comunicação científica e a atividade científica. Objetivo: O estudo apresentado é uma análise bibliométrica da produção científica portuguesa da área da saúde indexada na Web of Science. Métodos: Analisa-se a produção referente ao período entre 1992 e final de 2011. A análise da produção científica centrou-se nas seguintes variáveis: categorias de classificação da Web of Science, tipologia de documentos indexados, títulos de revistas, distribuição por anos de publicação, afiliação institucional, idiomas, países de origem dos autores com quem foram estabelecidas relações de parceria científica e quem facultou os financiamentos à investigação científica. Resultados: Foram contabilizados 34.208 trabalhos. Destes, o artigo é a forma mais utilizada pelos autores portugueses para a divulgação dos resultados de investigação (58,5%). A década mais recente é contemplada com 75,4% dos registos. A maioria da produção com visibilidade internacional é oriunda de universidades e de centros de investigação hospitalar; institutos, laboratórios da indústria farmacêutica e universidades estrangeiras têm valores residuais. A colaboração com outros investigadores internacionais destaca-se no caso da Europa (73,2%). O financiamento da investigação científica é suportado basicamente pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (59,5%), seguida da Comissão Europeia (17,8%). O inglês é o idioma mais usado para a divulgação dos resultados de investigação nacional na área da saúde (97,8%). Conclusões: O uso de bases de dados ou de plataformas científicas para estudos bibliométricos é um processo moroso e difícil. O total de trabalhos em análise foi sempre o mesmo mas, em algumas variáveis, os valores não coincidem, quer porque alguns dos registos foram classificados em mais do que uma categoria temática, quer pelos trabalhos multidisciplinares oriundos das mesmas instituições, quer pelos trabalhos de colaboração internacional. Também no presente estudo os artigos são o veículo privilegiado para a divulgação dos resultados científicos. Apontamento final: deve encorajar-se a utilização de outras plataformas científicas e de outras bases de dados para uma mais completa recuperação da produção científica nacional na área da saúde. Introduction: The production and the use of the scientific literature are analyzed, quantified and interpreted by bibliometry. Bibliometry is the science used in published information metric studies and studies the questions of scientific communication and the scientific production. Aim of the study: This study presents a bibliometric analysis of the indexed Web of Science Portuguese scientific production in the health field. Methods: We analyzed the production from 1992 to the end of 2011. This analysis focused in several variables: general categories areas of Web of Science, indexed document types, source titles, publication years, group/corporate authors, languages, identification of the countries with scientific partnerships and identification of the funding agencies for scientific research. Results: We found 34.208 works. From this, the article is the most common channel for disseminating the research results (58.5%). The most recent decade has 75.4% of the total of records. Most of the production with international visibility becomes from universities and hospital research centers; institutes, pharmaceutical labs or foreign universities have residual values. Collaborating with other international researchers is very common, particularly with Europe (73.2%). In general, the Fundação para a Ciência e Tecnologia supports the scientific research (59.5%), followed by the European Commission (17.8%). The language commonly used for disseminating the research results in health is the English (97.8%). Conclusions: Using databases or scientific platforms for bibliometric studies is a hard and difficult process. The total of works analyzed was always the same but, with some variables, the numbers does not coincide: a) some of the registries were classified in several categories; b) some of the multidisciplinary works were from the same institution; c) the large number of international partnership. In this study, articles are the privileged way for disseminating the scientific results. A last thought: the use of other scientific platforms and databases should be encouraged for a more complete retrieval of the national research production in health.

Estudo para a implementação de plataformas de e-learning no sistema de formação dos recursos humanos da saúde: o caso particular dos enfermeiros de um hospital privado

Mestrado em Intervenção Sócio-Organizacional na Saúde - Área de especialização: Políticas de Administração e Gestão de Serviços de Saúde.