Amplification and displacement of chaotic attractors by means of unidirectional chaotic driving

Chaotic systems, when used to drive copies of themselves (or parts of themselves) may induce interesting behaviors in the driven system. In case the later exhibits invariance under amplification or translation, they may show amplification (reduction), or displacement of the attractor. It is shown how the behavior to be obtained is implied by the symmetries involved. Two explicit examples are studied to show how these phenomena manifest themselves under perfect and imperfect coupling.

Synchronization of symmetric chaotic systems

This paper contains a study of the synchronization by homogeneous nonlinear driving of systems that are symmetric in phase space. The main consequence of this symmetry is the ability of the response to synchronize in more than just one way to the driving systems. These different forms of synchronization are to be understood as generalized synchronization states in which the motions of drive and response are in complete correlation, but the phase space distance between them does not converge to zero. In this case the synchronization phenomenon becomes enriched because there is multistability. As a consequence, there appear multiple basins of attraction and special responses to external noise. It is shown, by means of a computer simulation of various nonlinear systems, that: (i) the decay to the generalized synchronization states is exponential, (ii) the basins of attraction are symmetric, usually complicated, frequently fractal, and robust under the changes in the parameters, and (iii) the effect of external noise is to weaken the synchronization, and in some cases to produce jumps between the various synchronization states available

Amplitude envelope synchronization in coupled chaotic oscillators.

A peculiar type of synchronization has been found when two Van der PolDuffing oscillators, evolving in different chaotic attractors, are coupled. As the coupling increases, the frequencies of the two oscillators remain different, while a synchronized modulation of the amplitudes of a signal of each system develops, and a null Lyapunov exponent of the uncoupled systems becomes negative and gradually larger in absolute value. This phenomenon is characterized by an appropriate correlation function between the returns of the signals, and interpreted in terms of the mutual excitation of new frequencies in the oscillators power spectra. This form of synchronization also occurs in other systems, but it shows up mixed with or screened by other forms of synchronization, as illustrated in this paper by means of the examples of the dynamic behavior observed for three other different models of chaotic oscillators.

Chaotic systems with a null conditional Lyapunov exponent under nonlinear driving.

Control of a chaotic system by homogeneous nonlinear driving, when a conditional Lyapunov exponent is zero, may give rise to special and interesting synchronizationlike behaviors in which the response evolves in perfect correlation with the drive. Among them, there are the amplification of the drive attractor and the shift of it to a different region of phase space. In this paper, these synchronizationlike behaviors are discussed, and demonstrated by computer simulation of the Lorentz model [E. N. Lorenz, J. Atmos. Sci. 20 130 (1963)] and the double scroll [T. Matsumoto, L. O. Chua, and M. Komuro, IEEE Trans. CAS CAS-32, 798 (1985)].

On the thermal noise introduced by a resistor in a circuit

Comentari sobre l'article publicat anteriorment pels mateixos autors: Vargas, M; Pallás, R; The seemingly paradoxical noise behaviour some active circuits. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1994, vol. 43, núm. 5, p. 764-767

Disseny d’un circuit analògic reconfigurable

En l’actualitat, l’electrònica digital s’està apoderant de la majoria de camps de desenvolupament, ja que ofereix un gran ventall de possibilitats que permeten fer front a gran quantitat de problemàtiques. Poc a Poc s’ha anat prescindint el màxim possible de l’electrònica analògica i en el seu lloc s’han utilitzat sistemes microprocessats, PLDs o qualsevol altre dispositiu digital, que proporciona beneficis enlluernadors davant la fatigosa tasca d’implementar una solució analògica.Tot i aquesta tendència, és inevitable la utilització de l’electrònica analògica, ja que el mon que ens envolta és l’entorn en el que han de proporcionar servei els diferents dissenys que es realitzen, i aquest entorn no és discret sinó continu. Partint d’aquest punt ben conegut hem de ser conscients que com a mínim els filtres d’entrada i sortida de senyal juntament amb els convertidors D/A A/D mai desapareixeran.Així doncs, aquests circuits analògics, de la mateixa forma que els digitals, han de sercomprovats un cop dissenyats, és en aquest apartat on el nostre projecte desenvoluparà un paper protagonista, ja que serà la eina que ha de permetre obtenir les diferents senyals característiques d’un determinat circuit, per posteriorment realitzar els tests que determinaran si es compleix el rang de correcte funcionament, i en cas de no complir, poder concretar quin paràmetre és el causant del defecte

El circuit comercial de Barcino: reflexions al voltant de les marques amfòriques

Barcino és encara avui una ciutat romana poc coneguda de la província Tarraconense, que segons la majoria d’especialistes fou fundada per raons polítiques. Malgrat això, una anàlisi detallada de les característiques econòmiques suggereixen que es va crear com a resultat de necessitats comercials, ja que es localitzava en una de les millors zones portuàries del NE de la península. L’article present pretén reconstruir tot el circuit comercial de Barcino a partir de les nombroses estampilles d’àmfores trobades en les excavacions. Aquestes marques comercials no solament evidencien una pròspera producció de vi en l’àrea, sinó també la corresponent demanda externa.

Disseny de circuit de proves de traçabilitat amb rfid

ITENE és un institut tecnològic de recerca situat a Paterna (València). Té una plantapilot especialitzada en logística on les empreses que ho vulguin (mitjançant convenis,en règim de lloguer, etc.), poden utilitzar les instal•lacions (magatzem intel•ligent,aplicacions RFID, etc.), per provar els seus productes i simular processos de logística itraçabilitat.En aquesta planta s'ha detectat la necessitat de poder provar nous productes cometiquetes, detectors i processadors equipats amb tecnologia RFID (Identificació perRadiofreqüència). Aquesta tecnologia consisteix en passar informació que conté unaetiqueta “intel•ligent” cap a un terminal (PC) mitjançant uns detectors que, perproximitat, poden llegir la informació. Per exemple, quan un camió ple de mercaderiesprèviament etiquetades, passa per un pòrtic amb detectors RFID, es genera unainformació que passa directament a un terminal. Al moment es pot saber què porta elcamió, quantitat, color, mides, etc. Si això es combina amb un ERP, es pot descomptarde l'estoc en temps real. De fet s'utilitza per moltes aplicacions logística, control deprocessos de fabricació, traçabilitat de productes, etc.Per aquest motiu, ITENE, mitjançant el contacte de AIFOS SOLUTIONS S.L (empresaespecialitzada en RFID) ha encarregat un sistema de transportadors de banda per provarnoves solucions.L'objecte del present projecte consisteix en el disseny i automatització d'un sistema de 4cintes transportadores 2 elevadors per tal de fer un circuit tancat per moure caixes en un“bucle” de forma automàtica. L'objectiu és “llençar” caixes plenes de productes (etiquetats amb RFID) mitjançant untransportador equipat amb un pòrtic que té instal•lats diversos detectors de radiofreqüència,i poder-ne provar la correcta detecció a diferents velocitats. Un “buffer” s'encarrega desubministrar les caixes d'una en una que, un cop acabat el circuit, tornen al lloc d'on hansortit. Per donar un producte per bo, es realitzen tests de diverses hores i se n'obté unaestadística de lectures bones/dolentes. Si la ràtio és la desitjada es dóna per bo elproducte.Per aconseguir un disseny correcte s'ha utilitzat diferents eines CAD per dimensionar elsistema de transportadors i els seus elements. Tota l'aplicació està realitzada en 3Dmitjançant el software AutoCAD 3D. L'abast d'aquest projecte inclourà la solució mecànica i pneumàtica del sistema, aixícom el seu muntatge i tot el referent a les normes de seguretat per tal que el sistemacompleixi la normativa referida a la seguretat de màquines

Chaotic dynamics of electric-field domains in periodically driven superlattices

Self-sustained time-dependent current oscillations under dc voltage bias have been observed in recent experiments on n-doped semiconductor superlattices with sequential resonant tunneling. The current oscillations are caused by the motion and recycling of the domain wall separating low- and high-electric-field regions of the superlattice, as the analysis of a discrete drift model shows and experimental evidence supports. Numerical simulation shows that different nonlinear dynamical regimes of the domain wall appear when an external microwave signal is superimposed on the dc bias and its driving frequency and driving amplitude vary. On the frequency-amplitude parameter plane, there are regions of entrainment and quasiperiodicity forming Arnold tongues. Chaos is demonstrated to appear at the boundaries of the tongues and in the regions where they overlap. Coexistence of up to four electric-field domains randomly nucleated in space is detected under ac+dc driving.

Multifractal dimension of chaotic attractors in a driven semiconductor superlattice

The multifractal dimension of chaotic attractors has been studied in a weakly coupled superlattice driven by an incommensurate sinusoidal voltage as a function of the driving voltage amplitude. The derived multifractal dimension for the observed bifurcation sequence shows different characteristics for chaotic, quasiperiodic, and frequency-locked attractors. In the chaotic regime, strange attractors are observed. Even in the quasiperiodic regime, attractors with a certain degree of strangeness may exist. From the observed multifractal dimensions, the deterministic nature of the chaotic oscillations is clearly identified.

Microcontroller-based interface circuit for inductive sensors

This work proposes a fully-digital interface circuit for the measurement of inductive sensors using a low-cost microcontroller (µC) and without any intermediate active circuit. Apart from the µC and the sensor, the circuit just requires an external resistor and a reference inductance so that two RL circuits with a high-pass filter (HPF) topology are formed. The µC appropriately excites such RL circuits in order to measure the discharging time of the voltage across each inductance (i.e. sensing and reference) and then it uses such discharging times to estimate the sensor inductance. Experimental tests using a commercial µC show a non-linearity error (NLE) lower than 0.5%FSS (Full-Scale Span) when measuring inductances from 1 mH to 10 mH, and from 10 mH to 100 mH.

Free and fragmenting filling length

The filling length of an edge-circuit η in the Cayley 2-complex of a finite presentation of a group is the minimal integer length L such that there is a combinatorial null-homotopy of η down to a base point through loops of length at most L. We introduce similar notions in which the full-homotopy is not required to fix a base point, and in which the contracting loop is allowed to bifurcate. We exhibit a group in which the resulting filling invariants exhibit dramatically different behaviour to the standard notion of filling length. We also define the corresponding filling invariants for Riemannian manifolds and translate our results to this setting.

Diseño y fabricación de una antena con diversidad en polarización para redes WIFI a 2,4 GHz

Existeixen diferents tecnologies de transmissió sense fils, però la més coneguda és la tecnologia WIFI (Wireless Fidelity) que opera a la banda dels 2,4 GHz a Europa. Aquest tipus de xarxes opera en entorns indoor, on el canal està sotmès a una aleatorietat i complexitat elevades degut a la presència d’una gran quantitat d’elements que poden fer que la senyal rebuda presenti variacions importants en les seves característiques (nivell de senyal, polarització...). Aquest fet motiva la necessitat de desenvolupar i implantar sistemes de comunicacions amb solucions per poder minimitzar els efectes provocats per l’entorn a la senyal. Per poder pal·liar aquestes variacions, en aquest projecte s’ha dissenyat i fabricat una antena formada per dos dipols disposats un ortogonal a l’altre de manera que existeixi diversitat en polarització. La freqüència de treball de la antena és de 2,4 GHz. Rebuda una senyal de RF, el circuit de commutació permetrà seleccionar el dipol pel qual es rep la senyal de RF amb una major potència.

Extracción de parámetros de un resonador FBAR por optimización

L’objectiu d’aquest projecte que consisteix a elaborar un algoritme d’optimització que permeti, mitjançant un ajust de dades per mínims quadrats, la extracció dels paràmetres del circuit equivalent que composen el model teòric d’un ressonador FBAR, a partir de les mesures dels paràmetres S. Per a dur a terme aquest treball, es desenvolupa en primer lloc tota la teoria necessària de ressonadors FBAR. Començant pel funcionament i l’estructura, i mostrant especial interès en el modelat d’aquests ressonadors mitjançant els models de Mason, Butterworth Van-Dyke i BVD Modificat. En segon terme, s’estudia la teoria sobre optimització i programació No-Lineal. Un cop s’ha exposat la teoria, es procedeix a la descripció de l’algoritme implementat. Aquest algoritme utilitza una estratègia de múltiples passos que agilitzen l'extracció dels paràmetres del ressonador.

Diseño de filtros con topología apilada mediante resonadores FBAR

Els continguts de la memòria es divideixen en dues parts fonamentals, precedides d’una breu explicació on s’introdueix al lector en el tema; primer s’exposen les bases d’un ressonador simple FBAR, d’on s’obtenen equacions de control vitals, i seguidament es plantegen les bases per a un ressonador apilat SCR, derivades de l’estudi previ d’un ressonador simple. La primera part fonamental del treball es centra en l’anàlisi d’un ressonador SCR. Aquest anàlisi es recolza sobre el punt de vista teòric dels paràmetres imatge, el nostre punt de sortida. Aquesta primera part és la més teòrica: obtenció i aplicació dels paràmetres imatge i obtenció dels elements discrets que conformen el circuit equivalent SCR, una xarxa de dos ports. Posteriorment, s’analitza què succeeix modificant els valors dels elements discrets sense variar determinats paràmetres imatge i finalment, es proposa una aproximació per a controlar determinades especificacions de disseny, com són l’ample de banda de transmissió de la xarxa i el factor de qualitat, en funció de les modificacions dels elements discrets. En la segona part s’analitzen, de forma qualitativa, xarxes compostes per diferents ressonadors apilats connectats en cascada. Aquest segon estudi es divideix en dues subparts. En la primera connectem N ressonadors idèntics, plantegem algunes equacions de control i analitzem les respostes. En la segona, es planteja la connexió de dos (N=2) ressonadors diferents amb freqüències de ressonància properes. Aquest segon anàlisi es també totalment qualitatiu, però ens aporta informació que amb la unió de N ressonadors iguals no aconseguíem. Finalitzant aquesta segona part, es planteja l’optimització dels resultats obtinguts per a N=2, mitjançant estructures N=3 ressonadors.