EEG Windowed statitical wavelet deviation for estimation of muscular artifacts

Electroencephalographic (EEG) recordings are, most of the times, corrupted by spurious artifacts, which should be rejected or cleaned by the practitioner. As human scalp EEG screening is error-prone, automatic artifact detection is an issue of capital importance, to ensure objective and reliable results. In this paper we propose a new approach for discrimination of muscular activity in the human scalp quantitative EEG (QEEG), based on the time-frequency shape analysis. The impact of the muscular activity on the EEG can be evaluated from this methodology. We present an application of this scoring as a preprocessing step for EEG signal analysis, in order to evaluate the amount of muscular activity for two set of EEG recordings for dementia patients with early stage of Alzheimer’s disease and control age-matched subjects.

Image registration techniques with multiresolution analysis in satellite oceanography

En aquest article es fa una descripció dels procediments realitzats per enregistrar dues imatges geomètricament, de forma automàtica, si es pren la primera com a imatge de referència. Es comparen els resultats obtinguts mitjançant tres mètodes. El primer mètode és el d’enregistrament clàssic en domini espacial maximitzant la correlació creuada (MCC)[1]. El segon mètode es basa en aplicar l’enregistrament MCC conjuntament amb un anàlisi multiescala a partir de transformades wavelet [2]. El tercer mètode és una variant de l’anterior que es situa a mig camí dels dos. Per cada un dels mètodes s’obté una estimació dels coeficients de la transformació que relaciona les dues imatges. A continuació es transforma per cada cas la segona imatge i es georeferencia respecte la primera. I per acabar es proposen unes mesures quantitatives que permeten discutir i comparar els resultats obtinguts amb cada mètode.

Generalized multiresolution analyses with given multiplicity functions

Generalized multiresolution analyses are increasing sequences of subspaces of a Hilbert space H that fail to be multiresolution analyses in the sense of wavelet theory because the core subspace does not have an orthonormal basis generated by a fixed scaling function. Previous authors have studied a multiplicity function m which, loosely speaking, measures the failure of the GMRA to be an MRA. When the Hilbert space H is L2(Rn), the possible multiplicity functions have been characterized by Baggett and Merrill. Here we start with a function m satisfying a consistency condition which is known to be necessary, and build a GMRA in an abstract Hilbert space with multiplicity function m.

Detector de contorns basat en el domini transformat

RESUM En aquest document es presenta un detector de contorns d’imatges basat en el domini transformat. A partir de la interpretació de la transformada de Fourier de la imatge i la seva formulació matricial en termes dels diferents modes, es realitza una selecció de les components passa baixes a partir de les quals es reconstrueix la component de baixa freqüència que es resta de la imatge original per tal d’obtenir el detector. Aquest detector de contorns no és esbiaixat. L’algorisme pot ser aplicat utilitzant diferents mides del bloc de processament, que pot anar de la imatge sencera a blocs de reduïdes dimensions: 36X36, 16x16 o 8x8, per fer un seguiment de les propietats locals de la imatge quan aquesta és presenta característiques espacials poc uniformes.

Sonda de infrarrojo cercano como herramienta para evaluar la composición de grasa subcutánea de cerdos alimentados con CLA

El objetivo de este trabajo fue la utilización de la tecnología de Infrarrojo cercano por aplicación directa de una fibra óptica en tejido adiposo de cerdos alimentados con diferentes dietas (CONTROL, CÍTRICOS y CLA). Para ello, 265 animales fueron alimentados con tres dietas diferentes y se analizó el perfil de ácidos grasos en la grasa del jamón mediante cromatografía de gases y FT-NIR (espectroscopia de infrarrojo cercano con transformada de Fourier). La adquisición de espectros se realizó con un espectrómetro Optics Matrix-F duplex de Bruker equipado con una sonda de contacto IN-268-2. Los cerdos que fueron alimentados con la dieta enriquecida en CLA mostraron diferencias significativas tanto en la composición de ácidos grasos como en los espectros de NIR ya que la ingesta de CLA aumentó el porcentaje de ácidos grasos saturados (SAT) y poliinsaturados (PUFA) mientras que los monoinsaturados (MUFA) disminuyeron con respecto a las otras dietas. Los resultados sugieren que la espectroscopia de infrarrojo cercano es un método rápido y de fácil implementación para identificar animales alimentados con diferentes dietas.

Análisis de prestaciones de procesadores multi-core y multi-thread

Los procesadores multi-core y el multi-threading por hardware permiten aumentar el rendimiento de las aplicaciones. Por un lado, los procesadores multi-core combinan 2 o más procesadores en un mismo chip. Por otro lado, el multi-threading por hardware es una técnica que incrementa la utilización de los recursos del procesador. Este trabajo presenta un análisis de rendimiento de los resultados obtenidos en dos aplicaciones, multiplicación de matrices densas y transformada rápida de Fourier. Ambas aplicaciones se han ejecutado en arquitecturas multi-core que explotan el paralelismo a nivel de thread pero con un modelo de multi-threading diferente. Los resultados obtenidos muestran la importancia de entender y saber analizar el efecto del multi-core y multi-threading en el rendimiento.

Optimització i implementació en Simulink de l'adquisició d'un senyal GPS amb blocs FFT

Aquest projecte es tracta de la optimització i la implementació de l’etapa d’adquisició d’un receptor GPS. També inclou una revisió breu del sistema GPS i els seus principis de funcionament. El procés d’adquisició s’ha estudiat amb detall i programat en els entorns de treball Matlab i Simulink. El fet d’implementar aquesta etapa en dos entorns diferents ha estat molt útil tant de cara a l’aprenentatge com també per la comprovació dels resultats obtinguts. El principal objectiu del treball és el disseny d’un model Simulink que es capaç d’adquirir una senyal capturada amb hardware real. En realitat, s’han fet dues implementacions: una que utilitza blocs propis de Simulink i l’altra que utilitza blocs de la llibreria Xilinx. D’aquesta manera, posteriorment, es facilitaria la transició del model a la FPGA utilitzant l’entorn ISE de Xilinx. La implementació de l’etapa d’adquisició es basa en el mètode de cerca de fase de codi en paral·lel, el qual empra la operació correlació creuada mitjançant la transformada ràpida de Fourier (FFT). Per aquest procés es necessari realitzar dues transformades (per a la senyal entrant i el codi de referència) i una antitransformada de Fourier (per al resultat de la correlació). Per tal d’optimitzar el disseny s’utilitza un bloc FFT, ja que tres blocs consumeixen gran part dels recursos d’una FPGA. En lloc de replicar el bloc FFT, en el model el bloc és compartit en el temps gràcies a l’ús de buffers i commutadors, com a resultat la quantitat de recursos requerits per una implementació en una FPGA es podria reduir considerablement.

Haar wavelets-based approach for quantifying credit portfolio losses

This paper proposes a new methodology to compute Value at Risk (VaR) for quantifying losses in credit portfolios. We approximate the cumulative distribution of the loss function by a finite combination of Haar wavelet basis functions and calculate the coefficients of the approximation by inverting its Laplace transform. The Wavelet Approximation (WA) method is specially suitable for non-smooth distributions, often arising in small or concentrated portfolios, when the hypothesis of the Basel II formulas are violated. To test the methodology we consider the Vasicek one-factor portfolio credit loss model as our model framework. WA is an accurate, robust and fast method, allowing to estimate VaR much more quickly than with a Monte Carlo (MC) method at the same level of accuracy and reliability.

Music identification

L'evolució ens els últims decennis de les possibilitats relacionades amb les tecnologies de la informació han provocat l'aparició de diferents camps, entre ells l'anomenat “recuperació de música basant-se en el contingut”, que tracta de calcular la similitud entre diferents sons. En aquest projecte hem fet una recerca sobre els diferents mètodes que existeixen avui en dia, i posteriorment n'hem comparat tres, un basat en característiques del so, un basat en la transformada discreta del cosinus, i un que combina els dos anteriors. Els resultats han mostrat, que el basat en la transformada de Fourier és el més fiable.

Sound Texture Modelling

In the PhD thesis “Sound Texture Modeling” we deal with statistical modelling or textural sounds like water, wind, rain, etc. For synthesis and classification. Our initial model is based on a wavelet tree signal decomposition and the modeling of the resulting sequence by means of a parametric probabilistic model, that can be situated within the family of models trainable via expectation maximization (hidden Markov tree model ). Our model is able to capture key characteristics of the source textures (water, rain, fire, applause, crowd chatter ), and faithfully reproduces some of the sound classes. In terms of a more general taxonomy of natural events proposed by Graver, we worked on models for natural event classification and segmentation. While the event labels comprise physical interactions between materials that do not have textural propierties in their enterity, those segmentation models can help in identifying textural portions of an audio recording useful for analysis and resynthesis. Following our work on concatenative synthesis of musical instruments, we have developed a pattern-based synthesis system, that allows to sonically explore a database of units by means of their representation in a perceptual feature space. Concatenative syntyhesis with “molecules” built from sparse atomic representations also allows capture low-level correlations in perceptual audio features, while facilitating the manipulation of textural sounds based on their physical and perceptual properties. We have approached the problem of sound texture modelling for synthesis from different directions, namely a low-level signal-theoretic point of view through a wavelet transform, and a more high-level point of view driven by perceptual audio features in the concatenative synthesis setting. The developed framework provides unified approach to the high-quality resynthesis of natural texture sounds. Our research is embedded within the Metaverse 1 European project (2008-2011), where our models are contributting as low level building blocks within a semi-automated soundscape generation system.

Disseny d'un sistema de filtrat d'àudio

Tant el medi transmissor com els equips d'enregistrament o reproducció de so introdueixen components de soroll d'alta freqüència als senyals. En aquest treball de final de carrera (TFC), s'ha dissenyat i implementat un sistema de filtrat d'àudio encaminat a filtrar aquestes components d'alta freqüència. Donat que l'oïda humana no pot percebre sons de més de 20 kHz, s'ha considerat aquest límit com a freqüència màxima a mantenir en la senyal.S'ha començat estudiant el senyal problema a través del seu espectre de freqüències simulat mitjançant la transformada discreta de Fourier (DFT, en anglès). Una vegada identificades les components d'alta freqüència a atenuar, s'han estudiat les diferents opcions de filtre passabaix.Inicialment, s'ha valorat la possibilitat del disseny de filtres analògics de Butterworth o Chebyshev, o de filtres digitals de tipus IIR (Infinite Impulse Response) basats en els primers. Tanmateix, malgrat assolir les especificacions en magnitud, mitjançant aquest filtres no s'obté una fase lineal en la banda de pas. Per això, s'ha realitzat un disseny de filtre digital tipus FIR (Finite Infinite Response) que compleix estrictament amb les especificacions i presenta una fase lineal en la banda de pas. S'ha simulat el comportament d'aquest filtre amb el senyal problema per tal d'assegurar el seu correcte funcionament.A continuació, s'ha implementat aquest últim disseny en llenguatge C i compilat per un microcontrolador de l'empresa Microchip. S'han realitzat proves de simulació mitjançant Stimulus del programa MPLAB. En definitiva, s'ha dissenyat un filtre passabaix de tipus FIR per acondicionar una senyal d'àudio que posteriorment s'ha implementat en un microcontrolador de Microchip.

El documental històric com a reflexió sobre l’ús i abús de la memòria

Aquest article estudia el documental històric amb la intenció de confrontar alguna de les controvèrsies que han sorgit sobre la idea de la reconstrucció històrica en el camp del cinema i de la televisió. El primer punt plantejat consisteix en l’actualització de la idea proposada per Marc Ferro de que cada pel•lícula és un document de mentalitats, partint de dues idees bàsiques: primer, que el cinema, a més de ser un document, té una història com a producte artístic i segon, que la documentació del passat ha de dur-se a terme sense caure en el que Tzevan Todorov diu els abusos de la memòria. El segon punt té a veure amb el problema de com la història és modificada donada la percepció que tenim de ella des d’un punt particular al present. Finalment, entra en el tema de la ètica amb la intenció de fer front al problema de les limitacions de l’acte de mostrar en un moment històric particular en que aquesta mostra ha estat transformada en una forma de banalització

Real-Time implementation of a blind authentication method using self-synchronous speech watermarking

A blind speech watermarking scheme that meets hard real-time deadlines is presented and implemented. In addition, one of the key issues in these block-oriented watermarking techniques is to preserve the synchronization. Namely, to recover the exact position of each block in the mark extract process. In fact, the presented scheme can be split up into two distinguished parts, the synchronization and the information mark methods. The former is embedded into the time domain and it is fast enough to be run meeting real-time requirements. The latter contains the authentication information and it is embedded into the wavelet domain. The synchronization and information mark techniques are both tunable in order to allow a con gurable method. Thus, capacity, transparency and robustness can be con gured depending on the needs. It makes the scheme useful for professional applications, such telephony authentication or even sending information throw radio applications.

Counterexamples to some pointwise estimates of the maximal Cauchy transform in terms of the Cauchy transform

Motivated by the work of Mateu, Orobitg, Pérez and Verdera, who proved inequalities of the form $T_*f\lesssim M(Tf)$ or $T_*f\lesssim M^2(Tf)$ for certain singular integral operators $T$, such as the Hilbert or the Beurling transforms, we study the possibility of establishing this type of control for the Cauchy transform along a Lipschitz graph. We show that this is not possible in general, and we give a partial positive result when the graph is substituted by a Jordan curve.