Design of Novel Frequency Generation Circuit with Application to Ultra-Wideband Distributed Oscillators

Given the urgence of a new paradigm in wireless digital trasmission which should allow for higher bit rate, lower latency and tigher delay constaints, it has been proposed to investigate the fundamental building blocks that at the circuital/device level, will boost the change towards a more efficient network architecture, with high capacity, higher bandwidth and a more satisfactory end user experience. At the core of each transciever, there are inherently analog devices capable of providing the carrier signal, the oscillators. It is strongly believed that many limitations in today's communication protocols, could be relieved by permitting high carrier frequency radio transmission, and having some degree of reconfigurability. This led us to studying distributed oscillator architectures which work in the microwave range and possess wideband tuning capability. As microvave oscillators are essentially nonlinear devices, a full nonlinear analyis, synthesis, and optimization had to be considered for their implementation. Consequently, all the most used nonlinear numerical techniques in commercial EDA software had been reviewed. An application of all the aforementioned techniques has been shown, considering a systems of three coupled oscillator ("triple push" oscillator) in which the stability of the various oscillating modes has been studied. Provided that a certain phase distribution is maintained among the oscillating elements, this topology permits a rise in the output power of the third harmonic; nevertheless due to circuit simmetry, "unwanted" oscillating modes coexist with the intenteded one. Starting with the necessary background on distributed amplification and distributed oscillator theory, the design of a four stage reverse mode distributed voltage controlled oscillator (DVCO) using lumped elments has been presented. All the design steps have been reported and for the first time a method for an optimized design with reduced variations in the output power has been presented. Ongoing work is devoted to model a wideband DVCO and to implement a frequency divider.

Arquitectura wormhole per a una NoC 2D-Mesh

Aquest projecte presenta la implementació d'un disseny, i la seva posterior síntesi en una FPGA, d'una arquitectura de tipus wormhole packet switching per a una infraestructura de NetWork-On-Chip amb una topologia 2D-Mesh. Agafant un router circuit switching com a punt de partida, s'han especificat els mòduls en Verilog per tal d'obtenir l'arquitectura wormhole desitjada. Dissenyar la màquina de control per governar els flits que conformen els paquets dins la NoC,i afegir les cues a la sortida del router (outuput queuing) són els punts principals d'aquest treball. A més, com a punt final s'han comparat ambdues arquitectures de router en termes de costos en àrea i en memòria i se n’han obtingut diverses conclusions i resultats experimentals.

Metodología de diseño de filtros CRF/SCF basada en modelos de resonadores BAW acoplados acústicamente

La creixent utilització de sistemes de comunicacions mòbils ha impulsat la demanda de filtres passabanda miniaturitzats d'elevades prestacions operant en el rang de freqüències de microones. Els Film Bulk Acoustic Resonators (FBAR) estan esdevenint la principal alternativa als filtres basats en ressonadors Surface Acoustic Wave (SAW) o als basats en ressonadors ceràmics. Els Stacked Crystal Filters (SCF) i els Coupled Resonator Filters (CRF) són configuracions FBAR que permeten assolir una excel·lent atenuació en la banda de refús. Aquest treball presenta un innovador circuit equivalent elèctric que modela el CRF. Llavors, es desenvolupa una metodologia de síntesi de filtres per al SCF i per al CRF utilitzant els seus circuits equivalents elèctrics. La metodologia de disseny presentada permet obtenir les dimensions de l'estructura del filtre acústic partint de les especificacions del filtre i de les restriccions pròpies de la tecnologia. S'han implementat diferents respostes de Chebyshev per a sistemes de comunicacions reals per tal de validar el procediment de disseny dels filtres obtenint els resultats esperats.

Combinatorial Synthesis and Biological Evaluation of Inhibitors of D-Ala-D-Ala-Ligase

Report for the scientific sojourn carried out at the Max Planck Institut of Molecular Phisiology, Germany, from 2006 to 2008.The work carried out during this postdoctoral stage was focused on two different projects. Firstly, identification of D-Ala D-Ala Inhibitors and the development of new synthethic approaches to obtain lipidated peptides and proteins and the use of these lipidated proteins in biological and biophysical studies. In the first project, new D-Ala D-Ala inhibitors were identified by using structural alignments of the ATP binding sites of the bacterial ligase DDl and protein and lipid kinases in complex with ATP analogs. We tested a series of commercially available kinase inhibitors and found LFM-A13 and Tyrphostine derivatives to inhibit DDl enzyme activity. Based on the initial screening results we synthesized a series of malononitrilamide and salicylamide derivatives and were able to confirm the validity of these scaffolds as inhibitors of DDl. From this investigation we gained a better understanding of the structural requirements and limitations necessary for the preparation of ATP competitive DDl inhibitors. The compounds in this study may serve as starting points for the development of bi-substrate inhibitors that incorporate both, an ATP competitive and a substrate competitive moiety. Bisubstrate inhibitors that block the ATP and D-Ala binding sites should exhibit enhanced selectivity and potency profiles by preferentially inhibiting DDl over kinases. In the second project, an optimized synthesis for tha alkylation of cysteins using the thiol ene reaction was establisehd. This new protocol allowed us to obtain large amounts of hexadecylated cysteine that was required for the synthesis of differently lipidated peptides. Afterwards the synthesis of various N-ras peptides bearing different lipid anchors was performed and the peptides were ligated to a truncated N-ras protein. The influence of this differently lipidated N-ras proteins on the partioning and association of N-Ras in model membrane subdomains was studied using Atomic Force Microscopy.

Solid-phase synthesis and NMR studies of modified oligonucleotides forming triplex helix and of oligonucleopeptides mimicking the topoisomerase I-DNA covalent complex

Report for the scientific sojourn carried out at the Institut de Biologia Molecular de Barcelona of the CSIC –state agency – from april until september 2007. Topoisomerase I is an essential nuclear enzyme that modulates the topological status of DNA, facilitating DNA helix unwinding during replication and transcription. We have prepared the oligonucleotide-peptide conjugate Ac-NLeu-Asn-Tyr(p-3’TTCAGAAGC5’)-LeuC-CONH-(CH2)6-OH as model compound for NMR studies of the Topoisomerase I- DNA complex. Special attention was made on the synthetic aspects for the preparation of this challenging compound especially solid supports and protecting groups. The desired peptide was obtained although we did not achieve the amount of the conjugate needed for NMR studies. Most probably the low yield is due to the intrinsic sensitive to hydrolysis of the phosphate bond between oligonucleotide and tyrosine. We have started the synthesis and the structural characterization of oligonucleotides carrying intercalating compounds. At the present state we have obtained model duplex and quadruplex sequences modified with acridine and NMR studies are underway. In addition to this project we have successfully resolved the structure of a fusion peptide derived from hepatitis C virus envelope synthesized by the group of Dr. Haro and we have synthesized and started the characterization of a modified G-quadruplex.

Target-guided synthesis of metal-based phosphatase inhibitors

Report for the scientific sojourn at the Imperial College of London, United Kingdom, from 2007 to 2009. PTEN is a tumour suppressor enzyme that plays important roles in the PI3K pathway which regulates growth, proliferation and survival and is thus related to many human disorders such as diabetes, neurodegenerative diseases, cardiovascular complications and cancer. It is hence of great interest to understand in detail its molecular behaviour and to find small molecules that can switch on/off its activity. For this purpose, metal complexes have been synthesized and preliminary studies in vivo show that all are capable of inhibiting PTEN.

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.

A new automated method versus continuous positive airway pressure method for measuring pressure-volume curves in patients with acute lung injury

Objective: To compare pressure–volume (P–V) curves obtained with the Galileo ventilator with those obtained with the CPAP method in patients with ALI or ARDS receiving mechanical ventilation. P–V curves were fitted to a sigmoidal equation with a mean R2 of 0.994 ± 0.003. Lower (LIP) and upper inflection (UIP), and deflation maximum curvature (PMC) points calculated from the fitted variables showed a good correlation between methods with high intraclass correlation coefficients. Bias and limits of agreement for LIP, UIP and PMC obtained with the two methods in the same patient were clinically acceptable.

El Cercle de l'Anell : anàlisi del consum d'un producte cultural segons el model del Circuit de la Cultura : tolkiendili i ringers. El cas de l'Smial de Lórien.

Anàlisi del fenomen cultural creat al voltant de J.R.R. Tolkien, l'autor d'El Senyor dels Anells, tot emprant el model del Circuit de la Cultura (Du Gay et als). La recerca se centra en el Consum: els fans i les fans de Tolkien i de la trilogia cinematogràfica 'The Lord of the Rings': tolkiendili i ringers.

The Network Company in Catalonia : ICT, Productivity, Competitiveness, Salaries and Performance in Catalonia's Companies. Research report (synthesis document)

Resum en anglès del projecte de recerca L'empresa xarxa a Catalunya. TIC, productivitat, competitivitat, salaris i beneficis a l'empresa catalana té com a objectiu principal constatar que la consolidació d'un nou model estratègic, organitzatiu i d'activitat empresarial, vinculat amb la inversió i l'ús de les TIC (o empresa xarxa), modifica substancialment els patrons de comportament dels resultats empresarials, en especial la productivitat, la competitivitat, les retribucions dels treballadors i el benefici. La contrastació empírica de les hipòtesis de treball l'hem feta per mitjà de les dades d'una enquesta a una mostra representativa de 2.038 empreses catalanes. Amb la perspectiva de l'impacte de la inversió i l'ús de les TIC no s'aprecia una relació directa entre els processos d'innovació digital i els resultats de l'activitat de l'empresa catalana. En aquest sentit, hem hagut de segmentar el teixit productiu català per a buscar les organitzacions en què el procés de coinnovació tecnològica digital i organitzativa és més present i en què la intensitat de l'ús del coneixement és un recurs molt freqüent per a poder copsar impactes rellevants en els principals resultats empresarials. Això és així perquè l'economia catalana, avui, presenta una estructura productiva dual.

E-Governance and Citizen Information : The Generalitat of Catalonia in the International Context. Research report (synthesis document)

Aquest estudi té com a objectiu principal analitzar les transformacions que s'esdevenen al voltant de la incorporació d'innovacions tecnològiques de l'entorn de les TIC en els processos d'atenció al ciutadà per part de les administracions públiques. Les transformacions que hem analitzat tenen a veure amb tres dimensions que hem considerat bàsiques. D'una banda, ens hem centrat en els canvis que es produeixen en la forma en què els ciutadans (com a principals, tot i que no únics, usuaris) i l'administració es relacionen entre sí. De l'altra hem analitzat les transformacions que s'esdevenen en el funcionament intern i en la pròpia organització de l'administració arran de les transformacions dels canals de comunicació amb els usuaris. Per últim, hem considerat els canvis en la forma de gestionar (dissenyar, planificar, organitzar i dur a terme) el canvi i la innovació, tenint en compte especialment els rols dels diferents actors (no només públics) que hi participen. La recerca es recolza en un ampli estudi empíric sobre la Generalitat de Catalunya i en un estudi compartiu internacional sobre el Quebec, Emillia-Romagna i Escòcia.

Schooling in the Network Society : Internet in Primary and Secondary Education. Research report (synthesis document)

Aquest projecte té la intenció d'identificar i analitzar els efectes de la introducció d'Internet a les escoles catalanes (educació primària i secundària). L'objectiu és posar de manifest la manera com s'utilitza la xarxa en aquest àmbit i en quina mesura contribueix a l'aparició, en els centres educatius, d'una nova cultura adaptada a les necessitats de la societat xarxa. Amb aquest propòsit, aquest projecte desplega les seves línies d'anàlisi per a fer atenció al procés d'incorporació d'Internet, principalment, en tres direccions: la pràctica pedagògica, les formes d'organització i gestió dels centres educatius i la seva vinculació amb la comunitat i el territori. Aquesta investigació ha estat desenvolupada pel grup de recerca ENS (Education and Network Society). Amb una perspectiva comparativa, el treball d'aquest grup vol contribuir, sobre la base de dades empíriques, a interpretar la transformació de l'àmbit educatiu no universitari en els paràmetres que estableix, avui dia, la nostra societat.

Internet and the Catalan Universities Network. Research report (synthesis document)

El desenvolupament de les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) durant els darrers quaranta anys del segle XX i la seva incorporació en els diferents àmbits de l'activitat humana ens porten a plantejar-nos, al començament del segle XXI, quines són les transformacions profundes que acompanyen aquests fets i quines són les conseqüències que, com a mínim a curt termini, comporten. El focus d'aquest projecte és l'anàlisi dels processos de transformació de la vida acadèmica universitària en l'àmbit català, la seva vinculació amb la realitat actual i les repercussions que els processos esmentats tenen en la societat en general. De manera més específica, l'objectiu és, en primer lloc, explorar amb una perspectiva global la incorporació d'Internet a les universitats catalanes i, en segon lloc, analitzar els processos de canvi que aquest fet comporta en els processos de formació i recerca de la Universitat Rovira i Virgili (URV). Aquest informe presenta els resultats de tres estudis concrets, cadascun dels quals té uns objectius, una metodologia i una discussió particulars: Configuració de la xarxa d'universitats catalanes: connexió física i projectes compartits, Presència de les universitats catalanes a Internet, i Estudi de cas: la URV.

University and Network Society : research report (synthesis document)

Document de síntesi d'aquest estudi que analitza -seguint una metodologia quantitativa basada en una mostra representativa de 2.093 professors i 23.864 estudiants i reforçada amb elements qualitatius- la transició que es produeix en el sistema universitari públic català cap a un model més adaptat a les noves necessitats de la societat xarxa. Per a això, es posa especial èmfasi en l'anàlisi dels usos que es fa d'Internet (l'eina clau de la societat xarxa) en el món universitari i en les transformacions que es donen o es donaran com a conseqüència d'aquests usos.

Synthesis and characterization of kraft lignin-based epoxy resins

Epoxidization is an interesting way to develop a new application of lignin and therefore to improve its application potential. In this work, kraft lignin-based epoxy resins were obtained by the epoxidization reaction, using the kraft lignin recovered directly from pulping liquor and modified by a methylolation reaction. The methylolated lignins were obtained by the reaction of original kraft lignin with formaldehyde and glyoxal, which is a less volatile and less toxic aldehyde. 1H-NMR spectroscopy showed that methylolated kraft lignin has more hydroxymethyl groups than glyoxalated kraft lignin. For the epoxidization reaction we studied the influence of the lignin:NaOH (w/w) ratio, temperature, and time of the reaction on the properties of the prepared epoxidized lignins. The structures of lignin-based epoxy resins were followed by epoxy index test and FTIR spectroscopy. Optimal conditions were obtained for lignin-based epoxy resin produced at lignin/NaOH = 1/3 at 70 ºC for 3h. Thermogravimetry analysis (TGA) revealed that the epoxidization enhances the thermal stability of lignins and may allow a wider temperature range for applications with lignin epoxy-PF blends