High Selectivity Filter Employing Stepped Impedance Resonators, Series Capacitors and Defected Ground Structures for Ultra Wide Band Applications

The paper presents a compact planar Ultra Wide Band ��lter employing folded stepped impedance resonators with series capacitors and dumb bell shaped defected ground structures. An interdigital quarter wavelength coupled line is used for achieving the band pass characteristics. The transmission zeros are produced by stepped impedance resonators. The ��lter has steep roll o�� rate and good attenuation in its lower and upper stop bands, contributed by the series capacitor and defected ground structures respectively.

Characterization of Novel Fabry P��rot Filter Arrays for Nanospectrometers in Medical Applications

Optische Spektroskopie ist eine sehr wichtige Messtechnik mit einem hohen Potential f��r zahlreiche Anwendungen in der Industrie und Wissenschaft. Kosteng��nstige und miniaturisierte Spektrometer z.B. werden besonders f��r moderne Sensorsysteme ���smart personal environments��� ben��tigt, die vor allem in der Energietechnik, Messtechnik, Sicherheitstechnik (safety and security), IT und Medizintechnik verwendet werden. Unter allen miniaturisierten Spektrometern ist eines der attraktivsten Miniaturisierungsverfahren das Fabry P��rot Filter. Bei diesem Verfahren kann die Kombination von einem Fabry P��rot (FP) Filterarray und einem Detektorarray als Mikrospektrometer funktionieren. Jeder Detektor entspricht einem einzelnen Filter, um ein sehr schmales Band von Wellenl��ngen, die durch das Filter durchgelassen werden, zu detektieren. Ein Array von FP-Filter wird eingesetzt, bei dem jeder Filter eine unterschiedliche spektrale Filterlinie ausw��hlt. Die spektrale Position jedes Bandes der Wellenl��nge wird durch die einzelnen Kavit��tsh��he des Filters definiert. Die Arrays wurden mit Filtergr����en, die nur durch die Array-Dimension der einzelnen Detektoren begrenzt werden, entwickelt. Allerdings erfordern die bestehenden Fabry P��rot Filter-Mikrospektrometer komplizierte Fertigungsschritte f��r die Strukturierung der 3D-Filter-Kavit��ten mit unterschiedlichen H��hen, die nicht kosteneffizient f��r eine industrielle Fertigung sind. Um die Kosten bei Aufrechterhaltung der herausragenden Vorteile der FP-Filter-Struktur zu reduzieren, wird eine neue Methode zur Herstellung der miniaturisierten FP-Filtern mittels NanoImprint Technologie entwickelt und pr��sentiert. In diesem Fall werden die mehreren Kavit��ten-Herstellungsschritte durch einen einzigen Schritt ersetzt, die hohe vertikale Aufl��sung der 3D NanoImprint Technologie verwendet. Seit dem die NanoImprint Technologie verwendet wird, wird das auf FP Filters basierende miniaturisierte Spectrometer nanospectrometer genannt. Ein statischer Nano-Spektrometer besteht aus einem statischen FP-Filterarray auf einem Detektorarray (siehe Abb. 1). Jeder FP-Filter im Array besteht aus dem unteren Distributed Bragg Reflector (DBR), einer Resonanz-Kavit��t und einen oberen DBR. Der obere und untere DBR sind identisch und bestehen aus periodisch abwechselnden d��nnen dielektrischen Schichten von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsindex. Die optischen Schichten jeder dielektrischen D��nnfilmschicht, die in dem DBR enthalten sind, entsprechen einen Viertel der Design-Wellenl��nge. Jeder FP-Filter wird einer definierten Fl��che des Detektorarrays zugeordnet. Dieser Bereich kann aus einzelnen Detektorelementen oder deren Gruppen enthalten. Daher werden die Seitenkanal-Geometrien der Kavit��t aufgebaut, die dem Detektor entsprechen. Die seitlichen und vertikalen Dimensionen der Kavit��t werden genau durch 3D NanoImprint Technologie aufgebaut. Die Kavit��ten haben Unterschiede von wenigem Nanometer in der vertikalen Richtung. Die Pr��zision der Kavit��t in der vertikalen Richtung ist ein wichtiger Faktor, der die Genauigkeit der spektralen Position und Durchl��ssigkeit des Filters Transmissionslinie beeinflusst.

Parameter Estimation in Chaotic Systems

This report examines how to estimate the parameters of a chaotic system given noisy observations of the state behavior of the system. Investigating parameter estimation for chaotic systems is interesting because of possible applications for high-precision measurement and for use in other signal processing, communication, and control applications involving chaotic systems. In this report, we examine theoretical issues regarding parameter estimation in chaotic systems and develop an efficient algorithm to perform parameter estimation. We discover two properties that are helpful for performing parameter estimation on non-structurally stable systems. First, it turns out that most data in a time series of state observations contribute very little information about the underlying parameters of a system, while a few sections of data may be extraordinarily sensitive to parameter changes. Second, for one-parameter families of systems, we demonstrate that there is often a preferred direction in parameter space governing how easily trajectories of one system can "shadow'" trajectories of nearby systems. This asymmetry of shadowing behavior in parameter space is proved for certain families of maps of the interval. Numerical evidence indicates that similar results may be true for a wide variety of other systems. Using the two properties cited above, we devise an algorithm for performing parameter estimation. Standard parameter estimation techniques such as the extended Kalman filter perform poorly on chaotic systems because of divergence problems. The proposed algorithm achieves accuracies several orders of magnitude better than the Kalman filter and has good convergence properties for large data sets.

Influencia de un programa de Educaci��n F��sica basado en competencias motrices, digitales y ling����sticas, en la transmisi��n y adquisici��n de valores individuales y sociales en un grupo de quinto de Educaci��n Primaria.

Dise��ar un programa de Educaci��n F��sica que pretende el aprendizaje y mejora de las competencias motrices, tecnol��gicas y ling����sticas, as�� como en la adquisici��n de h��bitos, actitudes y valores positivos en alumnos y alumnas de quinto de Educaci��n Primaria, del Centro de Educaci��n Infantil y Primaria (C.E.I.P.) Nuestra Se��ora de la Fuensanta (Jaen). Comprobar la incidencia que sobre los valores individuales y sociales de un grupo de alumnos y alumnas de quinto curso de Educaci��n Primaria, ha tenido la aplicaci��n de un programa de intervenci��n del ��rea de Educaci��n F��sica, que pone ��nfasis en la mejora de las capacidades ling����sticas y digitales. La metodolog��a integra diferentes t��cnicas (Cuestionario, Diario de la profesora y Portafolio Digital), para recabar informaci��n, con la intenci��n de combinar esta estructura metodol��gica a trav��s de una triangulaci��n de los datos, y por tanto tratar de validar los mismos. La muestra elegida es el alumnado de quinto curso de Educaci��n Primaria del Colegio P��blico Nuestra Se��ora de la Fuensanta (Ja��n), el grupo est�� formado por 23 alumnos, 16 chicos y 7 chicas; la mayor��a son vecinos de la zona d��nde se ubica el centro, el entorno familiar, social, econ��mico y cultural es diferente, pertenecen a un nivel medio bajo. La recogida de informaci��n integra t��cnicas cualitativas (grupo de discusi��n, entrevista) y cuantitativas (cuestionario). El instrumental es el cuestionario pre y post, analizado con el software SPSS versi��n 15.0. Para el an��lisis de las informaciones obtenidas en el Diario de la Profesora, se ha utilizado el programa AQUAD FIVE, de la misma manera se procede a analizar las informaciones obtenidas en el Portafolios Digital. Se presentan las principales conclusiones que se desprenden tras la realizaci��n del trabajo de investigaci��n, siguiendo el esquema general de cada uno de los objetivos espec��ficos que se ha trabajado, y tomando en consideraci��n los datos recogidos. El alumnado y la profesora coinciden en considerar que se aprende m��s buscando informaci��n y utilizando la p��gina web de Educaci��n F��sica, que con recursos impresos. Coinciden en que hay que compartir tareas y responsabilidades. El programa de intervenci��n, ha sido totalmente eficaz, superior en las chicas, que han mejorado notablemente su autoaceptaci��n, y ha mejorado tambi��n en los chicos, que ya part��an de valoraciones superiores. Se precia un cambio en el alumnado, conforme avanza el programa, mejorando el comportamiento de aquellas conductas inadecuadas que aparec��an en clase, corrobor��ndose con la opini��n sobre el clima del aula de la profesora. Las chicas presentan un aumento considerablemente superior a los chicos en este comportamiento. El programa de intervenci��n ha tenido una influencia positiva sobre el desarrollo de habilidades ling����sticas y digitales, aunque cabe se��alar que ya en la primera recogida de datos el alumnado se mostraba familiarizado con el uso de las TIC (Tecnolog��as de la Informaci��n y la Comunicaci��n). Durante el proceso de intervenci��n ha habido variaciones en la conducta psicosocial del grupo clase, mostrando un avance sustancial en las actividades que suponen retos personales y colectivos.

Towards a real-time vision-based navigation system for a small-class UUV

This paper deals with the problem of navigation for an unmanned underwater vehicle (UUV) through image mosaicking. It represents a first step towards a real-time vision-based navigation system for a small-class low-cost UUV. We propose a navigation system composed by: (i) an image mosaicking module which provides velocity estimates; and (ii) an extended Kalman filter based on the hydrodynamic equation of motion, previously identified for this particular UUV. The obtained system is able to estimate the position and velocity of the robot. Moreover, it is able to deal with visual occlusions that usually appear when the sea bottom does not have enough visual features to solve the correspondence problem in a certain area of the trajectory

Probabilistic sonar scan matching for an AUV

This paper proposes MSISpIC, a probabilistic sonar scan matching algorithm for the localization of an autonomous underwater vehicle (AUV). The technique uses range scans gathered with a Mechanical Scanning Imaging Sonar (MSIS), the robot displacement estimated through dead-reckoning using a Doppler velocity log (DVL) and a motion reference unit (MRU). The proposed method is an extension of the pIC algorithm. An extended Kalman filter (EKF) is used to estimate the robot-path during the scan in order to reference all the range and bearing measurements as well as their uncertainty to a scan fixed frame before registering. The major contribution consists of experimentally proving that probabilistic sonar scan matching techniques have the potential to improve the DVL-based navigation. The algorithm has been tested on an AUV guided along a 600 m path within an abandoned marina underwater environment with satisfactory results

Dam wall detection and tracking using a Mechanically Scanned Imaging Sonar

In dam inspection tasks, an underwater robot has to grab images while surveying the wall meanwhile maintaining a certain distance and relative orientation. This paper proposes the use of an MSIS (mechanically scanned imaging sonar) for relative positioning of a robot with respect to the wall. An imaging sonar gathers polar image scans from which depth images (range & bearing) are generated. Depth scans are first processed to extract a line corresponding to the wall (with the Hough transform), which is then tracked by means of an EKF (Extended Kalman Filter) using a static motion model and an implicit measurement equation associating the sensed points to the candidate line. The line estimate is referenced to the robot fixed frame and represented in polar coordinates (rho&thetas) which directly corresponds to the actual distance and relative orientation of the robot with respect to the wall. The proposed system has been tested in simulation as well as in water tank conditions

Pose-based SLAM with probabilistic scan matching algorithm using a mechanical scanned imaging sonar

This paper proposes a pose-based algorithm to solve the full SLAM problem for an autonomous underwater vehicle (AUV), navigating in an unknown and possibly unstructured environment. The technique incorporate probabilistic scan matching with range scans gathered from a mechanical scanning imaging sonar (MSIS) and the robot dead-reckoning displacements estimated from a Doppler velocity log (DVL) and a motion reference unit (MRU). The proposed method utilizes two extended Kalman filters (EKF). The first, estimates the local path travelled by the robot while grabbing the scan as well as its uncertainty and provides position estimates for correcting the distortions that the vehicle motion produces in the acoustic images. The second is an augment state EKF that estimates and keeps the registered scans poses. The raw data from the sensors are processed and fused in-line. No priory structural information or initial pose are considered. The algorithm has been tested on an AUV guided along a 600 m path within a marina environment, showing the viability of the proposed approach

Underwater SLAM in a marina environment

This paper describes a navigation system for autonomous underwater vehicles (AUVs) in partially structured environments, such as dams, harbors, marinas or marine platforms. A mechanical scanning imaging sonar is used to obtain information about the location of planar structures present in such environments. A modified version of the Hough transform has been developed to extract line features, together with their uncertainty, from the continuous sonar dataflow. The information obtained is incorporated into a feature-based SLAM algorithm running an Extended Kalman Filter (EKF). Simultaneously, the AUV's position estimate is provided to the feature extraction algorithm to correct the distortions that the vehicle motion produces in the acoustic images. Experiments carried out in a marina located in the Costa Brava (Spain) with the Ictineu AUV show the viability of the proposed approach

Visual SLAM for 3D large-scale seabed acquisition employing underwater vehicles

This paper presents a novel technique to align partial 3D reconstructions of the seabed acquired by a stereo camera mounted on an autonomous underwater vehicle. Vehicle localization and seabed mapping is performed simultaneously by means of an Extended Kalman Filter. Passive landmarks are detected on the images and characterized considering 2D and 3D features. Landmarks are re-observed while the robot is navigating and data association becomes easier but robust. Once the survey is completed, vehicle trajectory is smoothed by a Rauch-Tung-Striebel filter obtaining an even better alignment of the 3D views and yet a large-scale acquisition of the seabed

Visual SLAM for underwater vehicles using video velocity log and natural landmarks

A visual SLAM system has been implemented and optimised for real-time deployment on an AUV equipped with calibrated stereo cameras. The system incorporates a novel approach to landmark description in which landmarks are local sub maps that consist of a cloud of 3D points and their associated SIFT/SURF descriptors. Landmarks are also sparsely distributed which simplifies and accelerates data association and map updates. In addition to landmark-based localisation the system utilises visual odometry to estimate the pose of the vehicle in 6 degrees of freedom by identifying temporal matches between consecutive local sub maps and computing the motion. Both the extended Kalman filter and unscented Kalman filter have been considered for filtering the observations. The output of the filter is also smoothed using the Rauch-Tung-Striebel (RTS) method to obtain a better alignment of the sequence of local sub maps and to deliver a large-scale 3D acquisition of the surveyed area. Synthetic experiments have been performed using a simulation environment in which ray tracing is used to generate synthetic images for the stereo system

Modelaci��n estoc��stica y trading algor��tmico del spread entre acciones mediante procesos de reversi��n a la media

Las estrategias de inversi��n pairs trading se basan en desviaciones del precio entre pares de acciones correlacionadas y han sido ampliamente implementadas por fondos de inversi��n tomando posiciones largas y cortas en las acciones seleccionadas cuando surgen divergencias y obteniendo utilidad cerrando la posici��n al converger. Se describe un modelo de reversi��n a la media para analizar la din��mica que sigue el diferencial del precio entre acciones ordinarias y preferenciales de una misma empresa en el mismo mercado. La media de convergencia en el largo plazo es obtenida con un filtro de media m��vil, posteriormente, los par��metros del modelo de reversi��n a la media se estiman mediante un filtro de Kalman bajo una formulaci��n de estado espacio sobre las series hist��ricas. Se realiza un backtesting a la estrategia de pairs trading algor��tmico sobre el modelo propuesto indicando potenciales utilidades en mercados financieros que se observan por fuera del equilibrio. Aplicaciones de los resultados podr��an mostrar oportunidades para mejorar el rendimiento de portafolios, corregir errores de valoraci��n y sobrellevar mejor periodos de bajos retornos.

La estructura a plazos del riesgo interbancario

Este documento propone un modelo para la estructura a plazos del riesgo interbancario a partir del spread entre los Interest Rate Swap (IRS) y los Overnight Indexed Swaps (OIS) en d��lares durante la crisis financiera 2007-08 y la crisis del euro en 2010. Adicionalmente hace la descomposici��n del riesgo interbancario entre riesgo de default y no-default (liquidez). Los resultados sugieren que la crisis financiera tuvo importantes repercusiones en la estructura a plazos del riesgo interbancario y sus componentes: en los a��os previos a la crisis, el riesgo de no-default explicaba la mayor parte del riesgo interbancario; durante la crisis y posterior a ella, el riesgo de default conduc��a el comportamiento del riesgo interbancario. Adicionalmente, se encuentra que, a partir de la estructura a plazos de cada componente del riesgo interbancario, la crisis financiera se caracteriz�� por ser un problema m��s de corto que de largo plazo, en contraste con la crisis del euro de 2010. Estos resultados siguen lo propuesto por Filipovic & Trolle (2012) y dejan importantes implicaciones sobre el riesgo interbancario durante los periodos de stress financiero.

Aislamiento de venas pulmonares en el Centro Internacional de Arritmias ���Andrea Natale��� - Fundaci��n Cardio infantil

Introducci��n: El Aislamiento de Venas Pulmonares (AVP) es un procedimiento de alto costo al cual son sometidos pacientes con riesgo cardiovascular elevado. Requiere un alto grado de especializaci��n en el personal m��dico y param��dico que lo ejecuta, con curvas de aprendizaje que sobrepasan los dos a��os de formaci��n acad��mica y entrenamiento espec��fico. Metodolog��a: Se realiz�� un estudio de cohorte retrospectivo, donde se incluyeron 88 sujetos sometidos al procedimiento en el lapso comprendido entre el 1�� de enero y el 31 de diciembre de 2013, con el objetivo de evaluar su proceso de atenci��n en el Centro Internacional de Arritmias ���Andrea Natale��� de la FCI ��� Instituto de Cardiolog��a. Se realiz�� an��lisis de regresi��n lineal y log��stica m��ltiple. Resultados: Se encontr�� que en el 97,73%% de los pacientes el diagn��stico principal era alg��n tipo de Fibrilaci��n Auricular (FA); a su vez, la comorbilidad m��s frecuente fue HTA en el 30,68% y ning��n paciente presentaba enfermedad coronaria, no hubo diferencias significativas por sexo. La complicaci��n peri operatoria tuvo una incidencia del 3,41%, el 22,73% requiri�� ingreso a UCI con un promedio de d��as estancia 0,25+0,51. El 98,86% de la poblaci��n estudiada recibi�� educaci��n pos procedimiento acerca de sus cuidados y signos de alarma. Los factores encontrados en el estudio que afectan la duraci��n del procedimiento y la estancia hospitalaria son las interconsultas pre procedimiento, el manejo m��dico de la cardiomiopat��a de base y el uso de anti agregantes plaquetarios pre procedimiento; los cuales, son puntos por mejorar previo al ingreso o programaci��n del paciente para ser llevado a AVP. Discusi��n: Como recomendaciones espec��ficas se destacan: La necesidad de incluir en el protocolo de preparaci��n para ablaci��n de venas pulmonares la realizaci��n de interconsultas a las especialidades requeridas, antes de su ingreso para la realizaci��n del procedimiento. Es importante que el paciente que lo amerite haga parte de un programa de falla cardiaca previamente al procedimiento

Componentes no observados de la inflaci��n en Colombia.

Se utiliza el m��todo de descomposici��n estructural de las series de tiempo para estimar, por la v��a del filtro de Kalman, los componentes no observados de la inflaci��n anual en Colombia en el per��odo 1989.12 - 1998.8. La evidencia sugiere que, en un ambiente univariado, la inflaci��n presenta un nivel estoc��stico y un ciclo que se repite, en promedio, cada 16 meses; en materia de pron��sticos, el mejor desempe��o del modelo estimado, se registra en per��odos superiores a seis meses. En un ambiente bivariado, se encuentra que el crecimiento anual de M1 y la inflaci��n comparten el mismo ciclo y que el crecimiento de dicho agregado monetario causa (Granger) la inflaci��n. Se observa que los componentes de tendencia de ambas realizaciones tienen la mayor correlaci��n cuando la tendencia de la inflaci��n adelanta la tendencia del crecimiento de M1 en 18 meses, mientras que los componentes c��clicos de las dos series tienen la mayor correlaci��n cuando el ciclo del crecimiento de M1 adelanta, tambi��n en 18 mese, al ciclo de la inflaci��n. En estas ocasiones podr��a estar una de las causas de la dificultad que existe en Colombia para encontrar el ���timing��� entre inflaci��n y el crecimiento de M1.