Reconfigurable transmitters for software-defined radios

Flexible radio transmitters based on the Software-Defined Radio (SDR) concept are gaining an increased research importance due to the unparalleled proliferation of new wireless standards operating at different frequencies, using dissimilar coding and modulation schemes, and targeted for different ends. In this new wireless communications paradigm, the physical layer of the radio transmitter must be able to support the simultaneous transmission of multi-band, multi-rate, multi-standard signals, which in practice is very hard or very inefficient to implement using conventional approaches. Nevertheless, the last developments in this field include novel all-digital transmitter architectures where the radio datapath is digital from the baseband up to the RF stage. Such concept has inherent high flexibility and poses an important step towards the development of SDR-based transmitters. However, the truth is that implementing such radio for a real world communications scenario is a challenging task, where a few key limitations are still preventing a wider adoption of this concept. This thesis aims exactly to address some of these limitations by proposing and implementing innovative all-digital transmitter architectures with inherent higher flexibility and integration, and where improving important figures of merit, such as coding efficiency, signal-to-noise ratio, usable bandwidth and in-band and out-of-band noise will also be addressed. In the first part of this thesis, the concept of transmitting RF data using an entirely digital approach based on pulsed modulation is introduced. A comparison between several implementation technologies is also presented, allowing to state that FPGAs provide an interesting compromise between performance, power efficiency and flexibility, thus making them an interesting choice as an enabling technology for pulse-based all-digital transmitters. Following this discussion, the fundamental concepts inherent to pulsed modulators, its key advantages, main limitations and typical enhancements suitable for all-digital transmitters are also presented. The recent advances regarding the two most common classes of pulse modulated transmitters, namely the RF and the baseband-level are introduced, along with several examples of state-of-the-art architectures found on the literature. The core of this dissertation containing the main developments achieved during this PhD work is then presented and discussed. The first key contribution to the state-of-the-art presented here consists in the development of a novel ΣΔ-based all-digital transmitter architecture capable of multiband and multi-standard data transmission in a very flexible and integrated way, where the pulsed RF output operating in the microwave frequency range is generated inside a single FPGA device. A fundamental contribution regarding the simultaneous transmission of multiple RF signals is then introduced by presenting and describing novel all-digital transmitter architectures that take advantage of multi-gigabit data serializers available on current high-end FPGAs in order to transmit in a time-interleaved approach multiple independent RF carriers. Further improvements in this design approach allowed to provide a two-stage up-conversion transmitter architecture enabling the fine frequency tuning of concurrent multichannel multi-standard signals. Finally, further improvements regarding two key limitations inherent to current all-digital transmitter approaches are then addressed, namely the poor coding efficiency and the combined high quality factor and tunability requirements of the RF output filter. The followed design approach based on poliphase multipath circuits allowed to create a new FPGA-embedded agile transmitter architecture that significantly improves important figures of merit, such as coding efficiency and SNR, while maintains the high flexibility that is required for supporting multichannel multimode data transmission.

Development of open models and tools for seismic risk assessment: application to Portugal

The exponential growth of the world population has led to an increase of settlements often located in areas prone to natural disasters, including earthquakes. Consequently, despite the important advances in the field of natural catastrophes modelling and risk mitigation actions, the overall human losses have continued to increase and unprecedented economic losses have been registered. In the research work presented herein, various areas of earthquake engineering and seismology are thoroughly investigated, and a case study application for mainland Portugal is performed. Seismic risk assessment is a critical link in the reduction of casualties and damages due to earthquakes. Recognition of this relation has led to a rapid rise in demand for accurate, reliable and flexible numerical tools and software. In the present work, an open-source platform for seismic hazard and risk assessment is developed. This software is capable of computing the distribution of losses or damage for an earthquake scenario (deterministic event-based) or earthquake losses due to all the possible seismic events that might occur within a region for a given interval of time (probabilistic event-based). This effort has been developed following an open and transparent philosophy and therefore, it is available to any individual or institution. The estimation of the seismic risk depends mainly on three components: seismic hazard, exposure and vulnerability. The latter component assumes special importance, as by intervening with appropriate retrofitting solutions, it may be possible to decrease directly the seismic risk. The employment of analytical methodologies is fundamental in the assessment of structural vulnerability, particularly in regions where post-earthquake building damage might not be available. Several common methodologies are investigated, and conclusions are yielded regarding the method that can provide an optimal balance between accuracy and computational effort. In addition, a simplified approach based on the displacement-based earthquake loss assessment (DBELA) is proposed, which allows for the rapid estimation of fragility curves, considering a wide spectrum of uncertainties. A novel vulnerability model for the reinforced concrete building stock in Portugal is proposed in this work, using statistical information collected from hundreds of real buildings. An analytical approach based on nonlinear time history analysis is adopted and the impact of a set of key parameters investigated, including the damage state criteria and the chosen intensity measure type. A comprehensive review of previous studies that contributed to the understanding of the seismic hazard and risk for Portugal is presented. An existing seismic source model was employed with recently proposed attenuation models to calculate probabilistic seismic hazard throughout the territory. The latter results are combined with information from the 2011 Building Census and the aforementioned vulnerability model to estimate economic loss maps for a return period of 475 years. These losses are disaggregated across the different building typologies and conclusions are yielded regarding the type of construction more vulnerable to seismic activity.

Communication middleware for the future mobile internet

A evolução constante em novas tecnologias que providenciam suporte à forma como os nossos dispositivos se ligam, bem como a forma como utilizamos diferentes capacidades e serviços on-line, criou um conjunto sem precedentes de novos desafios que motivam o desenvolvimento de uma recente área de investigação, denominada de Internet Futura. Nesta nova área de investigação, novos aspectos arquiteturais estão ser desenvolvidos, os quais, através da re-estruturação de componentes nucleares subjacentesa que compõem a Internet, progride-a de uma forma capaz de não são fazer face a estes novos desafios, mas também de a preparar para os desafios de amanhã. Aspectos chave pertencendo a este conjunto de desafios são os ambientes de rede heterogéneos compostos por diferentes tipos de redes de acesso, a cada vez maior mudança do tráfego peer-to-peer (P2P) como o tipo de tráfego mais utilizado na Internet, a orquestração de cenários da Internet das Coisas (IoT) que exploram mecanismos de interação Maquinaa-Maquina (M2M), e a utilização de mechanismos centrados na informação (ICN). Esta tese apresenta uma nova arquitetura capaz de simultaneamente fazer face a estes desafios, evoluindo os procedimentos de conectividade e entidades envolvidas, através da adição de uma camada de middleware, que age como um mecanismo de gestão de controlo avançado. Este mecanismo de gestão de controlo aproxima as entidades de alto nível (tais como serviços, aplicações, entidades de gestão de mobilidade, operações de encaminhamento, etc.) com as componentes das camadas de baixo nível (por exemplo, camadas de ligação, sensores e atuadores), permitindo uma otimização conjunta dos procedimentos de ligação subjacentes. Os resultados obtidos não só sublinham a flexibilidade dos mecanismos que compoem a arquitetura, mas também a sua capacidade de providenciar aumentos de performance quando comparados com outras soluÇÕes de funcionamento especÍfico, enquanto permite um maior leque de cenáios e aplicações.

As comunidades virtuais no Facebook no setor do vinho: estudo de caso

A Internet tem conseguido mudar os limites das interações sociais e económicas, por fornecer uma infraestrutura robusta para comunicação sem constrangimento de distâncias no tempo e no espaço, que pode ser usada em diversas formas para acumulação e arquivo de recursos de conhecimento. Esta revolução da Internet levou a uma difusão sem precedentes de comunidades virtuais em que os consumidores participam e expressam as suas opiniões sobre os produtos e serviços que consomem ou pretendem consumir. O presente trabalho pretende explorar a temática das comunidades virtuais como fator de inovação, tendo como base o estudo de caso de uma comunidade virtual ligada ao setor do vinho, procurando compreender até que ponto as comunidades virtuais podem contribuir para a evolução dos produtos ou mesmo para a criação de novos produtos. O trabalho inicia-se com a revisão da literatura em torno do conhecimento, internet, comunidades virtuais, lead users e o processo de inovação, crowdsourcing e a cocriação no processo de desenvolvimento de novos produtos. Conclui-se que as empresas podem construir estratégias que permitam uma canalização da informação proporcionada pelos consumidores e Lead Users, procurando, por exemplo, utilização de ferramentas de crowdsourcing. Segue-se a aplicação de uma estratégia de investigação qualitativa, o estudo de caso, à página no Facebook Vinhos do Alentejo, em que se analisa uma comunidade de consumidores de vinhos do Alentejo que proporciona ideias de melhoria do produto ou da experiência de consumo. A recolha dos dados dessa página e a análise de conteúdo foram apoiadas pelo NVivo 10. Como principais resultados destacam-se a utilização desta página como ferramenta de marketing, na divulgação dos vinhos, da gastronomia, da região do Alentejo e ainda a obtenção de experiências preferidas de consumo dos vinhos.

Ecological and biotechnological potential of sponge microbiome

Marine sponges harbor microbial communities of immense ecological and biotechnological importance. Recently, they have been focus of heightened attention due to the wide range of biologically active compounds with potential application, particularly, in chemical, cosmetic and pharmaceutical industries. However, we still lack fundamental knowledge of their microbial ecology and biotechnological potential. The development of high-throughput sequencing technologies has given rise to a new range of tools that can help us explore the biotechnological potential of sponges with incredible detail. Metagenomics, in particular, has the power to revolutionize the production of bioactive compounds produced by unculturable microorganisms. It can offer the identification of biosynthetic genes or gene clusters that can be heterologously expressed on a cultivable and suitable host. This review focus on the exploration of the biotechnological potential of sponge-associated microorganisms, and integration of molecular approaches, whose increasing efficiency can play an essential role on achieving a sustainable source of natural products.

Estudos de reactividade em derivados de compostos heterocíclicos

Dissertação mest., Química Orgânica, Universidade do Algarve, 2008

A exploração do quartzito na faixa atlântica peninsular no final do Plistocénico

Tese de dout., Arqueologia (Arqueologia Pré-histórica), Faculdade de Ciências Humanas e Sociais, Univ. do Algarve, 2010

Desenho e implementação de ferramentas de e-learning: uso mais eficiente de objectos de aprendizagem

Dissertação de mest., Engenharia Electrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2010

Satisfação e fidelização dos clientes bancários no Algarve

A satisfação e a fidelização dos clientes é atualmente uma preocupação para os bancos, atendendo, essencialmente, ao clima de instabilidade financeira a que assistimos. Nesta perspetiva, a presente dissertação discute a influência do gestor de conta nestas e em outras variáveis consideradas suas antecedentes ou precedentes, no que concerne às entidades bancárias na região do Algarve. O objetivo fulcral deste trabalho foi o de determinar se a figura do gestor de cliente influencia positivamente a sua satisfação e fidelização relativamente ao seu banco, utilizando para tal as opiniões dos clientes bancários da região do Algarve. A investigação empírica permitiu caraterizar a amostra e efetuar o cruzamento da variável ter gestor de cliente com diversas outras variáveis (das quais salientamos a satisfação e a fidelização) com vista a alcançar os objetivos determinados. Os resultados obtidos permitem concluir que os clientes com acompanhamento por um gestor encontram-se mais satisfeitos e fidelizados que os clientes não encarteirados1. Os primeiros conservam uma imagem mais positiva das entidades bancárias, percecionam uma qualidade superior dos serviços prestados, atribuem maior valor aos produtos e serviços e acreditam que se reclamarem terão respostas mais satisfatórias.

Effect of elevated CO2 concentrations and irradiance on the photosynthetic performance of the seagrass Cymodocea nodosa

Dissertação de Mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Combater a desistência de adultos nos cursos EFA escolar, nível secundário

Trabalho de projecto de mestrado, Ciências da Educação (Formação de Adultos), Universidade de Lisboa, Instituto de Educação, 2010

Radiological protection and nuclear engineering studies in multi-MW target systems

Tese de doutoramento, Física, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Estratégia de Relações Públicas para uma empresa de construção civil: a ILF

As organizações existem integradas num sistema - que é a sociedade - levando a que a sua sobrevivência e autonomia dependam das relações com os diversos públicos. Neste trabalho abordamos as Relações Públicas e o seu contributo na/e para a organização. O nosso desafio consiste em demonstrar de que modo podem as Relações Públicas contribuir para uma empresa que nunca apostou estrategicamente nesta área e que actua num sector que enfrenta um cenário sombrio de crise sem precedentes: a construção civil. Pretende-se, assim, desenvolver um projecto que consiste numa aplicação prática das Relações Públicas - enquanto processo estratégico de comunicação e de desenvolvimento de relações - para construir uma estratégia de Relações Públicas, para uma empresa real, e que contribua por um lado, para a consecução dos objectivos de negócio, e, por outro, para o compromisso e a relação para com os públicos e com a sociedade.

The picture of Dorian Gray: beleza, arte, representação

A escolha da obra The Picture of Dorian Gray para objecto de uma análise literária de pendor retórico-estilístico é, acima de tudo, fruto de um gosto muito pessoal. Partindo da leitura rigorosa da obra em questão, concentrámo-nos inicialmente no particular de forma a tentar chegar a características distintivas da produção literária de Wilde. Esta afigurou-se-nos como a melhor estratégia para atingir o objectivo que nos propúnhamos: reconhecer a existência de um padrão específico na escrita do autor e estabelecer a forma como esse padrão exemplifica uma determinada época literária. E assim foi possível descortinar que Oscar Wilde dá ao mundo um único romance onde são profundamente explorados os ideais da Arte recriada, da Beleza reabilitada e das suas Representações teatrais. The Picture of Dorian Gray abre vários precedentes literários, de entre os quais se destaca a coragem de assumir na forma os preceitos convencionados pelos estetas para a vida quotidiana. Os leitores conquistados por tais técnicas são recompensados com a sensação por vezes indefinível de terem apreciado o mais recôndito da alma humana.

Processos cognitivos na performance musical

Existem, actualmente, facilidades e técnicas sem precedentes tendo como fim medir a interpretação musical: medição directa do instrumento, de gravações digitalizadas, medição de imagens vídeo de todo o corpo na interpretação ou só das mãos, medição das características espectrais da música interpretada, informação através de entrevistas com intérpretes e improvisadores, com grupos musicais, informação sobre o estudo do instrumento. Nunca até hoje houve tanto e tão detalhado conhecimento dos processos e manifestações da interpretação musical. Mas o que podem mostrar todas estas medições? Que questões colocam? Que características e que tipos de interpretação foram ignorados? Enfim, o que se aprendeu? E porque tem sido a interpretação musical alvo destas investigações? Este artigo considera e ilustra algumas das diferentes perspectivas de aproximação à interpretação musical, as questões que estes estudos levantam, e discute os sucessos, os fracassos e o futuro deste tipo de investigação.