Algoritmos e Arquiteturas VLSI para Detectores MIMO com Decisão Suave

The use of Multiple Input Multiple Output (MIMO) systems has permitted the recent evolution of wireless communication standards. The Spatial Multiplexing MIMO technique, in particular, provides a linear gain at the transmission capacity with the minimum between the numbers of transmit and receive antennas. To obtain a near capacity performance in SM-MIMO systems a soft decision Maximum A Posteriori Probability MIMO detector is necessary. However, such detector is too complex for practical solutions. Hence, the goal of a MIMO detector algorithm aimed for implementation is to get a good approximation of the ideal detector while keeping an acceptable complexity. Moreover, the algorithm needs to be mapped to a VLSI architecture with small area and high data rate. Since Spatial Multiplexing is a recent technique, it is argued that there is still much room for development of related algorithms and architectures. Therefore, this thesis focused on the study of sub optimum algorithms and VLSI architectures for broadband MIMO detector with soft decision. As a result, novel algorithms have been developed starting from proposals of optimizations for already established algorithms. Based on these results, new MIMO detector architectures with configurable modulation and competitive area, performance and data rate parameters are here proposed. The developed algorithms have been extensively simulated and the architectures were synthesized so that the results can serve as a reference for other works in the area

Une architecture sensible au contexte pour le développement des systèmes d'administration pour l'enseignement

The increasing use of mobile devices and wireless communication technologies has improved the access to web information systems. However, the development of these systems imposes new challenges mainly due to the heterogeneity of mobile devices, the management of context information, and the complexity of adaptation process. Especially in this case, these systems should be runable on a great number of mobile devices models. In this article, we describe a context-aware architecture that provides solutions to the challenges presented above for the development of education administration systems. Copyright 2009 ACM.

Pricing of reactive power support provided by distributed generators in transmission systems

Distributed Generation, microgrid technologies, two-way communication systems, and demand response programs are issues that are being studied in recent years within the concept of smart grids. At some level of enough penetration, the Distributed Generators (DGs) can provide benefits for sub-transmission and transmission systems through the so-called ancillary services. This work is focused on the ancillary service of reactive power support provided by DGs, specifically Wind Turbine Generators (WTGs), with high level of impact on transmission systems. The main objective of this work is to propose an optimization methodology to price this service by determining the costs in which a DG incurs when it loses sales opportunity of active power, i.e, by determining the Loss of Opportunity Costs (LOC). LOC occur when more reactive power is required than available, and the active power generation has to be reduced in order to increase the reactive power capacity. In the optimization process, three objectives are considered: active power generation costs of DGs, voltage stability margin of the system, and losses in the lines of the network. Uncertainties of WTGs are reduced solving multi-objective optimal power flows in multiple probabilistic scenarios constructed by Monte Carlo simulations, and modeling the time series associated with the active power generation of each WTG via Fuzzy Logic and Markov Chains. The proposed methodology was tested using the IEEE 14 bus test system with two WTGs installed. © 2011 IEEE.

Use of myoelectric signals to command mobile entertainment robot by disabled children: Design and control architecture

Severely disabled children have little chance of environmental and social exploration and discovery. This lack of interaction and independency may lead to an idea that they are unable to do anything by themselves. In an attempt to help children in this situation, educational robotics can offer and aid, once it can provide them a certain degree of independency in the exploration of environment. The system developed in this work allows the child to transmit the commands to a robot through myoelectric and movement sensors. The sensors are placed on the child's body so they can obtain information from the body inclination and muscle contraction, thus allowing commanding, through a wireless communication, the mobile entertainment robot to carry out tasks such as play with objects and draw. In this paper, the details of the robot design and control architecture are presented and discussed. With this system, disabled children get a better cognitive development and social interaction, balancing in a certain way, the negative effects of their disabilities. © 2012 IEEE.

Construção de Códigos Espaço-temporais de Treliça via Partição de Reticulados

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Maritime and port security in South America: the situation in mid-2004

The current issue of the Bulletin is based on a document prepared by the ECLAC Transport Unit, Natural Resources and Infrastructure Division, on maritime and port security in South America: implementation of measures, general status as of mid-2004 (in Spanish only). This is a joint activity of the Technical Coordination Committee of the presidential initiative for Regional Infrastructure Integration in South America (IIRSA) and ECLAC. This document served as an input for a meeting on this subject held by representatives of the authorities of South American countries in Montevideo, Uruguay, on 22 June 2004. In this issue the results are presented of two recent surveys conducted by the users, operators and governmental authorities of the region on the new maritime and port security measures of the International Maritime Organization (IMO). An effort was made, on the one hand, to ascertain the existing level of awareness of the measures and the perceptions of impact, the potential costs and responsibility for the cost of the measures, and on the other hand to ascertain the degree of progress in their implementation, for which the deadline was 1 July 2004.

Middleware de comunicação entre objetos distribuídos para gerenciamento de computadores baseado em redes sem fio (WSE-OS)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento de redes de comunicação sem fio para ambiente indoor considerando os efeitos da polarização das antenas: abordagem baseada em medições

Uma das principais aplicações de ondas eletromagnéticas, na atualidade, na área de telecomunicações trata dos enlaces em sistemas móveis sem fio. Sejam estes terrestres (indoor/outdoor) ou via satélites, o projetista do sistema de telecomunicações tem que ser capaz de determinar os sistemas irradiantes, as potências envolvidas, a frequência de operação do sistema, a área de cobertura e os parâmetros de qualidade do serviço. O planejamento das novas redes de comunicações sem fio representa um grande desafio ao incluir serviços cada vez mais avançados com diferentes requisitos de qualidade, suporte a mobilidade, altas taxas de transmissão e capacidades elevadas de tráfego. Os diversos ambientes nos quais essas redes operam, os fenômenos associados produzem diversos efeitos no comportamento do sinal recebido e, consequentemente, uma variação no desempenho do enlace de comunicação entre os pontos de acesso, a rede e os usuários. Por conseguinte, esses efeitos devem ser avaliados corretamente, de tal forma que o dimensionamento da rede atenda aos requisitos de qualidade regulamentados. O presente trabalho objetiva estabelecer uma metodologia para o planejamento de redes de comunicação sem fio para ambientes indoor, considerando os parâmetros de qualidade de serviços e os efeitos da polarização das antenas. Foi proposto um modelo empírico para determinar a área de cobertura desse ambiente a partir de uma abordagem baseada em medições. Como resultado de campanhas de medições, foram identificados os principais parâmetros que interferem nas perdas no enlace de propagação, destacando-se os materiais envolvidos no ambiente bem como os efeitos da polarização das antenas transmissora, entre outros. Tais efeitos, avaliados corretamente, permitirão ao projetista da rede, de uma forma crítica e com base em dados obtidos em campo, definir a melhor configuração de parâmetros e critérios de projeto para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. As medições para determinação dos parâmetros de cobertura e de qualidade de serviços foram realizadas no prédio do Laboratório de Engenharia Elétrica e de Computação e no prédio de aulas do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal do Pará. Nas campanhas de medição foram utilizadas algumas frequências, escolhidas devido à importância dos serviços disponibilizados: 2,4 GHz - redes locais sem fio (WLAN’s); 3,5 GHz - Wimax licenciado; 5,85 GHz - Wimax livre e 10 GHz (a faixa de 9,8 a 10 GHz não está ainda regulamentada, de 10 - 10,15 GHz-radioamador (Resolução Anatel, Nº 452/2006 - D.O.U. de 20.12.2006) ou serviços de comunicações multimídias (SCM) para sistemas em banda larga). Os principais resultados obtidos com o modelo proposto foram avaliados e comparados com os principais modelos da literatura e mostraram que a metodologia adotada para o planejamento de redes de comunicação sem fio em ambientes indoor teve um bom desempenho.

Projeto e implementação de um nodo sensor para aquisição de sinais de extensômetros em redes de sensores sem fio aplicado ao monitoramento de deformações em estruturas

Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou nó) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisição de dados de extensômetros. O sistema de aquisição para os extensômetros é baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir várias configurações de extensômetros. O processamento e a comunicação sem fio é realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver Rádio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisição de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parâmetros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integração do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construido experimentalmente um transdutor de força.

Investigação da cintilação ionosférica no Brasil e seus efeitos no posicionamento por GNSS

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Desenvolvimento de um sistema de SHM sem fio e com compensação automática de temperatura

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Sistema de monitoramento e análise da variabilidade de curto prazo da frequência cardíaca fetal

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Módulo para identificação de objetos e transmissão de dados sem fio

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Cryptanalysis of an efficient three-party password-based key exchange scheme

Three-party password-authenticated key exchange (3PAKE) protocols allow entities to negotiate a secret session key with the aid of a trusted server with whom they share a human-memorable password. Recently, Lou and Huang proposed a simple 3PAKE protocol based on elliptic curve cryptography, which is claimed to be secure and to provide superior efficiency when compared with similar-purpose solutions. In this paper, however, we show that the solution is vulnerable to key-compromise impersonation and offline password guessing attacks from system insiders or outsiders, which indicates that the empirical approach used to evaluate the scheme's security is flawed. These results highlight the need of employing provable security approaches when designing and analyzing PAKE schemes. Copyright (c) 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

Design of wireless sensor networks for fluid dynamic applications

In fluid dynamics research, pressure measurements are of great importance to define the flow field acting on aerodynamic surfaces. In fact the experimental approach is fundamental to avoid the complexity of the mathematical models for predicting the fluid phenomena. It’s important to note that, using in-situ sensor to monitor pressure on large domains with highly unsteady flows, several problems are encountered working with the classical techniques due to the transducer cost, the intrusiveness, the time response and the operating range. An interesting approach for satisfying the previously reported sensor requirements is to implement a sensor network capable of acquiring pressure data on aerodynamic surface using a wireless communication system able to collect the pressure data with the lowest environmental–invasion level possible. In this thesis a wireless sensor network for fluid fields pressure has been designed, built and tested. To develop the system, a capacitive pressure sensor, based on polymeric membrane, and read out circuitry, based on microcontroller, have been designed, built and tested. The wireless communication has been performed using the Zensys Z-WAVE platform, and network and data management have been implemented. Finally, the full embedded system with antenna has been created. As a proof of concept, the monitoring of pressure on the top of the mainsail in a sailboat has been chosen as working example.