Receptor MIMO em FPGA baseado no esquema de Alamouti

A oferta de serviços baseados em comunicações sem fios tem vindo a crescer exponencialmente na última década. Cada vez mais são exigidas maiores taxas de transmissão assim como uma melhor QoS, sem comprometer a potência de transmissão ou argura de banda disponível. A tecnologia MIMO consegue oferecer um aumento da capacidade destes sistemas sem requerer aumento da largura de banda ou da potência transmitida. O trabalho desenvolvido nesta dissertação consistiu no estudo dos sistemas MIMO, caracterizados pela utilização de múltiplas antenas para transmitir e receber a informação. Com um sistema deste tipo consegue-se obter um ganho de diversidade espacial utilizando códigos espaço-temporais, que exploram simultaneamente o domínio espacial e o domínio do tempo. Nesta dissertação é dado especial ênfase à codificação por blocos no espaço-tempo de Alamouti, a qual será implementada em FPGA, nomeadamente a parte de recepção. Esta implementação é efectuada para uma configuração de antenas 2x1, utilizando vírgula flutuante e para três tipos de modulação: BPSK, QPSK e 16-QAM. Por fim será analisada a relação entre a precisão alcançada na representação numérica dos resultados e os recursos consumidos pela FPGA. Com a arquitectura adoptada conseguem se obter taxas de transferência na ordem dos 29,141 Msimb/s (sem pipelines) a 262,674 Msimb/s (com pipelines), para a modulação BPSK.

Análise do desempenho da tecnologia 4G LTE

O objectivo deste trabalho passa pelo desenvolvimento de uma ferramenta de simulação dinâmica de recursos rádio em LTE no sentido descendente, com recurso à Framework OMNeT++. A ferramenta desenvolvida permite realizar o planeamento das estações base, simulação e análise de resultados. São descritos os principais aspectos da tecnologia de acesso rádio, designadamente a arquitectura da rede, a codificação, definição dos recursos rádio, os ritmos de transmissão suportados ao nível de canal e o mecanismo de controlo de admissão. Foi definido o cenário de utilização de recursos rádio que inclui a definição de modelos de tráfego e de serviços orientados a pacotes e circuitos. Foi ainda considerado um cenário de referência para a verificação e validação do modelo de simulação. A simulação efectua-se ao nível de sistema, suportada por um modelo dinâmico, estocástico e orientado por eventos discretos de modo a contemplar os diferentes mecanismos característicos da tecnologia OFDMA. Os resultados obtidos permitem a análise de desempenho dos serviços, estações base e sistema ao nível do throughput médio da rede, throughput médio por eNodeB e throughput médio por móvel para além de permitir analisar o contributo de outros parâmetros designadamente, largura de banda, raio de cobertura, perfil dos serviços, esquema de modulação, entre outros. Dos resultados obtidos foi possível verificar que, considerando um cenário com estações base com raio de cobertura de 100 m obteve-se um throughput ao nível do utilizador final igual a 4.69494 Mbps, ou seja, 7 vezes superior quando comparado a estações base com raios de cobertura de 200m.

Estudo comparativo entre sistemas RoF com modulação directa e com modulação externa

O RoF (Radio over Fiber) é uma tecnologia que permite a transmissão de sinais rádio de elevada largura de banda, fornecida pela fibra óptica, e simultaneamente mantêm a característica de mobilidade das redes de comunicação móvel. Esta dissertação de mestrado tem como objectivo estudar, simular e comparar sistemas RoF com modulação directa e com modulação externa, utilizando um sinal WiMAX, por ser uma tecnologia recente e com potencial de utilização futura. Desta forma foram avaliados três tipos de moduladores externos, sendo que o modulador EA (Electro-Absorption) é o que permite obter melhores valores de EVM e de SNR devido ao facto deste ter menores perdas de inserção na fibra. Da comparação entre o esquema com modulação directa e o esquema com modulação externa, é possível concluir que para larguras de banda mais baixas a utilização de modulação directa é mais eficiente que a modulação externa, mas à medida que a largura de banda aumenta a modulação externa apresenta claramente melhor desempenho. Isto deve-se ao facto de a modulação directa produzir mais chirp que a modulação externa, sendo que o chirp limita a largura de banda e o comprimento da fibra. De forma a melhorar o desempenho do sistema com modulação directa foi introduzido uma fibra com compensação de dispersão. Foi possível concluir que a utilização de fibra com compensação de dispersão é uma boa solução quando se pretende transmitir sinais de elevada largura de banda em esquemas com modulação directa.

Variações regionais e interespecíficas na morfologia de insetos do complexo Lutzomyia intermedia (Diptera, Psychodidae, Phlebotominae)

INTRODUÇÃO: Lutzomyia intermedia s. s. e L. neivai, usualmente consideradas como pertencentes a uma só espécie, constituem um complexo de espécies. Foram analisadas as medidas de várias estruturas de exemplares das duas espécies, provenientes do Brasil, Paraguai, Argentina e Bolívia. MÉTODO: Foram medidas 39 estruturas em exemplares de ambos os sexos, com ocular graduada, fazendo-se comparações por análise de variância (ANOVA). RESULTADOS: Constatou-se desvio significativo nas proporções de fêmeas e de machos com cada fórmula palpal e influência da região de origem dos insetos. O labro e os palpos maxilares foram mais longos nas fêmeas e o antenômero III mais longo nos machos. Foram constatadas várias diferenças entre medidas das asas, quase todas maiores nas fêmeas. A proporção de espermatecas com cabeça simples em L. neivai é significativamente maior que em L. intermedia. Também foram observadas diferenças significativas nos comprimentos das bombas e dos dutos ejaculadores entre as espécies. DISCUSSÃO: As variações nas fórmulas palpais ressaltam o risco do uso desta fórmula para a associação entre exemplares de ambos os sexos. As diferenças nos comprimentos dos palpos e no labro podem estar ligadas à hematofagia das fêmeas. Comenta-se sobre as possíveis implicações da maior relação comprimento/largura das asas em machos. As diferenças nas proporções de fêmeas das duas espécies com os diferentes tipos de cabeça de espermatecas podem auxiliar na identificação específica. As diferenças nos comprimentos das bombas e dos dutos ejaculadores e nas relações entre estes comprimentos podem auxiliar na identificação dos machos, ainda difícil.

Ecoepidemiologia da esquistossomose urbana na ilha de Itamaracá, Estado de Pernambuco

INTRODUÇÃO: Em 1988, 22 casos autóctones de esquistossomose foram registrados na Praia do Forte Orange, ilha de Itamaracá, Pernambuco. Todos os casos ocorreram em indivíduos de classe média/alta que veraneavam na ilha. Foi realizado estudo com o objetivo de identificar e caracterizar criadouros/focos de vetores da esquistossomose na localidade, correlacionando os determinantes biológicos da doença com o contexto ambiental da sua ocorrência. MÉTODOS: Foram levantados dados secundários para resgatar as características ambientais da área antes da ocupação humana. O inquérito malacológico teve a duração de um ano com mapeamento da área, coleta mensal e exame dos moluscos. RESULTADOS/CONCLUSÕES: Em 1 km de extensão da praia, foram identificados 20 criadouros e demarcadas 28 estações de coleta. Os resultados mostram a variação mensal da densidade populacional de moluscos e das taxas de infecção, correlacionados com sazonalidade e tipos de criadouros. Destaca-se a importância desse novo perfil epidemiológico da esquistossomose em Pernambuco, relacionando o modo de ocupação daquele espaço com o estabelecimento de sítios de transmissão ativa da esquistossomose.

Optimização de redes ópticas de distribuição de serviços

O aumento da utilização e da oferta de tipos de serviços nas redes de acesso conduziram à necessidade de encontrar uma solução capaz de responder às exigências da sociedade de informação, em particular dos utilizadores, sendo o consequente aumento de largura de banda a medida mais tomada pelos operadores de telecomunicações. Perante este cenário é inevitável a migração das redes de acesso de cobre para redes de acesso em fibra óptica de elevada disponibilidade. Esta dissertação propõe-se realizar um estudo sobre o projecto e a optimização das redes ópticas de distribuição de serviços urbanos e exemplificar esse tema através da implementação de um caso de estudo. Para tal, numa primeira fase, foi realizado o estudo das várias redes de acesso existentes no mercado, DSL, cabo, Ethernet, etc., bem como a sua evolução para redes PON e a migração de serviços. Numa segunda etapa procedeu-se à aplicação dos conceitos, anteriormente analisados, através da implementação prática do projecto numa rede urbana em fibra óptica, no município da Amadora, com recurso à tecnologia actual. A implementação do caso de estudo foi útil para melhorar a largura de banda existente, o tipo de acesso e a quantidade de serviços de rede disponibilizados, bem como a redução de custos com as comunicações de voz e dados.

Garantia de qualidade de serviço (QOS) em arquitecturas MPLS

Os prestadores de serviços de telecomunicações e operadores de telecomunicações deparam-se com um aumento exponencial das necessidades de largura de banda. A evolução e massificação dos serviços Internet e Intranet pelos serviços públicos e privados deixaram de ser uma mera adaptação do protocolo TCP, à qualidade da ligação sendo uma necessidade a diferenciação do tráfego. As metodologias que asseguram uma qualidade de serviço no âmbito dos fornecedores de serviços internet são a forma de garantir uma qualidade de serviço adequada a cada tipo de tráfego. Estas metodologias são suportadas pela rede IP MPLS dos diversos operadores de telecomunicações no transporte dos diversos serviços dos seus clientes empresarias e domésticos no acesso à internet dos diversos serviços públicos de dados e voz e nas redes virtuais privadas. Os portais aplicacionais são a interface directa com o cliente para definição dos acordos de nível de serviço “Service Level Agreements” e a sua associação à especificação dos níveis de serviço “Service Level Specification”, para posterior relação com a definição de métricas adequadas à qualidade de serviço acordada com o cliente no desenho dos serviços de uma rede IP “MultiProtocol Label Switch”. A proposta consiste em criar uma metodologia para mapear as necessidades de serviços dos clientes em SLAs e registá-los numa base de dados, separando claramente a qualidade do serviço vista na óptica do operador em: arquitectura de rede de transporte, arquitectura do serviço e arquitectura de monitoria. Estes dados são mapeados em parâmetros e especificações de implementação dos serviços de suporte ao negócio do operador tendo em vista a criação de um “Work Flow” fim a fim. Paralelamente define-se os serviços a disponibilizar comercialmente, o conjunto de serviços suportados pela rede e tecnologia IP MPLS com a parametrização de ”Quality of Service Assurance” adequada a cada um, cria-se uma arquitectura de rede de suporte ao transporte base entre os diversos equipamentos agregadores de acessos através do “Backbone”, define-se uma arquitectura de suporte para cada tipo de serviço independente da arquitectura de transporte. Neste trabalho implementam-se algumas arquitecturas de QoS estudadas no IP MPLS em simuladores disponibilizados pela comunidade “Open Source” e analisamos as vantagens de desvantagens de cada uma. Todas as necessidades são devidamente equacionadas, prevendo o seu crescimento, desempenho, estabelecendo regras de distribuição de largura de banda e análise de desempenho, criando redes escaláveis e com estimativas de crescimento optimistas. Os serviços são desenhados de forma a adaptarem-se à evolução das necessidades aplicacionais, ao crescimento do número de utilizadores e evolução do próprio serviço.

Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil

OBJETIVO: Investigar os efeitos causados pela poluição atmosférica na morbidade por pneumonia e por gripe em idosos entre 1996 e 1998. MÉTODOS: Foram obtidos dados diários de atendimentos por pneumonia e gripe para idosos em pronto-socorro médico de um hospital-escola de referência no Município de São Paulo, SP, Brasil. Os níveis diários de CO, O3, SO2, NO2 e PM10 foram obtidos na Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, e os dados diários de temperatura e umidade relativa do ar foram obtidos no Instituto Astronômico e Geofísico da USP. Para verificar a relação existente entre pneumonia e gripe e poluição atmosférica, utilizou-se o modelo aditivo generalizado de regressão de Poisson, tendo como variável dependente o número diário de atendimentos por pneumonia e gripe e como variáveis independentes as concentrações médias diárias dos poluentes atmosféricos. A análise foi ajustada para sazonalidade de longa duração (número de dias transcorridos), sazonalidade de curta duração (dias da semana), temperatura mínima, umidade média, períodos de rodízio e os atendimentos por doenças não-respiratórias em idosos. RESULTADOS: O3 e SO2 estão diretamente associados à pneumonia e à gripe, independentemente das variáveis de controle. Porém, na análise conjunta, eles perdem sua significância estatística. Pôde-se observar que um aumento interquartil (25%-75%) para o O3 (38,80 mig/m³) e SO2 (15,05 mig/m³) levaram a um acréscimo de 8,07% e 14,51%, respectivamente, no número de atendimentos por pneumonia e gripe em idosos. CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que a poluição atmosférica promove efeitos adversos para a saúde de idosos.

Mortalidade por asma no Município de São Paulo, Brasil

OBJETIVO: Quantificar e comparar a mortalidade por asma como causa básica, considerando as variáveis sexo, idade e sazonalidade. MÉTODO: Os dados foram obtidos de atestados de óbito com código 493 (CID-9) ocorridos entre cinco e 34 anos nos triênios: 1983-1985 e 1993-1995, no Município de São Paulo, SP. Comparam-se diretamente os valores dos coeficientes de mortalidade, a tendência das razões de chance e o número absoluto de mortes por asma. Para análise dos dados, foi adotado o odds ratio (razões de chance). RESULTADOS: Não se observou aumento da mortalidade por asma na comparação dos triênios. Não há diferenças entre sexos. Observa-se maior número de ocorrências na faixa etária de 20 a 34 anos. A sazonalidade mostra melhor definição no primeiro triênio estudado que no segundo. CONCLUSÕES: Os resultados contrariam estudos realizados em vários outros países onde houve tendência de aumento da mortalidade por asma nesse mesmo período estudado. O sexo não influiu no risco de mortalidade. Os óbitos são mais freqüentes entre adultos jovens, podendo ser nove vezes maiores que em crianças menores. Razões como o agravamento das questões sociais e da assistência à saúde ou mesmo as alterações nos fenômenos climáticos podem estar relacionadas à perda de definição da sazonalidade no risco de morte por asma. A doença ainda não é considerada, por muitos profissionais, essencial para explicar a cadeia de eventos que levam o indivíduo à morte.

Analisador de espectro de baixo custo com frequência de operação entre 2 e 3 GHz

Com o surgimento de novos sistemas de telecomunicações sem fios, que necessitam de maiores potências de emissão e largura de banda disponível, surgem os regulamentos que controlam as emissões rádio. Só assim estas tecnologias podem coexistir em bandas próximas, com o máximo desempenho e com a garantia que os níveis de poluição electromagnética não são ultrapassados. Cada vez mais, regulamentos que limitam a potência da transmissão têm em vista questões de saúde pública e por isso devem ser estritamente respeitados. Para se poder controlar as emissões rádio é necessário um dispositivo que consiga analisar o espectro rádio. Um dos instrumentos fundamentais na metrologia de radiofrequência é o analisador de espectros, que tem como principal função apresentar a potência de porções do espectro em função da frequência. Existem vários tipos de analisadores espectrais, que se baseiam em arquitecturas de recepção distintas. O tipo de analisador define a sua complexidade e o tipo de análises que consegue fazer. Com esta dissertação pretende-se mostrar a implementação de um analisador de espectro portátil, de baixo custo, baseado num receptor heteródino e com uma frequência de operação compreendida entre os 2 e os 3 GHz. Este projecto abrange diversas áreas, desde o hardware de recepção rádio, passando pelo microcontrolador que faz a aquisição de dados e comunicação com o computador, acabando na aplicação que foi desenvolvida em Java para permitir ao utilizador uma interface de utilização simples e funcional. Foi também desenvolvida com sucesso uma antena impressa adequada à banda de frequência referida. Embora tenham existidos problemas simples, um na localização do filtro passa-banda e o outro na resposta do filtro intermédio, os objectivos foram alcançados obtendo-se um analisador de espectro portátil, funcional e de baixo custo, conforme pretendido. O analisador tem um erro máximo na detecção de potência de 2,5 dB e o tempo de varrimento máximo é cerca de 16 segundos com 500 pontos de resolução. Foram realizadas várias medições e uma comparação com um analisador de espectros comercial, para demonstrar o funcionamento e desempenho do analisador desenvolvido, tendo os resultados sido bastante promissores. A funcionalidade deste analisador medir a potência do sinal ao longo do tempo é uma mais-valia face ao analisador comercial utilizado para a comparação.

Previsão das estratégias competitivas dos produtores de energia eléctrica no MIBEL

O Mercado Ibérico de Electricidade (MIBEL) surge na perspectiva de integração e cooperação dos sectores eléctricos português e espanhol, em resposta ao incentivo da União Europeia (UE) na criação de mercados regionais de electricidade, considerando um posterior alargamento para um mercado europeu de energia. A presente dissertação incide no estudo da previsão horária das estratégias competitivas dos agentes produtores de energia eléctrica no MIBEL, sendo abordado um horizonte de previsão de 5 dias úteis. A variável em estudo trata-se da variação conjectural referente ao próprio MIBEL, a qual estima o grau de competitividade dos agentes do lado da oferta no mercado diário. A metodologia utilizada para previsão passou pela análise de sucessões cronológicas, aplicando modelos ARIMA e modelos de alisamento exponencial. Uma análise breve da previsão do preço horário de energia eléctrica no mercado diário do MIBEL foi também realizada, sendo efectuada a comparação entre a previsão obtida pela análise de sucessões cronológicas e o cálculo do valor de preço previsto com recurso aos dados de variação conjectural previstos. Os resultados alcançados revelam que os modelos estimados que melhor se adequam à previsão horária da variação conjectural referente ao MIBEL, corresponderam maioritariamente ao tipo ARIMA sazonal com sazonalidade diária, seguido de modelos do tipo ARIMA não sazonal. Foi observado ainda, que os modelos seleccionados foram estimados maioritariamente com recurso a uma sucessão cronológica de 5 dias úteis. Por fim, ambas as abordagens utilizadas para realizar a previsão horária do preço de energia eléctrica apresentaram em média, erros médios absolutos para a previsão de 1 e 5 dias úteis iguais entre si.

Sistema de digitalização, detecção e classificação automática de recibos em dispositivos móveis

Ao longo dos últimos anos tem-se assistido a uma rápida evolução dos dispositivos móveis. Essa evolução tem sido mais intensa no poder de processamento, na resolução e qualidade das câmaras e na largura de banda das redes móveis de nova geração. Outro aspecto importante é o preço, pois cada vez mais existem dispositivos móveis avançados a um preço acessível, o que facilita a adopção destes equipamentos por parte dos utilizadores. Estes factores contribuem para que o número de utilizadores com “computadores de bolso” tenda a aumentar, possibilitando cada vez mais a criação de ferramentas com maior complexidade que tirem partido das características desses equipamentos. Existem muitas aplicações que exploram estas características para facilitar o trabalho aos utilizadores. Algumas dessas aplicações conseguem retirar informação do mundo físico e fazer algum tipo de processamento, como por exemplo, um leitor de códigos QR ou um OCR (Optical Character Recognizer). Aproveitando o potencial dos dispositivos móveis actuais, este trabalho descreve o estudo, a implementação e a avaliação de uma aplicação de realidade aumentada para adquirir e gerir recibos em papel de forma automática e inteligente. A aplicação utiliza a câmara do dispositivo para adquirir imagens dos recibos de forma a poder processá-las recorrendo a técnicas de processamento de imagem. Tendo uma imagem processada do recibo é efectuado um reconhecimento óptico de caracteres para extracção de informação e é utilizada uma técnica de classificação para atribuir uma classe ao documento. Para um melhor desempenho do classificador é utilizada uma estratégia de aprendizagem incremental. Após a correcta classificação é possível visualizar o recibo com informação adicional (realidade aumentada). O trabalho proposto inclui também a avaliação da interface e dos algoritmos desenvolvidos.

LightStream: sistema de comunicação Publish/Subscribe com WebSockets

A realização deste trabalho permitiu disponibilizar uma plataforma de caracter inovador, que consegue colmatar muitos problemas existentes hoje em dia, na maior parte das aplicações Web, não só a nível de utilização eficiente de largura de banda, bem como a nível de interoperabilidade entre tecnologias. Devido às características cross-platform da plataforma, é possível realizar comunicação de baixa latência entre sistemas desenvolvidos em tecnologias completamente diferentes, como é o caso de Javascript e .NET. A implementação desta plataforma representou não só um desafio a nível de engenharia de software, mas também um desafio tecnológico, tendo em conta o número de tecnologias diferentes que são utilizadas nas diversas camadas. Neste trabalho é também disponibilizada uma Framework de comunicação assíncrona, cross-platform, que permite integrar componentes de várias tecnologias diferentes, como é o caso de NodeJS e .NET, através da exposição de serviços com o mesmo tipo de interfaces utilizados em WCF. A implementação desta Framework representou um grande desafio e poderá vir a ser evoluída no futuro, como projeto open source.

Diferença no tamanho de cascas de ovos de colônias de Panstrongylus megistus

O objetivo do estudo foi avaliar as mensurações de cascas de ovos de duas colônias laboratoriais e uma silvestre de P. megistus. De cada uma das colônias, 50 cascas de ovos foram mensuradas por meio de microscópio estereoscópico e sistema de análise de imagem QWin. A análise estatística foi efetuada utilizando o teste t-Student, não pareado no programa INSTAT. A largura, o comprimento e o diâmetro da abertura opercular das cascas de ovos de uma colônia silvestre foram maiores que de duas colônias laboratoriais de P. megistus.

Ecologia de Lutzomyia (Nyssomyia) whitmani em área urbana do município de Maringá, Paraná

OBJETIVOS: Estudar a fauna, a freqüência horária e a sazonalidade de flebotomíneos em abrigos de animais silvestres, perímetro urbano.. MÉTODOS: No Parque do Ingá, perímetro urbano do município de Maringá, PR, foram coletados flebotomíneos com armadilha de Shannon (AS) e com armadilhas de Falcão (AF). As coletas com AS foram feitas na margem do córrego Moscados, das 18h às 6h. As coletas com AF foram realizadas em abrigos de aves, mamíferos e répteis silvestres, das 20h às 24h. Com ambos os métodos as coletas foram feitas duas noites ao mês, de outubro de 1998 a setembro de 2000. RESULTADOS: Nas As coletaram-se 13.656 flebotomíneos, com predomínio de Lutzomyia whitmani (98,7%). Coletaram-se 4.040 flebotomíneos, prevalecendo novamente L. whitmani (96,3%). Nas AS L. whitmani foi mais freqüente entre 0h e 2h. Nas AS, esta espécie foi mais freqüente no mês de agosto (55,1%), e nas AF em março (19,2%) e novembro (15,9%) de 1999, e em agosto (20,6%) de 2000. Coletaram-se mais flebotomíneos nas AF instaladas nos abrigos de mamíferos (84,0%). CONCLUSÕES: Foi nítido o predomínio de L. whitmani no Parque do Ingá; o pico maior de freqüência de L. whitmani em AS é no mês de agosto e nas AF, em março e novembro; o pico de atividade de L. whitmani ocorre entre 0h e 2h.