Experimentació amb un receptor software GPS-Galileo d'alta sensibilitat per a entorns interiors

Este proyecto se centra en el análisis de señales GPS, utilizando un receptor software desarrollado con Matlab en un proyecto de investigación para la Agencia Espacial Europea (ESA), llevado a cabo por parte del departamento de Telecomunicaciones e Ingeniería de Sistemas de la ETSE. Este software utiliza técnicas de procesado de señal de alta sensibilidad (HS-GNSS) que permite al usuario determinar su posición en entornos de difícil propagación como puede ser el caso de los escenarios interiores. Los datos experimentales se analizan en función del nivel de multipath que afecta a la señal de cada uno de los satélites, y la degradación que los escenarios interiores provocan en las señales, a causa del mobiliario, paredes, personas, etc. Para analizar los datos experimentales, se ha utilizado una métrica presentada en el congreso internacional EuCAP 2009, con la que es posible caracterizar las señales en función del nivel de multipath.

Desarrollo de una aplicación web para representación de datos de posicionamiento

En aquesta memòria s’explica el desenvolupament d’una eina útil que permet a l’usuari visualitzar en l’aplicació Google Maps les dades de posicionament captats en una sessió GPS. En aquest projecte, hem dissenyat una aplicació Web en la qual recollim les dades ingressades per l’usuari mitjançant un formulari. Un cop emmagatzemades aquestes dades en el servidor, la nostra eina hi executa l’aplicació encarregada del càlcul de les posicions. Aquesta és un script desenvolupat en MATLAB, que s’encarrega d’interpretar les dades subministrades per l’usuari, amb les quals es poden calcular les coordenades captades pel receptor GPS. Una vegada calculades, el software les emmagatzema en el servidor, en un arxiu .xml, que serà el que posteriorment interpretarà Google Maps gràcies al seu API. D’aquesta manera, l’usuari obtindrà el resultat visual de la sessió GPS que hagi decidit carregar sense necessitat des disposar de cap software específic per a la interpretació i el càlcul de les dades que hi ha capturat.

Optimització i implementació en Simulink de l'adquisició d'un senyal GPS amb blocs FFT

Aquest projecte es tracta de la optimització i la implementació de l’etapa d’adquisició d’un receptor GPS. També inclou una revisió breu del sistema GPS i els seus principis de funcionament. El procés d’adquisició s’ha estudiat amb detall i programat en els entorns de treball Matlab i Simulink. El fet d’implementar aquesta etapa en dos entorns diferents ha estat molt útil tant de cara a l’aprenentatge com també per la comprovació dels resultats obtinguts. El principal objectiu del treball és el disseny d’un model Simulink que es capaç d’adquirir una senyal capturada amb hardware real. En realitat, s’han fet dues implementacions: una que utilitza blocs propis de Simulink i l’altra que utilitza blocs de la llibreria Xilinx. D’aquesta manera, posteriorment, es facilitaria la transició del model a la FPGA utilitzant l’entorn ISE de Xilinx. La implementació de l’etapa d’adquisició es basa en el mètode de cerca de fase de codi en paral·lel, el qual empra la operació correlació creuada mitjançant la transformada ràpida de Fourier (FFT). Per aquest procés es necessari realitzar dues transformades (per a la senyal entrant i el codi de referència) i una antitransformada de Fourier (per al resultat de la correlació). Per tal d’optimitzar el disseny s’utilitza un bloc FFT, ja que tres blocs consumeixen gran part dels recursos d’una FPGA. En lloc de replicar el bloc FFT, en el model el bloc és compartit en el temps gràcies a l’ús de buffers i commutadors, com a resultat la quantitat de recursos requerits per una implementació en una FPGA es podria reduir considerablement.

Modelado de una cámara de onda milimétrica

En aquest projecte s'ha dissenyat i simulat una càmera d'ones mil·limètriques mitjançant "Spinning Reflectors" amb l'objectiu d'estudiar la qualitat de les imatges obtingudes, així com determinar la configuració de reflectors acceptable per a la nostra càmera. Per al seu disseny, s'ha realitzat el model d'una antena Cassegrain amb botzina alimentadora a FEKO i s'han simulat els diagrames de radiació corresponents als diferents angles de rotació d'ambdós reflectors al voltant de l'eix en el qual estan situats. Finalment, a partir del principi de funcionament de la nostra càmera, s'ha exposat la seva implementació física i s'ha representat en Matlab la seva PSF (Point Spread Function) i la imatge d'un objecte arbitrari d'acord amb les tècniques de formació d'imatges.

Diseño y puesta en marcha de un laboratorio remoto de robótica

Este proyecto surge de la iniciativa de mejorar la calidad docente de las prácticas en la asignatura Robótica y Automatización Industrial impartida en la ETSE (Escola Tècnica Superior d’Enginyeria) de la UAB, mediante un sistema innovador. El objetivo es sustituir las actuales prácticas, basadas en la realización de simulaciones en entorno MATLAB para verificar las ecuaciones que gobiernan a los robots manipuladores, por un entorno de prácticas más atractivo consistente en un robot manipulador real, que podrá ser programado para la realización de tareas de PPO (Pick and Place Operation).

Entorn web per a consultes on-line sobre bases de dades d'imatges

Creació d'un entorn web que consisteix en un sistema per fer consultes en línia a bases de dades d'imatges. Aquestes consultes es fan per contingut, a partir de mètodes creats pel grup de recerca CAT (Color and Texture) del CVC (Centre de Visió per Computador). L'aplicació web permet afegir nous mètodes que els membres del grup han programat amb Matlab.

Quantification of dose nonuniformities by voxel-based dosimetry in patients receiving 90Y-ibritumomab-tiuxetan.

OBJECTIVE: To assess the impact of nonuniform dose distribution within lesions and tumor-involved organs of patients receiving Zevalin, and to discuss possible implications of equivalent uniform biological effective doses (EU-BED) on treatment efficacy and toxicity. MATLAB? -based software for voxel-based dosimetry was adopted for this purpose. METHODS: Eleven lesions from seven patients with either indolent or aggressive non-Hodgkin lymphoma were analyzed, along with four organs with disease. Absorbed doses were estimated by a direct integration of single-voxel kinetic data from serial tomographic images. After proper corrections, differential BED distributions and surviving cell fractions were estimated, allowing for the calculation of EU-BED. To quantify dose uniformity in each target area, a heterogeneity index was defined. RESULTS: Average doses were below those prescribed by conventional radiotherapy to eradicate lymphoma lesions. Dose heterogeneity and effect on tumor control varied among lesions, with no apparent relation to tumor mass. Although radiation doses to involved organs were safe, unexpected liver toxicity occurred in one patient who presented with a pattern of diffuse infiltration. CONCLUSION: Voxel-based dosimetry and radiobiologic modeling can be successfully applied to lesions and tumor-involved organs, representing a methodological advance over estimation of mean absorbed doses. However, effects on tumor control and organ toxicity still cannot be easily predicted.

Desenvolupament d'un memetracker - rastrejador de notícies

El projecte es centra en el desenvolupament d'un recol·lector de notícies publicades a una llarga llista de blocs ampliada contínuament pel desenvolupador i pels usuaris, afegint els seus blocs preferits. L'aplicació desenvolupada realitza una recol·lecció contínua de notícies consultant les possibles novetats que apareguin en cada un dels blocs inscrits a l'aplicació. Se'ls hi aplica un classificador per idioma i per temàtica i es relaciona amb les altres notícies existents si aquestes parlen sobre el mateix tema. En l'aplicació desenvolupada hi ha la possibilitat d'escollir entre les temàtiques ofertes i en l'idioma que ha estat publicada la notícia. Pel desenvolupament del projecte s'ha desitjat que la plataforma sigui el més compatible possible amb la tecnologia actual fent servir diversos llenguatges de programació que han permès desenvolupar cada un dels algorismes necessaris pel desenvolupament global de l'aplicació; en ordre d'ús he fet servir Php, Matlab, Html, MySql, CSS3, Javascript i XML. s'ha de destacar que el projecte aporta una comoditat per tots aquells lectors de blocs que es troben tantes vegades amb notícies ja llegides en els diferents blocs que consulten.

Assessment of left coronary artery beat-to-beat repositioning in order to propose an optimal acquisition window for coronary MRA

Introduction: Coronary magnetic resonance angiography (MRA) is a medical imaging technique that involves collecting data from consecutive heartbeats, always at the same time in the cardiac cycle, in order to minimize heart motion artifacts. This technique relies on the assumption that coronary arteries always follow the same trajectory from heartbeat to heartbeat. Until now, choosing the acquisition window in the cardiac cycle was based exclusively on the position of minimal coronary motion. The goal of this study was to test the hypothesis that there are time intervals during the cardiac cycle when coronary beat-to-beat repositioning is optimal. The repositioning uncertainty values in these time intervals were then compared with the intervals of low coronary motion in order to propose an optimal acquisition window for coronary MRA. Methods: Cine breath-hold x-ray angiograms with synchronous ECG were collected from 11 patients who underwent elective routine diagnostic coronarography. Twenty-three bifurcations of the left coronary artery were selected as markers to evaluate repositioning uncertainty and velocity during cardiac cycle. Each bifurcation was tracked by two observers, with the help of a user-assisted algorithm implemented in Matlab (The Mathworks, Natick, MA, USA) that compared the trajectories of the markers coming from consecutive heartbeats and computed the coronary repositioning uncertainty with steps of 50ms until 650ms after the R-wave. Repositioning uncertainty was defined as the diameter of the smallest circle encompassing the points to be compared at the same time after the R-wave. Student's t-tests with a false discovery rate (FDR, q=0.1) correction for multiple comparison were applied to see whether coronary repositioning and velocity vary statistically during cardiac cycle. Bland-Altman plots and linear regression were used to assess intra- and inter-observer agreement. Results: The analysis of left coronary artery beat-to-beat repositioning uncertainty shows a tendency to have better repositioning in mid systole (less than 0.84±0.58mm) and mid diastole (less than 0.89±0.6mm) than in the rest of the cardiac cycle (highest value at 50ms=1.35±0.64mm). According to Student's t-tests with FDR correction for multiple comparison (q=0.1), two intervals, in mid systole (150-200ms) and mid diastole (550-600ms), provide statistically better repositioning in comparison with the early systole and the early diastole. Coronary velocity analysis reveals that left coronary artery moves more slowly in end systole (14.35±11.35mm/s at 225ms) and mid diastole (11.78±11.62mm/s at 625ms) than in the rest of the cardiac cycle (highest value at 25ms: 55.96±22.34mm/s). This was confirmed by Student's t-tests with FDR correction for multiple comparison (q=0.1, FDR-corrected p-value=0.054): coronary velocity values at 225, 575 and 625ms are not much different between them but they are statistically inferior to all others. Bland-Altman plots and linear regression show that intra-observer agreement (y=0.97x+0.02 with R²=0.93 at 150ms) is better than inter-observer (y=0.8x+0.11 with R²=0.67 at 150ms). Discussion: The present study has demonstrated that there are two time intervals in the cardiac cycle, one in mid systole and one in mid diastole, where left coronary artery repositioning uncertainty reaches points of local minima. It has also been calculated that the velocity is the lowest in end systole and mid diastole. Since systole is less influenced by heart rate variability than diastole, it was finally proposed to test an acquisition window between 150 and 200ms after the R-wave.

Application for fault location in electrical power distribution systems

Fault location has been studied deeply for transmission lines due to its importance in power systems. Nowadays the problem of fault location on distribution systems is receiving special attention mainly because of the power quality regulations. In this context, this paper presents an application software developed in Matlabtrade that automatically calculates the location of a fault in a distribution power system, starting from voltages and currents measured at the line terminal and the model of the distribution power system data. The application is based on a N-ary tree structure, which is suitable to be used in this application due to the highly branched and the non- homogeneity nature of the distribution systems, and has been developed for single-phase, two-phase, two-phase-to-ground, and three-phase faults. The implemented application is tested by using fault data in a real electrical distribution power system

Caracterització i diagnosi de masses en imatges de mamografia

Els objectius del projecte es divideixen en tres blocs: Primerament, realitzar unasegmentació automàtica del contorn d'una imatge on hi ha una massa central. Tot seguit, a partir del contorn trobat, caracteritzar la massa. I finalment, utilitzant les característiques anteriors classificar la massa en benigne o maligne. En el projecte s'utilitza el Matlab com a eina de programació. Concretament les funcions enfocades al processat de imatges del toolbox de Image processing (propi de Matlab) i els classificadors de la PRTools de la Delft University of Technology

Estudi del model dinàmic d’un robot submarí d’intervenció (IAUV) composat per un vehicle i un braç manipulador

Fins a la data d’avui, el grup VICOROB de la Universitat de Girona ha desenvolupat diversos vehicles autònoms (GARBÍ, URIS i ICTINEU). El projecte que comença aquest any té com objectiu desenvolupar un nou vehicle submarí autònom amb capacitat d’intervenció (I-AUV) gràcies a un braç manipulador. Aquest projecte final de carrera té com objectiu desenvolupar en entorn MATLAB un simulador d’un I-AUV, format per un AUV i un braç manipulador de n graus de llibertat per tal d’avaluar les reaccions dels moviments del braç, amb càrrega i sense, sobre el robot, iviceversa

Segmentació de teixit i lesions en imatges de MRI de malalts d'esclerosi múltiple

Actualment, en l'àmbit mèdic, la ressonància magnètica, MRI Magnetic Resonance Imaging, és un dels sistemes més utilitzats per a la realització de diagnòstics i el seguiment de l'evolució de malalties com l'esclerosi múltiple (EM). No obstant, la gran quantitat d'informació que proporciona aquesta modalitat té com a conseqüència una tasca feixuga d'anàlisi i d'interpretació per part dels radiòlegs i neuròlegs. L'objectiu general d'aquest projecte és desenvolupar un sistema per ajudar als metges a segmentar les imatges de MRI del cervell. S'ha implementat amb MATLAB. Durant tot el procés s'han utilitzat dades sintètiques, de la base de dades simulada BrainWeb, i reals, proporcionades pels grup de metges col•laboradors amb el grup VICOROB.El projecte s'emmarca dins d'un projecte de recerca del grup de Visió per Computador i Robòtica de la Universitat de Girona

Disseny de controladors òptims per al robot Pioneer

Aquest projecte titulat: “Disseny de controladors òptims per al robot Pioneer”, té com a funcióincloure en la recerca, que ja està iniciada, del control del Robot Pioneer 2DX, una novaversió d’agents go to per al funcionament del robot.La problemàtica que ens trobem és sobretot per al primer controlador. Fins ara el sistemamulti-agent fet, feia servir un agent go to que generava la trajectòria a seguir i la controlavamitjançant un PID. Introduint un mètode geomètric com és el cas del pure pursuit la cosa escomplica ja que és més complex l’ajustament del funcionament d’aquest. Centrant-nos encanvi el cas del segon controlador el problema es simplifica ja que l’ajustatge d’aquestmateix es pot realitzar de manera empírica i la problemàtica per a la situació en concret esmillora amb major facilitat.És per aquest motiu, sobretot pel primer controlador, que s’han hagut de realitzar algunesmodificacions en el plantejament del projecte al llarg d’aquest. En un principi estava pensatcrear aquest controlador a través de Matlab® mitjançant l’eina Simulink® però perproblemes de software en un moment donat hem hagut de redirigir el projecte cap alllenguatge base de l’estructura multi-agent com és el C++. Per aquest motiu també s’hahagut de prescindir de la implementació d’aquests també en l’estructura LabView®.

Redes neuronales multimodelo aplicadas al control de sistemas

En este proyecto se plantea un nuevo modelo de red neuronal llamado multimodelo. Si en un modelo convencional de red neuronal obtenemos la salida a partir de una serie de parámetros, en un sistema multimodelo recalculamos la salida a partir de los mismos valores de entrada, pero variando los parámetros. Con esto se consigue una mayor muestra de salidas, que permiten decidir cuales son los parámetros más acertados (los que devuelven una salida más cercana a la salida deseada del sistema de control). Para llevar a cabo este proyecto se ha hecho uso de Matlab 7.3 (R2006b).