Design and implementation of spectrum sensing for cognitive radios with a frequency-hopping primary system

In this work, spectrum sensing for cognitive radios is considered in the presence of multiple Primary Users (PU) using frequency-hopping communication over a set of frequency bands. The detection performance of the Fast Fourier Transform (FFT) Average Ratio (FAR) algorithm is obtained in closed-form, for a given FFT size and number of PUs. The effective throughput of the Secondary Users (SU) is formulated as an optimization problem with a constraint on the maximum allowable interference on the primary network. Given the hopping period of the PUs, the sensing duration that maximizes the SU throughput is derived. The results are validated using Monte Carlo simulations. Further, an implementation of the FAR algorithm on the Lyrtech (now, Nutaq) small form factor software defined radio development platform is presented, and the performance recorded through the hardware is observed to corroborate well with that obtained through simulations, allowing for implementation losses. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Temperature-Dependent Photoluminescence of g-C3N4: Implication for Temperature Sensing

We report the temperature-dependent photoluminescence (PL) properties of polymeric graphite-like carbon nitride (g-C3N4) and a methodology for the determination of quantum efficiency along with the activation energy. The PL is shown to originate from three different pathways of transitions: sigma*-LP, pi*-LP, and pi*-pi, respectively. The overall activation energy is found to be similar to 73.58 meV which is much lower than the exciton binding energy reported theoretically but ideal for highly sensitive wide-range temperature sensing. The quantum yield derived from the PL data is 23.3%, whereas the absolute quantum yield is 5.3%. We propose that the temperature-dependent PL can be exploited for the evaluation of the temperature dependency of quantum yield as well as for temperature sensing. Our analysis further indicates that g-C3N4 is well-suited for wide-range temperature sensing.

Effect of RF power on the structural, optical and gas sensing properties of RF-sputtered Al doped ZnO thin films

The effect of Radio Frequency (RF) power on the properties of magnetron sputtered Al doped ZnO thin films and the related sensor properties are investigated. A series of 2 wt% Al doped ZnO; Zn0.98Al0.02O (AZO) thin films prepared with magnetron sputtering at different RF powers, are examined. The structural results reveal a good adhesive nature of thin films with quartz substrates as well as increasing thickness of the films with increasing RF power. Besides, the increasing RF power is found to improve the crystallinity and grain growth as confirmed by X-ray diffraction. On the other hand, the optical transmittance is significantly influenced by the RF power, where the transparency values achieved are higher than 82% for all the AZO thin films and the estimated optical band gap energy is found to decrease with RF power due to an increase in the crystallite size as well as the film thickness. In addition, the defect induced luminescence at low temperature (77 K) and room temperature (300 K) was studied through photoluminescence spectroscopy, it is found that the defect density of electronic states of the Al3+ ion increases with an increase of RF power due to the increase in the thickness of the film and the crystallite size. The gas sensing behavior of AZO films was studied for NO2 at 350 degrees C. The AZO film shows a good response towards NO2 gas and also a good relationship between the response and the NO2 concentration, which is modeled using an empirical formula. The sensing mechanism of NO2 is discussed.

Effect of RF power on the structural, optical and gas sensing properties of RF-sputtered Al doped ZnO thin films

The effect of Radio Frequency (RF) power on the properties of magnetron sputtered Al doped ZnO thin films and the related sensor properties are investigated. A series of 2 wt% Al doped ZnO; Zn0.98Al0.02O (AZO) thin films prepared with magnetron sputtering at different RF powers, are examined. The structural results reveal a good adhesive nature of thin films with quartz substrates as well as increasing thickness of the films with increasing RF power. Besides, the increasing RF power is found to improve the crystallinity and grain growth as confirmed by X-ray diffraction. On the other hand, the optical transmittance is significantly influenced by the RF power, where the transparency values achieved are higher than 82% for all the AZO thin films and the estimated optical band gap energy is found to decrease with RF power due to an increase in the crystallite size as well as the film thickness. In addition, the defect induced luminescence at low temperature (77 K) and room temperature (300 K) was studied through photoluminescence spectroscopy, it is found that the defect density of electronic states of the Al3+ ion increases with an increase of RF power due to the increase in the thickness of the film and the crystallite size. The gas sensing behavior of AZO films was studied for NO2 at 350 degrees C. The AZO film shows a good response towards NO2 gas and also a good relationship between the response and the NO2 concentration, which is modeled using an empirical formula. The sensing mechanism of NO2 is discussed.

Studies on Carbon Mediated Paste Screen Printed Sensors for Blood Glucose Sensing Application

Ready-to-use screen printed glucose sensors are fabricated using Prussian Blue (PB) and Cobalt Phthalocyanine (CoPC) mediated carbon inks as working electrodes. The reference and counter electrodes are screen printed using silver/silver chloride and graphitic carbon paste respectively. The screen printed reference electrodes (internal reference electrode (IRE)) are found to be stable for more than 60 minutes when examined with saturated calomel electrode. Optimal operating voltage for PB and CoPC screen printed sensors are determined by hydrodynamic voltammetric technique. Glucose oxidase is immobilized on the working electrodes by cross-linking method. PB mediated glucose sensor exhibits a sensitivity of 5.60 mA cm(-2)/mM for the range, 10 to 1000 mu M. Sensitivity of CoPC mediated glucose sensor is found to be 5.224 mu A cm(-2)/mM and amperometeric response is linear for the range, 100 to 1500 mu M. Interference studies on the fabricated glucose sensors are conducted with species like uric acid and ascorbic acid. PB mediated sensors showed a completely interference-free behavior. The sensing characteristics of PB mediated glucose sensors are also studied in diluted human serum samples and the results are compared with the values obtained through standard clinical method. The co-efficient of variation is found to be less than 5%. (C) 2015 The Electrochemical Society. All rights reserved.

Distributed Nonparametric Sequential Spectrum Sensing under Electromagnetic Interference

We propose a distributed sequential algorithm for quick detection of spectral holes in a Cognitive Radio set up. Two or more local nodes make decisions and inform the fusion centre (FC) over a reporting Multiple Access Channel (MAC), which then makes the final decision. The local nodes use energy detection and the FC uses mean detection in the presence of fading, heavy-tailed electromagnetic interference (EMI) and outliers. The statistics of the primary signal, channel gain and the EMI is not known. Different nonparametric sequential algorithms are compared to choose appropriate algorithms to be used at the local nodes and the Fe. Modification of a recently developed random walk test is selected for the local nodes for energy detection as well as at the fusion centre for mean detection. We show via simulations and analysis that the nonparametric distributed algorithm developed performs well in the presence of fading, EMI and outliers. The algorithm is iterative in nature making the computation and storage requirements minimal.

Design Optimization of Thin-Film Transistors Based on a Metal-Substrate-Semiconductor Architecture for High DC Voltage Sensing

We discuss the potential application of high dc voltage sensing using thin-film transistors (TFTs) on flexible substrates. High voltage sensing has potential applications for power transmission instrumentation. For this, we consider a gate metal-substrate-semiconductor architecture for TFTs. In this architecture, the flexible substrate not only provides mechanical support but also plays the role of the gate dielectric of the TFT. Hence, the thickness of the substrate needs to be optimized for maximizing transconductance, minimizing mechanical stress, and minimizing gate leakage currents. We discuss this optimization, and develop n-type and p-type organic TFTs using polyvinyldene fluoride as the substrate-gate insulator. Circuits are also realized to achieve level shifting, amplification, and high drain voltage operation.

"Aplicación de un sistema multimétrico para evaluar la calidad del agua superficial en la microcuenca El Coyote del Rio Estelí, Nicaragua"

En la microcuenca El Coyote localizada en el municipio de Condega, Estelí, se evaluó la calidad del agua superficial de sde febrero del 2010 a febrero del 2011. El propósito fue la identificación de indicadores que faciliten la vigilancia y monitoreo de la calidad del agua . Se integró un sistema multimétrico utilizando las características físicoquímicas y bacteriológicas, macro invertebrados acuáticos, la caracterización morfométrica de la microcuenca y la información resultante a nivel de comunidad (cambios en el uso del suelo). En la determinación de la relación de la calidad del agua con la estructura de la macrofauna acuática (macroinvertebrados) se usó el método Biological Monitoring Working Party (BMWP/Col ) . La microcuenca tiene 144 afluentes con una forma oval - oblonga - alargada, y su curva hipsométrica refleja un estado de equilibrio relativo de juvenil a madurez. El uso del suelo es inadecuado y su entorno natural fue valorado como subóptimo. Aunque los parámetros fisico químicos indicaron que las aguas son alcalinas, con un nivel aceptable de oxigeno disuelto, categorizadas según el Diagrama de Riverside como aguas aptas par a riego (C2 - S1), y aceptables según valores determinados para DBO 5 y DQO; sin embargo, requieren de un tratamiento de descontaminación previo a su uso doméstico y agropecuario. Además, debido a la presencia de coliformes fecales estas aguas no están aptas para consumo humano . Los macroinvertebrados varían, según la estacionalidad, en riqueza, abundancia y distribución, presentando una disminución en el número de individuos en la época lluviosa (t= 5.21, p<2.18E - 07). E l 6 8 . 91 % de los macroinvertebrados bioin dicadores se distribuyeron en cinco familias : Leptohyphidae , Baetidae , Hydropsychidae , Chironomidae y Physidae , siendo el cariotipo piedra el que present ó mayor diversidad y abundancia . El promedio del BMWP /Col fue de 60.06, indicando una calidad del agua entre dudosa y aceptable , y el índice ASPT de 6.71 señala una contaminación moderada ; estos resultados coincide n con los obtenidos utilizando la batería de indicadores fisicoquímicos y bacteriológicos .

Evaluación del establecimiento de Moringa oleífera Lam. (Marango) en un sistema de cercas viva en la Finca Santa Rosa - UNA, Managua, Nicaragua

Con el objetivo de evaluar el establecimiento de Moringa oleífera en un sistema de cercas viva, se llevo a cabo un experimento, se realizó en la Finca Santa Rosa perteneciente a la Universidad Nacional Agraria. El estudio se realizo entre Octubre del 2012 y Mayo del 2013. Dos distancias de siembra (1.5 y 2 m) plantadas bajo un diseño de Bloques Completos al Azar fueron evaluadas como tratamientos; a los cuales se les determinaron los siguientes variables: número de yemas y rebrotes, longitud de rebrotes y sobrevivencia de la especie. No se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos, para la sobrevivencia al final del estudio; los valores correspondieron al 25.78% para la distancia 2m y 29.69% para la distancia 1.5m. La producción de yemas en la especie mantuvo una tendencia positiva durante el periodo de estudio. No se encontraron diferencias estadísticas para la variable número de rebrotes; demostrando que la producción de rebrotes en la plantación fue relativamente pobre con valores de 3 rebrotes en promedio. Valores medios de 6.27 cm de crecimiento en la longitud de rebrotes, y no determinándose diferencias significativas entre las distancias comparadas. Se concluye que se pueden utilizar las dos distancias de siembra con M. oleífera como postes vivo en cercas perimetrales de áreas de pastoreo; siempre y cuando el establecimiento coincida con la época lluviosa y el manejo sea eficiente.

Caracterización del sistema de producción de Finca "San Felipe", Muy Muy, Matagalpa

El presente trabajo se realizó dentro del marco del PROYECTO RAZA REYNA CEE NICARAGUA-ONG 157/86/IT con el objetivo de realizar una Caracterización del Sistema de Producción de la finca San Felipe, en Muy Muy, Matagalpa y su entorno. Se realizó a través de Diagnóstico Estático en la zona y Diagnóstico Dinámico en la finca. Se pudo determinar que la zona de vida correspondiente a Muy Muy es de Trópico Seco Premontano, en transición a zona seca, con precipitaciones promedio anual de 1498.05 mm, 25.02°C de temperatura y 80.30% de humedad relativa. Los suelos son millosoles con alto contenido de materia orgánica y nutriente, excepto fósforo; cuya principal limitante la representa la pendiente elevada en la mayor parte de la zona. Se caracteriza por el predominio de sistemas de producción de doble propósito, de carácter extensivo, en los que se explota ganado Cebuino cruzado con Pardo Suizo y Holsteín principalmente la inversión de capital y de recursos es baja. La alimentación del ganado se basa en el pastoreo, habiendo predominio de pasto Jaragua (Hyparrhenia ruffa), en aproximadamente un 50% siendo el resto pasto natural y grama. Entre los principales factores limitantes identificados se puede mencionar el mal manejo proporcionado a los potreros, disminuyendo la calidad y disponibilidad del forraje ofrecido a los animales, unido a una falta total de técnicas de conservación y una suplementación adecuada. Se encontró que la comercialización afecta el .resultado económico de las fincas por los bajos precios obtenidos en la venta de los productos y por el alto precio a que compran los insumos, el cual está influido por: a) débil estructura del mercado sobre todo para la venta de leche, teniendo que vender forzosamente a plantas acopiadoras como PROLACSA; b) elevada presencia de intermediarios en las operaciones de compra-venta de animales en pie; e) lo alejado que se encuentra la zona de los centros industriales del país y d) las malas vías de penetración. Entre los índices técnicos encontrados en la. zona, según resultados de Diagnóstico Estático, se determinó que la natalidad es del 52.25 % la mortalidad de temeros es del 6.58 % el destete efectivo del 93.42 la mortalidad adulta de terneros es del 5.0 en el periodo de lactancia es de 282.43 días, la producción de leche anual por vaca es de 1282.23 lts. La producción de leche por vaca en verano es de 3.44 lts y en invierno es de 5.64, el número de animales por manzana es de 0.98 y la carga animal es de 0.77 UA/mz Respecto al Sistema de Producción de la Finca "Sn Felipe", éste se caracteriza por ser de Doble Propósito, con mayor énfasis en la producción de leche, el hato presenta un alto grado de encaste con ganado Bos taurus lechero, producto de la utilización de Inseminación Artificial, pudiendo encontrarse principalmente Pardo Suizo, así como Holsteín, Jersey, Guernsey, Simmenta1, Cebú y Reyna, con diferentes grados de cruzamientos entre sí. Las medias de mínimos cuadrados para PL305, PL TOT, LARLA e IPP encontradas fueron de 1603.90, 1893.53 Kg de leche, 288.36 y 496.87 días respectivamente. La PLD resulto de 5.56 lts y la PLD/IPP de 3.23 lts. La• EPP es de 37.15 meses y el número de servicios por concepción (NSC) resultó de 1.57. En el estudio de las principales variables los grupos raciales

Evaluación del sistema de producción de leche "El Corpus" El Menco, Rivas

Para la realización de este estudio se plantearon los siguientes objetivos: contribuir al conocimiento y mejoramiento del sistema de producción de leche "El Corpus" El Menco, Rivas, y de manera específica caracterizar y analizar los componentes del sistema, realizar un anál isis biológico y económico a partir de un estudio de eficiencia y realizar un estudio comparativo de la eficiencia del sistema en dos momentos en el tiempo. Este estudio se realizo en la finca "El Corpus" El Menco, Rivas en el período enero-diciembre del año 2000 y el período julio 2001-junio 2002. La unidad de producción se encuentra localizada a la altura del kilómetro 85 ½ carretera panamericana y 13 kilómetros al este a orilla del lago de Nicaragua, a 70 msnm y una latitud norte de 11°50'16" y una longitud oeste de 85°50'16". Para llevar a cabo la presente investigación se definieron las siguientes etapas generales: Caracterización e identificación del sistema de producción, análisis y comparación del sistema de los dos periodos en estudio, a través de un diagnóstico estático y dinámico. Durante la caracterización se observó que la mayoría de los componentes del sistema presentan óptimas condiciones para lograr una eficiente producción lográndose determinar que existe mal manejo en algunos de ellos. Así mismo en el análisis de eficiencia se logró determinar que las variables productivas del año 2000 en las que se obtuvieron mejores resultados con respecto al período julio 2001-junio 2002 fueron: El porcentaje de parición, porcentaje de mortalidad de terneras y la carga animal, lo cual fue lo contrario para la variable del porcentaje de descarte, la producción de leche/vaca/día y la producción de leche/ha/año. En lo que respecta a las variables reproductivas en las que se obtuvieron mejores resultados fue solamente el numero de servicios por concepción; mientras que para la edad de incorporación, peso de incorporación, edad al primer parto, período de servicio, intervalo entre parto fue lo contrario, no obstante la edad de incorporación y el peso de incorporación, se obtuvieron diferencias significativas a través de la prueba de "t" (a = 0.05); mientras que en la edad al primer parto, período de servicio, intervalo entre parto, no se obtuvieron diferencias. En lo que se refiere a la eficiencia económica del sistema los mejores resultados se obtuvieron en el periodo julio 2001 –junio 2002 el cual fue mas rentable y mas eficiente.

Efecto del sistema lactoperoxidasa en la conservación de la leche cruda en dos fincas de la comunidad Monte Rosa, El Rama - RAAS, Nicaragua

RESUMEN Con el objetivo de conocer el efecto del sistema lactoperoxidasa, mejor conocido como stabilak, para la conservación de la leche, se desarrollo un estudio en El Rama ubicado en la Región Autónoma Sur de Nicaragua, en las fincas El paraíso y Las Lomas, del 17 de Agosto al 24 de Septiembre – 2011, se determinaron dos tratamientos T1 con stabilak y T2 sin stabilak o testigo, se tomaron un total de 480 muestras y se analizaron, para valorar su calidad. En las fincas seleccionadas se realizó el muestreo, tres veces por semana, en cada día se tomaba tres muestras de leche, para cada una de ellas se les determinó la prueba de acidez (204 muestras) y la prueba de alcohol (204 muestras), excepto para la prueba de reductasa que se realizó una por día (72 muestras). Los datos, se pr ocesaron en los programas estadísticos SAS y SPSS. Se encontró que los mejores comportamientos de preservación de la leche fue en la finca Las Lomas y cuando se utilizó el stabilak, donde la acidez reportó veinte y siete muestras con acidez aceptable, de 1 5 a 16 ml NaOH 0.1N/100 ml, con la prueba de alcohol, veinte y siete muestras negativas, en cambio en El Paraíso, veinte y cuatro muestras con acidez aceptable y con la prueba de alcohol reportaron 27 muestras negativas. La clasificación de la leche, A, B y C, se realizó, con la prueba de Reductasa en: A Las Lomas con 13 muestras y El Paraíso con 8, en B: 10 muestras en El Paraíso, 5 en Las Lomas, en C no se reportó ninguna. En conclusión, el efecto del stabilak, mantiene los parámetros de calidad, según normativas nacional, Siendo el sistema lactoperoxidasa más eficaz, cuando se aplican las buenas prácticas de higiene en el ordeño.

Caracterización del sistema de producción artesanal del cerdo criollo (Sus scrofa domesticus) en las comunidades de Ciudad Darío, Terrabona y Bocana de Paiwas

Se realizó una caracterización del sistema de crianza del cerdo criollo en tres municipios de Nicaragua (Ciudad Darío, Terrabona y Bocana de Paiwas). Se entrevistaron a productores aplicando una encuesta de 96 ítems sobre aspectos socioeconómicos, características del sistema de explotación del cerdo criollo y comercialización. La información se analizó y proceso presentando los resultados mediante tablas y gráficos de frecuencia. Los resultados reflejan que la crianza de cerdo criollo la realizan primordialmente las mujeres. La edad del productor oscila en un rango de 39-59 años. La actividad prioritaria para las mujeres es la crianza y engorde de los cerdos, y para los hombres la agricultura, ganadería mayor y crianza de cerdos. La percepción del nivel de vida es mejor en varones que en mujeres.Los productores en general cuentan con acceso al transporte y servicios básicos. El tamaño de las parcelas empleadas va de 1-10 mz.,con tenencia propia. La actividad predominante es la siembra de maíz y frijol en pequeñas áreas para autoconsumo. La comercialización mayormente es la venta de los cerdos en pie en sus lugares de origen, el producto de la venta se invierte en la familia, compra de animales y su hogar. Los problemas más frecuentes en los cerdos son enfermedades, retraso del crecimiento y alimentación, presentándose con mayor frecuencia en la época lluviosa y afectando principalmente a cerdos lactantes y en crecimiento. Se realizan actividades sanitarias básicas, pero desconocen las causas reales de muerte de sus cerdos. Los tipos raciales predominantes son: curro, criollo cruzado, casco de mula, coquimbo y mejorado. Se prefiere utilizar se mentales criollos en monta directa. La tasa de sobrevivencia de crías a l destete es mayor en animales manejados por mujeres (93%). Mayormente los cerdos son manejados al aire libre; el uso de chiqueros con o sin techo es más utilizado por mujeres. El agua es ofrecida ad libitum. La principal fuente de alimentación la constituyen los desperdicios de cocina, suero de leche y maíz, siendo el tipo de suplemento más utilizado la semolina. No cuentan con financiamiento directo para esta actividad. Los productores prefieren criar cerdos criollos por su rusticidad, resistencia a enfermedades, menor exigencia de alimentos y sabor de la carne. El poco incremento de la población de cerdos criollos se debe a problemas de alimentación, mano de obra y comercialización.