High capacity audio watermarking using the high frequency band of the wavelet domain

This paper proposes a novel high capacity robust audio watermarking algorithm by using the high frequency band of the wavelet decomposition at which the human auditory system (HAS) is not very sensitive to alteration. The main idea is to divide the high frequency band into frames and, for embedding, to change the wavelet samples depending on the average of relevant frame¿s samples. The experimental results show that the method has a very high capacity (about 11,000 bps), without significant perceptual distortion (ODG in [¿1 ,0] and SNR about 30dB), and provides robustness against common audio signal processing such as additive noise, filtering, echo and MPEG compression (MP3).

High capacity FFT-based audio watermarking

Peer-reviewed

High capacity robust audio watermarking scheme based on FFT and linear regression

Peer-reviewed

Linear and nonlinear terrain deformation maps from a reduced set of interferometric SAR images

In this paper, an advanced technique for the generation of deformation maps using synthetic aperture radar (SAR) data is presented. The algorithm estimates the linear and nonlinear components of the displacement, the error of the digital elevation model (DEM) used to cancel the topographic terms, and the atmospheric artifacts from a reduced set of low spatial resolution interferograms. The pixel candidates are selected from those presenting a good coherence level in the whole set of interferograms and the resulting nonuniform mesh tessellated with the Delauney triangulation to establish connections among them. The linear component of movement and DEM error are estimated adjusting a linear model to the data only on the connections. Later on, this information, once unwrapped to retrieve the absolute values, is used to calculate the nonlinear component of movement and atmospheric artifacts with alternate filtering techniques in both the temporal and spatial domains. The method presents high flexibility with respect to the required number of images and the baselines length. However, better results are obtained with large datasets of short baseline interferograms. The technique has been tested with European Remote Sensing SAR data from an area of Catalonia (Spain) and validated with on-field precise leveling measurements.

Enhanced MDIR receiver for space-time dispersive channels

A particular property of the matched desiredimpulse response receiver is introduced in this paper, namely,the fact that full exploitation of the diversity is obtained withmultiple beamformers when the channel is spatially and timelydispersive. This particularity makes the receiver specially suitablefor mobile and underwater communications. The new structureprovides better performance than conventional and weightedVRAKE receivers, and a diversity gain with no needs of additionalradio frequency equipment. The baseband hardware neededfor this new receiver may be obtained through reconfigurabilityof the RAKE architectures available at the base station. Theproposed receiver is tested through simulations assuming UTRAfrequency-division-duplexing mode.

Statistical reference criteria for adaptive signal processing in digital communications

A general criterion for the design of adaptive systemsin digital communications called the statistical reference criterionis proposed. The criterion is based on imposition of the probabilitydensity function of the signal of interest at the outputof the adaptive system, with its application to the scenario ofhighly powerful interferers being the main focus of this paper.The knowledge of the pdf of the wanted signal is used as adiscriminator between signals so that interferers with differingdistributions are rejected by the algorithm. Its performance isstudied over a range of scenarios. Equations for gradient-basedcoefficient updates are derived, and the relationship with otherexisting algorithms like the minimum variance and the Wienercriterion are examined.

Power quality improving with virtual flux-based voltage source line converter

Line converters have become an attractive AC/DC power conversion solution in industrial applications. Line converters are based on controllable semiconductor switches, typically insulated gate bipolar transistors. Compared to the traditional diode bridge-based power converters line converters have many advantageous characteristics, including bidirectional power flow, controllable de-link voltage and power factor and sinusoidal line current. This thesis considers the control of the lineconverter and its application to power quality improving. The line converter control system studied is based on the virtual flux linkage orientation and the direct torque control (DTC) principle. A new DTC-based current control scheme is introduced and analyzed. The overmodulation characteristics of the DTC converter are considered and an analytical equation for the maximum modulation index is derived. The integration of the active filtering features to the line converter isconsidered. Three different active filtering methods are implemented. A frequency-domain method, which is based on selective harmonic sequence elimination, anda time-domain method, which is effective in a wider frequency band, are used inharmonic current compensation. Also, a voltage feedback active filtering method, which mitigates harmonic sequences of the grid voltage, is implemented. The frequency-domain and the voltage feedback active filtering control systems are analyzed and controllers are designed. The designs are verified with practical measurements. The performance and the characteristics of the implemented active filtering methods are compared and the effect of the L- and the LCL-type line filteris discussed. The importance of the correct grid impedance estimate in the voltage feedback active filter control system is discussed and a new measurement-based method to obtain it is proposed. Also, a power conditioning system (PCS) application of the line converter is considered. A new method for correcting the voltage unbalance of the PCS-fed island network is proposed and experimentally validated.

Haitallisen liikenteen havaitseminen ja suodattaminen operaattoriverkoissa

Suomen Viestintävirasto Ficora on antanut määräyksen 13/2005M, jonka mukaan internet-palveluntarjoajalla tulee olla ennalta määritellyt prosessit ja toimintamallit sen omista asiakasliittymistä internetiin lähtevän haitallisen liikenteen havaitsemiseksi ja suodattamiseksi. Määräys ei sinällään aseta ehtoja, kuinka asetetut vaatimukset kukin internet-palveluntarjoaja täyttää. Tässä diplomityössä annetaan määritelmät haitalliselle liikenteelle ja tutkitaan menetelmiä, joilla sitä voidaan havainnoida ja suodattaa paikallisen internet-palveluntarjoajan operaattoriverkoissa. Suhteutettunapaikallisen internet-palveluntarjoajan asiakasliittymien määrään, uhkien vakavuuteen ja tällaisen systeemin kustannuksiin, tullaan tämän työn pohjalta ehdottamaan avoimen lähdekoodin tunkeutumisenhavaitsemistyökalua nopeaa reagointia vaativiin tietoturvaloukkauksiin ja automatisoitua uudelleenreitititystä suodatukseen. Lisäksi normaalin työajan puitteissa tapahtuvaan liikenteen seurantaan suositetaan laajennettua valvontapöytää, jossa tarkemmat tutkimukset voidaan laittaa alulle visualisoitujen reaaliaikaisten tietoliikenneverkon tietovoiden kautta.

Linear transceiver design in nonregenerative relays with channel state information

This paper deals with the design of nonregenerativerelaying transceivers in cooperative systems where channel stateinformation (CSI) is available at the relay station. The conventionalnonregenerative approach is the amplify and forward(A&F) approach, where the signal received at the relay is simplyamplified and retransmitted. In this paper, we propose an alternativelinear transceiver design for nonregenerative relaying(including pure relaying and the cooperative transmission cases),making proper use of CSI at the relay station. Specifically, wedesign the optimum linear filtering performed on the data to beforwarded at the relay. As optimization criteria, we have consideredthe maximization of mutual information (that provides aninformation rate for which reliable communication is possible) fora given available transmission power at the relay station. Threedifferent levels of CSI can be considered at the relay station: onlyfirst hop channel information (between the source and relay);first hop channel and second hop channel (between relay anddestination) information, or a third situation where the relaymay have complete cooperative channel information includingall the links: first and second hop channels and also the directchannel between source and destination. Despite the latter beinga more unrealistic situation, since it requires the destination toinform the relay station about the direct channel, it is useful as anupper benchmark. In this paper, we consider the last two casesrelating to CSI.We compare the performance so obtained with theperformance for the conventional A&F approach, and also withthe performance of regenerative relays and direct noncooperativetransmission for two particular cases: narrowband multiple-inputmultiple-output transceivers and wideband single input singleoutput orthogonal frequency division multiplex transmissions.

Wireless Application Test Bed and Simulations for Broadband Mobile Communications Systems

Langattoman laajakaistaisen tietoliikennetekniikan kehittyminen on herättänyt kiinnostuksen sen ammattimaiseen hyödyntämiseen yleisen turvallisuuden ja kriisinhallinnan tarpeisiin. Hätätilanteissa usein olemassa olevat kiinteät tietoliikennejärjestelmät eivät ole ollenkaan käytettävissä tai niiden tarjoama kapasiteetti ei ole riittävä. Tästä syystä on noussut esiin tarve nopeasti toimintakuntoon saatettaville ja itsenäisille langattomille laajakaistaisille järjestelmille. Tässä diplomityössä on tarkoitus tutkia langattomia ad hoc monihyppy -verkkoja yleisen turvallisuuden tarpeiden pohjalta ja toteuttaa testialusta, jolla voidaan demonstroida sekä tutkia tällaisen järjestelmän toimintaa käytännössä. Työssä tutkitaan pisteestä pisteeseen sekä erityisesti pisteestä moneen pisteeseen suoritettavaa tietoliikennettä. Mittausten kohteena on testialustan tiedonsiirtonopeus, lähetysteho ja vastaanottimen herkkyys. Näitä tuloksia käytetään simulaattorin parametreina, jotta simulaattorin tulokset olisivat mahdollisimman aidot ja yhdenmukaiset testialustan kanssa. Sen jälkeen valitaan valikoima yleisen turvallisuuden vaatimusten mukaisia ohjelmia ja sovellusmalleja, joiden suorituskyky mitataan erilaisten reititysmenetelmien alaisena sekä testialustalla että simulaattorilla. Tuloksia arvioidaan ja vertaillaan. Multicast monihyppy -video päätettiin sovelluksista valita tutkimusten pääkohteeksi ja sitä sekä sen ominaisuuksia on tarkoitus myös oikeissa kenttäkokeissa.

Audiosignaalin digitaalinen käsittely aktiivisessa meluntorjunnassa

Meluntorjuntaan on perinteisesti käytetty passiivisia menetelmiä. Monissa sovelluksissa melua voidaan vaimentaa myös aktiivisella meluntorjunnalla. Tässä työssä tutkitaan aktiivisen meluntorjunnan signaalinkäsittelyä sekä signaalinkäsittelyyn soveltuvia laitteistoja. Lisäksi selvitetään ANC-järjestelmien (Active Noise Control) toimintaanja signaalinkäsittelyyn vaikuttavia tekijöitä. Tutkinnassa rajoitutaan yksikanavaisiin järjestelmiin. Esimerkkisovelluksena käytetään ulkotilan melunvaimennukseen soveltuvaa järjestelmää. Esimerkkijärjestelmään suunniteltiin signaalinkäsittelylaitteisto, jonka soveltuvuutta järjestelmän signaalinkäsittelyyn selvitettiin suorituskykymittauksin ja kokeellisin mittauksin.Lisäksi pohditaan signaalinkäsittelyn toteuttamista tutkittavassa järjestelmässä ja sovelluskohteessa.

A RecommendationSystem for a Web Shop

Tämän työn tarkoituksena on käytännöllisen suositusjärjestelmäratkaisun kehittäminen verkkokauppaympäristöön olemassaolevaa teoriatietoa käyttäen. Työn ensimmäisessä osiossa tarkastellaan ensin tapoja lähdetiedon keräämiseksi järjestelmää varten. Tämän jälkeen käydään läpi eri menetelmiä suosituksen toteuttamiseksi. Lisäksi tutustutaan yleisiin ongelmiin eri menetelmien kanssa. Seuraavaksi tutkitaan miten järjestelmän käyttämään suositustietoa voidaan ryhmitellä. Tämänjälkeen arvioidaan esitettyjä menetelmiä yleisesti tunnettujen kriteerien perusteella. Suositusjärjestelmän toteutustyö on kuvattuna työn toisessa osiossa. Toteutettu ohjelmisto on asennettu kahteen erilliseen toimintaympäristöön.

Teräsvalimon energia-analyysi

Teräksen valuprosessi kuluttaa runsaasti energiaa ja tuottaa merkittävästi lämpöä. Ylimääräinen lämpö on poistettava tuotantotiloista, sillä se sisältää yleensä myös paljon hiukkasia ja muita epäpuhtauksia. Lämmön talteenottaminen vähentää teräsvalimon energiankulutusta, mutta sen toteuttaminen ei ole ongelmatonta. Energia-analyysi selvittää yrityksen energian käytön ja tuotannon kehityksen sekä nykytilan. Analyysi pyrkii selvittämään kohteet, joissa energiaakuluu ja joissa sitä syntyy eniten. Tämä opinnäytetyö on sovellettu teollisuuden energia-analyysi, joka sisältää ehdotuksia energian käytöntehostamismahdollisuuksista ja säästömahdollisuuksista. Ehdotuksissa esitelläänviisi tärkeimmäksi katsottua ja kahdeksan muuta energiansäästökohdetta. Näiden lisäksi on annettu seitsemän ehdotusta muista tuotantoa ja energiansäästöä tukevista toimenpiteistä.

An Image Enhancement Technique using MTF of Human eye

Image filtering is a highly demanded approach of image enhancement in digital imaging systems design. It is widely used in television and camera design technologies to improve the quality of an output image to avoid various problems such as image blurring problem thatgains importance in design of displays of large sizes and design of digital cameras. This thesis proposes a new image filtering method basedon visual characteristics of human eye such as MTF. In contrast to the traditional filtering methods based on human visual characteristics this thesis takes into account the anisotropy of the human eye vision. The proposed method is based on laboratory measurements of the human eye MTF and takes into account degradation of the image by the latter. This method improves an image in the way it will be degraded by human eye MTF to give perception of the original image quality. This thesis gives a basic understanding of an image filtering approach and the concept of MTF and describes an algorithm to perform an image enhancement based on MTF of human eye. Performed experiments have shown quite good results according to human evaluation. Suggestions to improve the algorithm are also given for the future improvements.

Systematic review protocol to define classical IgE-associated diseases from birth to adolescence: the MeDALL study

BACKGROUND: Classical disease phenotypes are mainly based on descriptions of symptoms and the hypothesis that a given pattern of symptoms provides a diagnosis. With refined technologies there is growing evidence that disease expression in patients is much more diverse and subtypes need to be defined to allow a better targeted treatment. One of the aims of the Mechanisms of the Development of Allergy Project (MeDALL,FP7) is to re-define the classical phenotypes of IgE-associated allergic diseases from birth to adolescence, by consensus among experts using a systematic review of the literature and identify possible gaps in research for new disease markers. This paper describes the methods to be used for the systematic review of the classical IgE-associated phenotypes applicable in general to other systematic reviews also addressing phenotype definitions based on evidence. METHODS/DESIGN: Eligible papers were identified by PubMed search (complete database through April 2011). This search yielded 12,043 citations. The review includes intervention studies (randomized and clinical controlled trials) and observational studies (cohort studies including birth cohorts, case-control studies) as well as case series. Systematic and non-systematic reviews, guidelines, position papers and editorials are not excluded but dealt with separately. Two independent reviewers in parallel conducted consecutive title and abstract filtering scans. For publications where title and abstract fulfilled the inclusion criteria the full text was assessed. In the final step, two independent reviewers abstracted data using a pre-designed data extraction form with disagreements resolved by discussion among investigators. DISCUSSION: The systematic review protocol described here allows to generate broad,multi-phenotype reviews and consensus phenotype definitions. The in-depth analysis of the existing literature on the classification of IgE-associated allergic diseases through such a systematic review will 1) provide relevant information on the current epidemiologic definitions of allergic diseases, 2) address heterogeneity and interrelationships and 3) identify gaps in knowledge.