Digital beamforming and moving target indication for future spaceborne synthetic aperture radar

During the last decade the interest on space-borne Synthetic Aperture Radars (SAR) for remote sensing applications has grown as testified by the number of recent and forthcoming missions as TerraSAR-X, RADARSAT-2, COSMO-kyMed, TanDEM-X and the Spanish SEOSAR/PAZ. In this sense, this thesis proposes to study and analyze the performance of the state-of-the-Art space-borne SAR systems, with modes able to provide Moving Target Indication capabilities (MTI), i.e. moving object detection and estimation. The research will focus on the MTI processing techniques as well as the architecture and/ or configuration of the SAR instrument, setting the limitations of the current systems with MTI capabilities, and proposing efficient solutions for the future missions. Two European projects, to which the Universitat Politècnica de Catalunya provides support, are an excellent framework for the research activities suggested in this thesis. NEWA project proposes a potential European space-borne radar system with MTI capabilities in order to fulfill the upcoming European security policies. This thesis will critically review the state-of-the-Art MTI processing techniques as well as the readiness and maturity level of the developed capabilities. For each one of the techniques a performance analysis will be carried out based on the available technologies, deriving a roadmap and identifying the different technological gaps. In line with this study a simulator tool will be developed in order to validate and evaluate different MTI techniques in the basis of a flexible space-borne radar configuration. The calibration of a SAR system is mandatory for the accurate formation of the SAR images and turns to be critical in the advanced operation modes as MTI. In this sense, the SEOSAR/PAZ project proposes the study and estimation of the radiometric budget. This thesis will also focus on an exhaustive analysis of the radiometric budget considering the current calibration concepts and their possible limitations. In the framework of this project a key point will be the study of the Dual Receive Antenna (DRA) mode, which provides MTI capabilities to the mission. An additional aspect under study is the applicability of the Digital Beamforming on multichannel and/or multistatic radar platforms, which conform potential solutions for the NEWA project with the aim to fully exploit its capability jointly with MTI techniques.

Engineering the thermal emission of macroporous silicon

Todos los cuerpos emiten luz espontaneamente al ser calentados. El espectro de radiacion es una funcion de la temperatura y el material. Sin embargo, la mayoria de los materiales irradia, en general, en una banda espectral amplia. Algunas matereiales, por el contrario, son capaces de concentrar la radiacion termica en una banda espectral mucho mas estrecha. Estos materiales se conocen como emisores selectivos y su uso tiene un profundo impacto en la eficiencia de sistemas sistemas tales como iluminacion y conversion de energia termofotovoltaica. De los emisores selectivos se espera que sean capaces de operar a altas temperaturas y que emitan en una banda espectral muy concisa. Uno de los metodos mas prometedores para controlar y disenar el espectro de emision termico es la utilizacion de cristales fotonicos. Los cristales fotonicos son estructuras periodicas artificiales capaces de controlar y confinar la luz de formas sin precedentes. Sin embargo, la produccion de dichas estructuras con grandes superficies y capaces de soportar altas temperaturas sigue siendo una dificil tarea. Este trabajo esta dedicada al estudio de las propiedades de emision termica de estructuras 3D de silicio macroporoso en el rango espectral mid-IR (2-30 m). En particular, este trabajo se enfoca en reducir la elevada emisividad del silicio cristalino. Las muestras estudiadas en este trabajo tienen una periodicidad de 4 m, lo que limitan los resultados obtenidos a la banda del infrarrojo medio, aunque estructuras mucho mas pequenas son tecnologicamente realizables con el metodo de fabricacion utilizado. Hemos demostrado que el silicio macroporoso 3D puede inhibir completamente la emision termica en su superficie. Mas aun, esta banda se puede ajustar en un amplio margen mediante pequenos cambios durante la formacion de los macroporos. Tambien hemos demostrado que tanto el ancho como la frecuencia de la banda de inhibicion se puede doblar mediante la aplicacion de tecnicas de postprocesado adecuadas. Finalmente hemos mostrado que es posible crear bandas de baja emisividad arbitrariamente anchas mediante estructuras macroporosas aperiodicas.

Al di là del fiume - attraverso il fiume: il basso corso del Ter in Catalogna

La ricerca prende in considerazione dal punto di vista dell’architettura e dell’urbanistica la relazione tra la città e il fiume che la attraversa o la lambisce; l’insediamento umano viene analizzato nel contesto del bacino idrografico al quale appartiene. La ricerca è stata sviluppata in seno alla tesi dottorale ora in fase di elaborazione presso il Departamento de Urbanismo y Ordenación del Territorio dell’Universidad Politecnica de Catalunya. La tesi ha come caso studio il tratto basso del fiume Ter in Catalogna. Nella discussione sul paesaggio urbano contemporaneo oggi la riflessione è centrata sulla città che si territorializza; la dimensione urbana interferisce con gran parte della superficie della terra facendo sfumare le tradizionali distinzioni tra urbano e non-urbano, tra spazio costruito e spazio aperto. In questo contesto, quale termine di conciliazione tra la dinamica naturale e la costruzione storica dei luoghi prodotta dall’intervento umano, il fiume si rivela uno strumento essenziale di analisi e progetto. L’obiettivo di questa ricerca è suggerire un’approssimazione al progetto della città che si sviluppa lungo il corso fluviale costruendo strumenti per la riflessione “attraverso il fiume”. Partendo dall’ipotesi che la città si insedia lungo un corso d’acqua secondo una sintassi territoriale stabilita dalla geografía e dalla geomorfologia del fiume stesso, il fine è fornire strumenti per il processo di recupero degli spazi fluviali in contesti urbanizzati. Il fiume diviene componente geografica chiave degli insediamenti dispersi e risorsa per costruirne l’abitabilità.

COIM-BEST main contributions for a better joint response

El projecte COIM-BEST ha investigat com, per mitjà de la formació, es pot millorar la coordinació entre múltiples agències per fer front a les situacions crítiques que es produeixen en les grans emergències. Entre les conclusions de l’estudi COIM-BEST, que ja ha rebut bones valoracions per part de la comissió europea, es destaca la necessitat d’una bona coordinació entre els cossos i agents que participen en la gestió de les grans crisis, generar una confiança entre aquests actors, harmonitzar la formació i una bona articulació de les categories de comandament que es fan càrrec de la direcció de la gestió de l’emergència. El projecte COIM-BEST s'emmarca en el Programa per a la prevenció, preparació i gestió de les conseqüències del terrorisme i altres riscos relacionats amb la seguretat (CIPS) de la Direcció General de Justícia, Llibertat i Seguretat de la Comissió Europea i compta amb la col·laboració de l‘Institut de Seguretat Pública de Catalunya, la Fondazione per la Ricerca sulle Migrazione e Integrazione delle Tecnologie (FORMIT), el Global Law Enforcement Institute i la Universitat Politècnica de Catalunya

Resource management research in Passive Optical Networks (PON)

Next Generation Access Networks (NGAN) are the new step forward to deliver broadband services and to facilitate the integration of different technologies. It is plausible to assume that, from a technological standpoint, the Future Internet will be composed of long-range high-speed optical networks; a number of wireless networks at the edge; and, in between, several access technologies, among which, the Passive Optical Networks (xPON) are very likely to succeed, due to their simplicity, low-cost, and increased bandwidth. Among the different PON technologies, the Ethernet-PON (EPON) is the most promising alternative to satisfy operator and user needs, due to its cost, flexibility and interoperability with other technologies. One of the most interesting challenges in such technologies relates to the scheduling and allocation of resources in the upstream (shared) channel. The aim of this research project is to study and evaluate current contributions and propose new efficient solutions to address the resource allocation issues in Next Generation EPON (NG-EPON). Key issues in this context are future end-user needs, integrated quality of service (QoS) support and optimized service provisioning for real time and elastic flows. This project will unveil research opportunities, issue recommendations and propose novel mechanisms associated with the convergence within heterogeneous access networks and will thus serve as a basis for long-term research projects in this direction. The project has served as a platform for the generation of new concepts and solutions that were published in national and international conferences, scientific journals and also in book chapter. We expect some more research publications in addition to the ones mentioned to be generated in a few months.

Implementation of zonal control algorithms in adaptive optical systems with sparse control matrices

Miralls deformables més i més grans, amb cada cop més actuadors estan sent utilitzats actualment en aplicacions d'òptica adaptativa. El control dels miralls amb centenars d'actuadors és un tema de gran interès, ja que les tècniques de control clàssiques basades en la seudoinversa de la matriu de control del sistema es tornen massa lentes quan es tracta de matrius de dimensions tan grans. En aquesta tesi doctoral es proposa un mètode per l'acceleració i la paral.lelitzacó dels algoritmes de control d'aquests miralls, a través de l'aplicació d'una tècnica de control basada en la reducció a zero del components més petits de la matriu de control (sparsification), seguida de l'optimització de l'ordenació dels accionadors de comandament atenent d'acord a la forma de la matriu, i finalment de la seva posterior divisió en petits blocs tridiagonals. Aquests blocs són molt més petits i més fàcils de fer servir en els càlculs, el que permet velocitats de càlcul molt superiors per l'eliminació dels components nuls en la matriu de control. A més, aquest enfocament permet la paral.lelització del càlcul, donant una com0onent de velocitat addicional al sistema. Fins i tot sense paral. lelització, s'ha obtingut un augment de gairebé un 40% de la velocitat de convergència dels miralls amb només 37 actuadors, mitjançant la tècnica proposada. Per validar això, s'ha implementat un muntatge experimental nou complet , que inclou un modulador de fase programable per a la generació de turbulència mitjançant pantalles de fase, i s'ha desenvolupat un model complert del bucle de control per investigar el rendiment de l'algorisme proposat. Els resultats, tant en la simulació com experimentalment, mostren l'equivalència total en els valors de desviació després de la compensació dels diferents tipus d'aberracions per als diferents algoritmes utilitzats, encara que el mètode proposat aquí permet una càrrega computacional molt menor. El procediment s'espera que sigui molt exitós quan s'aplica a miralls molt grans.

Un servei civil noviolent: viabilitat i característiques: una anàlisi comparada

Recull les experiències d’intervencions civils noviolentes en conflictes internacionals. Aborda la dimensió civil de les noves concepcions de seguretat internacional, analitza la creixent importància del rol dels civils en les noves concepcions de seguretat sorgides del final de la guerra freda. També ofereix una proposta genèrica del que podria ser un servei civil català noviolent per la pau.

Puesta en marcha y validación de un instrumento de preparación de muestras analíticas

El projecte que es presenta, és una posada a punt d’ equip i mètode analític,d’un preparador de mostres automàtic, en una empresa farmacèutica.Es tracta d’un equip automatitzat capaç de realitzar tot el proces de preparacióde mostres, per al seu anàlisi quantitatiu.L’objetiu, es realizar la posada a punt de l’equip, crear el procediment de treball,a partir del manual d’ús, elaborar el mètode d’anàlisi per a la quantificació delprincipi actiu en una especialitat farmacèutica i la posterior validació del mateix.Es presenta un resum de las consideracions generals, per a la confecció delprotocol de validació de mètodes analítics, utilitzats en la determinacióquantitativa de fàrmacs.Es descriu detalladament el proces de validació que inclou entre d’altres, ladeterminació dels paràmetres de linealitat, precisió, exactitut, etc, així com lapresentació dels resultats en l’informe final.Es realitza una comparació de resultats entre el mètode rutinari de preparació iel mètode automatitzat, amb sis lots de l’especialitat farmacèutica estudiada.Per acabar, es valora la millora que l’adquisició de l’equip suposa per allaboratori.

Concurso internacional del equipamiento de “La Llotja de Lleida”

Concurs internacional restringit per invitació a 8 estudis molt relevants internacionalment per concurs d'idees del equipament "La Llotja a Lleida"

Toronto Waterfront Internacional Competition

Concurs internacional restringit per invitació per a la Toronto Waterfront international competition