A hybrid mixed cost-function TEQ initialization algorithm for ADSL modems

In this paper, we present a hybrid mixed cost-function adaptive initialization algorithm for the time domain equalizer in a discrete multitone (DMT)-based asymmetric digital subscriber loop. Using our approach, a higher convergence rate than that of the commonly used least-mean square algorithm is obtained, whilst attaining bit rates close to the optimum maximum shortening SNR and the upper bound SNR. Moreover, our proposed method outperforms the minimum mean-squared error design for a range of TEQ filter lengths.

A Constrained Optimization Approach to Dynamic State Estimation for Power Systems Including PMU and Missing Measurements.

In this brief, a hybrid filter algorithm is developed to deal with the state estimation (SE) problem for power systems by taking into account the impact from the phasor measurement units (PMUs). Our aim is to include PMU measurements when designing the dynamic state estimators for power systems with traditional measurements. Also, as data dropouts inevitably occur in the transmission channels of traditional measurements from the meters to the control center, the missing measurement phenomenon is also tackled in the state estimator design. In the framework of extended Kalman filter (EKF) algorithm, the PMU measurements are treated as inequality constraints on the states with the aid of the statistical criterion, and then the addressed SE problem becomes a constrained optimization one based on the probability-maximization method. The resulting constrained optimization problem is then solved using the particle swarm optimization algorithm together with the penalty function approach. The proposed algorithm is applied to estimate the states of the power systems with both traditional and PMU measurements in the presence of probabilistic data missing phenomenon. Extensive simulations are carried out on the IEEE 14-bus test system and it is shown that the proposed algorithm gives much improved estimation performances over the traditional EKF method.

An Ultrasonic Relaxation Study of 1-Alkyl-3-Methylmidazolium-Based Room Temperature Ionic Liquids: Probing the Role of Alkyl Chain Length in the Cation

Ultrasound absorption spectra of four 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide were determined as a function of the alkyl chain length on the cation from 1-propyl- to 1-hexyl- from 293.15 to 323.15 K at ambient pressure. Herein, the ultrasound absorption measurements were carried out using a standard pulse technique within a frequency range from 10 to 300 MHz. Additionally the speed of sound, density and viscosity have been measured. The presence of strong dissipative processes during the ultrasound wave propagation was found experimentally, i.e. relaxation processes in the megahertz range were observed for all compounds over the whole temperature range. The relaxation spectra (both relaxation amplitude and relaxation frequency) were shown to be dependent on the alkyl side chain length of the 1-alkyl-3-methylimidazolium ring. In most cases, a single Debye model described the absorption spectra very well. However, a comparison of the determined spectra with the spectra of a few other imidazolium-based ionic liquids reported in the literature (in part recalculated in this work) shows that the complexity of the spectra increases rapidly with the elongation of the alkyl chain length on the cation. This complexity indicates that both the volume viscosity and the shear viscosity are involved in relaxation processes even in relatively low frequency ranges. As a consequence, the sound velocity dispersion is present at relatively low megahertz frequencies.

Characteristics, complications, and gaps in evidence-based interventions in rheumatic heart disease: the Global Rheumatic Heart Disease Registry (the REMEDY study)

AIMS: Rheumatic heart disease (RHD) accounts for over a million premature deaths annually; however, there is little contemporary information on presentation, complications, and treatment.

METHODS AND RESULTS: This prospective registry enrolled 3343 patients (median age 28 years, 66.2% female) presenting with RHD at 25 hospitals in 12 African countries, India, and Yemen between January 2010 and November 2012. The majority (63.9%) had moderate-to-severe multivalvular disease complicated by congestive heart failure (33.4%), pulmonary hypertension (28.8%), atrial fibrillation (AF) (21.8%), stroke (7.1%), infective endocarditis (4%), and major bleeding (2.7%). One-quarter of adults and 5.3% of children had decreased left ventricular (LV) systolic function; 23% of adults and 14.1% of children had dilated LVs. Fifty-five percent (n = 1761) of patients were on secondary antibiotic prophylaxis. Oral anti-coagulants were prescribed in 69.5% (n = 946) of patients with mechanical valves (n = 501), AF (n = 397), and high-risk mitral stenosis in sinus rhythm (n = 48). However, only 28.3% (n = 269) had a therapeutic international normalized ratio. Among 1825 women of childbearing age (12-51 years), only 3.6% (n = 65) were on contraception. The utilization of valvuloplasty and valve surgery was higher in upper-middle compared with lower-income countries.

CONCLUSION: Rheumatic heart disease patients were young, predominantly female, and had high prevalence of major cardiovascular complications. There is suboptimal utilization of secondary antibiotic prophylaxis, oral anti-coagulation, and contraception, and variations in the use of percutaneous and surgical interventions by country income level.

Threshold Optimization for Energy Detection-Based Spectrum Sensing Over Hyper-Rayleigh Fading Channels

Spectrum sensing is a key function of cognitive radio systems. Sensing performance is determined by three main factors including the wireless channel between the primary system and the cognitive radio nodes, the detection threshold, and the sensing time. In this letter a closed-form expression for the average probability of detection for energy detection based spectrum sensing over two-wave with diffuse power fading channels is derived. This expression is then used to optimize the detection threshold for cognitive radio nodes, which operate in confined structures that exhibit worse than Rayleigh fading conditions. Such fading conditions can represent a behavioral model of cognitive machine-to-machine systems deployed in enclosed structures such as in-vehicular environments.

Dielectrics in a time-dependent electric field: a real-time approach based on density-polarization functional theory

In the presence of a (time-dependent) macroscopic electric field the electron dynamics of dielectrics cannot be described by the time-dependent density only. We present a real-time formalism that has the density and the macroscopic polarization P as key quantities. We show that a simple local function of P already captures long-range correlation in linear and nonlinear optical response functions. Specifically, after detailing the numerical implementation, we examine the optical absorption, the second- and third-harmonic generation of bulk Si, GaAs, AlAs and CdTe at different level of approximation. We highlight links with ultranonlocal exchange-correlation functional approximations proposed within linear response time-dependent density functional theory framework.

A systematic review of evidence-based assessment practices by allied health practitioners for children with cerebral palsy

AIM: The routine use of psychometrically robust assessment tools is integral to best practice. This systematic review aims to determine the extent to which evidence-based assessment tools were used by allied health practitioners for children with cerebral palsy (CP).

METHOD: The Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis protocols 2015 was employed. A search strategy applied the free text terms: 'allied health practitioner', 'assessment', and 'cerebral palsy', and related subject headings to seven databases. Included articles reported assessment practices of occupational therapists, physiotherapists, or speech pathologists working with children with CP aged 0 to 18 years, published from the year 2000.

RESULTS: Fourteen articles met the inclusion criteria. Eighty-eight assessment tools were reported, of which 23 were in high use. Of these, three tools focused on gross motor function and had acceptable validity for use with children with CP: Gross Motor Function Measure, Gross Motor Function Classification System, and goniometry. Validated tools to assess other activity components, participation, quality of life, and pain were used infrequently or not at all.

INTERPRETATION: Allied health practitioners used only a few of the available evidence-based assessment tools. Assessment findings in many areas considered important by children and families were rarely documented using validated assessment tools.

Using the fluorescent properties of STO-609 as a tool to assist structure-function analyses of recombinant CaMKK2

Calcium/calmodulin-dependent kinase kinase 2 (CaMKK2) has been implicated in the regulation of metabolic activity in cancer and immune cells, and affects whole-body metabolism by regulating ghrelin-signalling in the hypothalamus. This has led to efforts to develop specific CaMKK2 inhibitors, and STO-609 is the standardly used CaMKK2 inhibitor to date. We have developed a novel fluorescence-based assay by exploiting the intrinsic fluorescence properties of STO-609. Here, we report an in vitro binding constant of KD ∼17 nM between STO-609 and purified CaMKK2 or CaMKK2:Calmodulin complex. Whereas high concentrations of ATP were able to displace STO-609 from the kinase, GTP was unable to achieve this confirming the specificity of this association. Recent structural studies on the kinase domain of CaMKK2 had implicated a number of amino acids involved in the binding of STO-609. Our fluorescent assay enabled us to confirm that Phe(267) is critically important for this association since mutation of this residue to a glycine abolished the binding of STO-609. An ATP replacement assay, as well as the mutation of the 'gatekeeper' amino acid Phe(267)Gly, confirmed the specificity of the assay and once more confirmed the strong binding of STO-609 to the kinase. In further characterising the purified kinase and kinase-calmodulin complex we identified a number of phosphorylation sites some of which corroborated previously reported CaMKK2 phosphorylation and some of which, particularly in the activation segment, were novel phosphorylation events. In conclusion, the intrinsic fluorescent properties of STO-609 provide a great opportunity to utilise this drug to label the ATP-binding pocket and probe the impact of mutations and other regulatory modifications and interactions on the pocket. It is however clear that the number of phosphorylation sites on CaMKK2 will pose a challenge in studying the impact of phosphorylation on the pocket unless the field can develop approaches to control the spectrum of modifications that occur during recombinant protein expression in E. coli.

Synthesis of new vegetable oil-based polymeric materials

A crescente procura de recursos fosseis a que se tem assistido nos ultimos anos, tem resultado num crescimento sem precedentes dos precos, com consequencias imprevisiveis e que levara, no espaco de decadas, ao seu inevitavel esgotamento. A procura de um modelo de desenvolvimento sustentavel, baseado em recursos renovaveis e o grande desafio que se coloca a civilizacao no seculo XXI. A biomassa vegetal, atraves das designadas gBio-refinarias h, e uma alternativa logica para a producao de produtos quimicos e de materiais mas tambem de combustiveis e energia. Os oleos vegetais constituem uma das fracoes da biomassa vegetal, cuja exploracao tem merecido redobrada atencao nos ultimos anos, como fonte de materiais e de combustiveis. Assim, a presente dissertacao tem por objetivo o desenvolvimento de novos materiais polimericos derivados de oleos vegetais, seguindo duas abordagens distintas, nomeadamente a preparacao de polimeros atraves de polimerizacao por etapas e polimerizacao em cadeia (Parte B e C, respetivamente). Em primeiro lugar, foram sintetizados poliesteres alifaticos de cadeia longa a partir de monomeros provenientes do oleo de colza (Capitulo III). A auto-metatese do acido erucico com catalisadores de rutenio, seguida de hidrogenacao da ligacao dupla, originou o acido 1,26-hexacosanodioico, que por sua vez foi convertido em hexacosano-1,26-diol. Subsequentemente, a policondensacao do acido ƒ¿,ƒÖ-dicarboxilico de cadeia longa com o hexacosano-1,26-diol originou o poliester 26,26. O diacido C26 foi tambem polimerizado com outros alcano-diois de cadeia curta, nomeadamente o dodecano-1,12-diol e o butano-1,2-diol, produzindo, respetivamente, os poliesteres 12,26 e 4,26. Estes poliesteres de fontes 100% renovaveis possuem valores de Mn na ordem dos 8-14 kDa e valores de PDI entre 2.1 e 2.7. As propriedades destes poliesteres alifaticos foram avaliadas atraves de varias tecnicas, revelando elevada cristalinidade (com uma estrutura cristalina como a do polietileno) e elevadas temperaturas de fusao (74-104 ‹C), cristalizacao (68-92 ‹C) e degradacao (323-386 ‹C). Em segundo lugar, foram sintetizados polimeros lineares termo-reversiveis a partir de derivados do oleo de ricinio (Capitulo IV). Para tal foram preparados monomeros que incorporam aneis furanicos inseridos atraves do acoplamento tiol-eno, e que posteriormente foram polimerizados pela reacao de Diels-Alder (DA) entre os grupos furano (dieno A) e estruturas complementares do tipo maleimida (dienofilo B). Para as polimerizacoes DA foram consideradas duas abordagens diferentes, nomeadamente (i) o uso de monomeros com dois aneis furanicos terminais em conjunto com uma bismaleimida (sistemas AA+BB) e (ii) a utilizacao de um monomero que incorpora ambos os grupos reativos, furano e maleimida, na sua estrutura (sistema AB). Este estudo demonstrou claramente que ambas as estratégias foram bem sucedidas embora com diferentes resultados em termos da natureza dos produtos obtidos. Estes polímeros lineares apresentam valores relativamente baixos de Tg (-40 to -2 °C) devido à natureza flexível dos grupos separadores das funções reativas, e de Mn (4.5-9.0 kDa) dada a observada tendência de ciclização associada a concentrações baixas de monómero. A aplicação da reação de retro-DA aos polímeros em causa confirmou o seu caráter reversível, ou seja, a possibilidade de promover, em condições controladas, a despolimerização com recuperação dos monómeros de partida. Esta particularidade abre caminhos para materiais macromoleculares originais com aplicações promissoras tais como auto-reparação e reciclabilidade. Em terceiro lugar, sintetizaram-se polímeros não-lineares termo-reversíveis a partir de derivados do óleo de ricínio (Capítulo V). Para tal foram preparados monómeros trifuncionais e posteriormente polimerizados através da reação de DA entre os grupos reativos complementares furano/maleimida. Foram consideradas três abordagens distintas para preparar estes polímeros não-lineares, nomeadamente através da utilização de (i) um monómero bisfurânico em combinação com uma trismaleimida (sistema A2+B3) e (ii) um monómero trisfurânico em conjunto com uma bismaleimida (sistema A3+B2) que originaram materiais ramificados ou reticulados, e ainda (iii) a utilização de monómeros assimetricamente substituídos do tipo A2B ou AB2 capazes de originar estruturas macromoleculares hiper-ramificadas. Todos os sistemas apresentaram valores de Tg perto de 0 °C, o que era de esperar para estes materiais não-lineares. A aplicação da reação de retro-DA comprovou mais uma vez o caráter termo-reversível das polimerizações em causa. Em quarto lugar e último lugar, foram preparados copolímeros de acetato de vinilo (VAc) com monómeros derivados de óleo de girassol (Capítulo VI). Ésteres vinílicos de ácidos gordos (FAVE) foram sintetizados por transvinilação dos ácidos oleico e linoleico com VAc catalisada por um complexo de irídio. Os monómeros vinílicos preparados foram caracterizados e posteriormente homopolimerizados e copolimerizados com VAc através do uso dos grupos vinílicos terminais como função inicial de polimerização. A variação do tipo e quantidade de monómero FAVE e da quantidade de iniciador radicalar originou copolímeros de VAc com valores de Mn na gama de 1.2-3.0 kDa e valores de Tg de -5 a 16 °C. Os copolímeros foram avaliados em testes de cura oxidativa através das insaturações nas suas cadeias alifáticas para formar materiais reticulados, e os resultados sugerem que eles podem ser sistemas efetivos de cura para aplicações como tintas, vernizes e outros tipos de revestimento. Todos os materiais poliméricos preparados ao longo deste trabalho constituem contribuições atrativas para a área dos polímeros oriundos de recursos renováveis e representam uma prova indiscutível de que os óleos vegetais são percursores promissores de materiais macromoleculares com potenciais aplicações.

Economic optimization of wind farms in function of the cost of energy produced

Esta tese apresenta um estudo sobre otimização económica de parques eólicos, com o objetivo de obter um algoritmo para otimização económica de parques eólicos através do custo da energia produzida. No estudo utilizou-se uma abordagem multidisciplinar. Inicialmente, apresentam-se as principais tecnologias e diferentes arquiteturas utilizadas nos parques eólicos. Bem como esquemas de funcionamento e gestão dos parques. São identificadas variáveis necessárias e apresenta-se um modelo dimensionamento para cálculo dos custos da energia produzida, tendo-se dado ênfase às instalações onshore e ligados a rede elétrica de distribuição. É feita uma análise rigorosa das características das topologias dos aerogeradores disponíveis no mercado, e simula-se o funcionamento de um parque eólico para testar a validade dos modelos desenvolvidos. Também é implementado um algoritmo para a obtenção de uma resposta otimizada para o ciclo de vida económico do parque eólico em estudo. A abordagem proposta envolve algoritmos para otimização do custo de produção com multiplas funções objetivas com base na descrição matemática da produção de eletricidade. Foram desenvolvidos modelos de otimização linear, que estabelece a ligação entre o custo económico e a produção de eletricidade, tendo em conta ainda as emissões de CO2 em instrumentos de política energética para energia eólica. São propostas expressões para o cálculo do custo de energia com variáveis não convencionais, nomeadamente, para a produção variável do parque eólico, fator de funcionamento e coeficiente de eficiência geral do sistema. Para as duas últimas, também é analisado o impacto da distribuição do vento predominante no sistema de conversão de energia eólica. Verifica-se que os resultados obtidos pelos algoritmos propostos são similares às obtidas por demais métodos numéricos já publicados na comunidade científica, e que o algoritmo de otimização económica sofre influência significativa dos valores obtidos dos coeficientes em questão. Finalmente, é demonstrado que o algoritmo proposto (LCOEwso) é útil para o dimensionamento e cálculo dos custos de capital e O&M dos parques eólicos com informação incompleta ou em fase de projeto. Nesse sentido, o contributo desta tese vem ser desenvolver uma ferramenta de apoio à tomada de decisão de um gestor, investidor ou ainda agente público em fomentar a implantação de um parque eólico.

The function and future of the LOICS basins approach in promoting integrated coastal zone & watershed management with an emphasis on developing countries

Dissertação de Mestrado, Gestão da Água e da Costa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2010

Diatom-based characterization of iberian coastal environments at different time scales

Tese de doutoramento, Geologia (Geologia Económica e do Ambiente), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Disfuncionalidades do sistema jurídico criminal do Brasil em face do direito fundamental à segurança

Tese de doutoramento, Direito (Ciências Jurídico-Políticas), Universidade de Lisboa, Faculdade de Direito, 2014

Biological membranes : biophysical properties and aquaporin function

Tese de doutoramento, Farmácia (Bioquímica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2014

Methods for the transfer function design of multiple narrow-band bandpass sigma-delta modulators

This paper presents the design analysis of novel tunable narrow-band bandpass sigma-delta modulators, which can achieve concurrent multiple noise-shaping for multi-tone input signals. Four different design methodologies based on the noise transfer functions of comb filters, slink filters, multi-notch filters and fractional delay comb filters are applied for the design of these multiple-band sigma-delta modulators. The latter approach utilises conventional comb filters in conjunction with FIR, or allpass IIR fractional delay filters, to deliver the desired nulls for the quantisation noise transfer function. Detailed simulation results show that FIR fractional delay comb filter-based sigma-delta modulators tune accurately to most centre frequencies, but suffer from degraded resolution at frequencies close to Nyquist. However, superior accuracies are obtained from their allpass IIR fractional delay counterpart at the expense of a slight shift in noise-shaping bands at very high frequencies. The merits and drawbacks of each technique for the various sigma-delta topologies are assessed in terms of in-band signal-to-noise ratios, accuracy of tunability and coefficient complexity for ease of implementation.