The Use of Almost Linear Phase IIR filters In DFT Modulated Filter Banks for Communication Systems

This paper is on the use and performance of M-path polyphase Infinite Impulse Response (IIR) filters for channelisation, conventionally where Finite Impulse Response (FIR) filters are preferred. This paper specifically focuses on the Discrete Fourier Transform (DFT) modulated filter banks, which are known to be an efficient choice for channelisation in communication systems. In this paper, the low-pass prototype filter for the DFT filter bank has been implemented using an M-path polyphase IIR filter and we show that the spikes present at the stopband can be avoided by making use of the guardbands between narrowband channels. It will be shown that the channelisation performance will not be affected when polyphase IIR filters are employed instead of their counterparts derived from FIR prototype filters. Detailed complexity and performance analysis of the proposed use will be given in this article.

Select, Link and Rank: Diversified Query Expansion and Entity Ranking using Wikipedia

A search query, being a very concise grounding of user intent, could potentially have many possible interpretations. Search engines hedge their bets by diversifying top results to cover multiple such possibilities so that the user is likely to be satisfied, whatever be her intended interpretation. Diversified Query Expansion is the problem of diversifying query expansion suggestions, so that the user can specialize the query to better suit her intent, even before perusing search results. We propose a method, Select-Link-Rank, that exploits semantic information from Wikipedia to generate diversified query expansions. SLR does collective processing of terms and Wikipedia entities in an integrated framework, simultaneously diversifying query expansions and entity recommendations. SLR starts with selecting informative terms from search results of the initial query, links them to Wikipedia entities, performs a diversity-conscious entity scoring and transfers such scoring to the term space to arrive at query expansion suggestions. Through an extensive empirical analysis and user study, we show that our method outperforms the state-of-the-art diversified query expansion and diversified entity recommendation techniques.

Energy efficiency analysis of rank-1 Ricean fading MIMO channels

This paper studies the energy efficiency (EE) of a point-to-point rank-1 Ricean fading multiple-input-multiple-output (MIMO) channel. In particular, a tight lower bound and an asymptotic approximation for the EE of the considered MIMO system are presented, under the assumption that the channel is unknown at the transmitter and perfectly known at the receiver. Moreover, the effects of different system parameters, namely, transmit power, spectral efficiency (SE), and number of transmit and receive antennas, on the EE are analytically investigated. An important observation is that, in the high signal-to-noise ratio regime and with the other system parameters fixed, the optimal transmit power that maximizes the EE increases as the Ricean-K factor increases. On the contrary, the optimal SE and the optimal number of transmit antennas decrease as K increases.

Fabrication and Characterization of Efficient Optical Filter Arrays Implemented by 3D Nanoimprint

In dieser Arbeit werden optische Filterarrays für hochqualitative spektroskopische Anwendungen im sichtbaren (VIS) Wellenlängenbereich untersucht. Die optischen Filter, bestehend aus Fabry-Pérot (FP)-Filtern für hochauflösende miniaturisierte optische Nanospektrometer, basieren auf zwei hochreflektierenden dielektrischen Spiegeln und einer zwischenliegenden Resonanzkavität aus Polymer. Jeder Filter erlaubt einem schmalbandigem spektralen Band (in dieser Arbeit Filterlinie genannt) ,abhängig von der Höhe der Resonanzkavität, zu passieren. Die Effizienz eines solchen optischen Filters hängt von der präzisen Herstellung der hochselektiven multispektralen Filterfelder von FP-Filtern mittels kostengünstigen und hochdurchsatz Methoden ab. Die Herstellung der multiplen Spektralfilter über den gesamten sichtbaren Bereich wird durch einen einzelnen Prägeschritt durch die 3D Nanoimprint-Technologie mit sehr hoher vertikaler Auflösung auf einem Substrat erreicht. Der Schlüssel für diese Prozessintegration ist die Herstellung von 3D Nanoimprint-Stempeln mit den gewünschten Feldern von Filterkavitäten. Die spektrale Sensitivität von diesen effizienten optischen Filtern hängt von der Genauigkeit der vertikalen variierenden Kavitäten ab, die durch eine großflächige ‚weiche„ Nanoimprint-Technologie, UV oberflächenkonforme Imprint Lithographie (UV-SCIL), ab. Die Hauptprobleme von UV-basierten SCIL-Prozessen, wie eine nichtuniforme Restschichtdicke und Schrumpfung des Polymers ergeben Grenzen in der potenziellen Anwendung dieser Technologie. Es ist sehr wichtig, dass die Restschichtdicke gering und uniform ist, damit die kritischen Dimensionen des funktionellen 3D Musters während des Plasmaätzens zur Entfernung der Restschichtdicke kontrolliert werden kann. Im Fall des Nanospektrometers variieren die Kavitäten zwischen den benachbarten FP-Filtern vertikal sodass sich das Volumen von jedem einzelnen Filter verändert , was zu einer Höhenänderung der Restschichtdicke unter jedem Filter führt. Das volumetrische Schrumpfen, das durch den Polymerisationsprozess hervorgerufen wird, beeinträchtigt die Größe und Dimension der gestempelten Polymerkavitäten. Das Verhalten des großflächigen UV-SCIL Prozesses wird durch die Verwendung von einem Design mit ausgeglichenen Volumen verbessert und die Prozessbedingungen werden optimiert. Das Stempeldesign mit ausgeglichen Volumen verteilt 64 vertikal variierenden Filterkavitäten in Einheiten von 4 Kavitäten, die ein gemeinsames Durchschnittsvolumen haben. Durch die Benutzung der ausgeglichenen Volumen werden einheitliche Restschichtdicken (110 nm) über alle Filterhöhen erhalten. Die quantitative Analyse der Polymerschrumpfung wird in iii lateraler und vertikaler Richtung der FP-Filter untersucht. Das Schrumpfen in vertikaler Richtung hat den größten Einfluss auf die spektrale Antwort der Filter und wird durch die Änderung der Belichtungszeit von 12% auf 4% reduziert. FP Filter die mittels des Volumengemittelten Stempels und des optimierten Imprintprozesses hergestellt wurden, zeigen eine hohe Qualität der spektralen Antwort mit linearer Abhängigkeit zwischen den Kavitätshöhen und der spektralen Position der zugehörigen Filterlinien.

3D nanoimprint technology for NIR Fabry-Pérot filter arrays

Im Rahmen dieser Arbeit wird die Herstellung von miniaturisierten NIR-Spektrometern auf Basis von Fabry-Pérot (FP) Filter Arrays behandelt. Bisher ist die kostengünstige Strukturierung von homogenen und vertikal erweiterten Kavitäten für NIR FP-Filter mittels Nanoimprint Technologie noch nicht verfügbar, weil die Qualität der Schichten des Prägematerials unzureichend ist und die geringe Mobilität der Prägematerialien nicht ausreicht, um die vertikal erweiterten Kavitäten zu füllen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Reduzierung des technischen Aufwands zur Herstellung von homogenen und vertikal erweiterten Kavitäten. Zur Strukturierung der Kavitäten wird ein großflächiger substratkonformer UV-Nanoimprint Prozess (SCIL - Substrate Conformal Imprint Lithoghaphy) verwendet, der auf einem Hybridstempel basiert und Vorteile von harten und weichen Stempeln vereint. Um die genannten Limitierungen zu beseitigen, werden alternative Designs der Kavitäten untersucht und ein neues Prägematerial eingesetzt. Drei Designlösungen zur Herstellung von homogenen und erweiterten Kavitäten werden untersucht und verglichen: (i) Das Aufbringen des Prägematerials mittel mehrfacher Rotationsbeschichtung, um eine höhere Schichtdicke des Prägematerials vor dem Prägeprozess zu erzeugen, (ii) die Verwendung einer hybriden Kavität bestehend aus einer strukturierten Schicht des Prägematerials eingebettet zwischen zwei Siliziumoxidschichten, um die Schichtdicke der organischen Kavität zu erweitern und (iii) die Optimierung des Prägeprozesses durch Verwendung eines neuen Prägematerials. Die mit diesen drei Ansätzen hergestellten FP-Filter Arrays zeigen, hohe Transmissionen (beste Transmission > 90%) und kleine Linienbreiten (Halbwertsbreiten <5 nm).

Low-rank iterative solvers for large-scale stochastic Galerkin linear systems

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Mathematik, Dissertation, 2016

Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended kalman filter

SANTANA, André M.; SOUZA, Anderson A. S.; BRITTO, Ricardo S.; ALSINA, Pablo J.; MEDEIROS, Adelardo A. D. Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended Kalman Filter. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATICS IN CONTROL, AUTOMATION AND ROBOTICS, 5., 2008, Funchal, Portugal. Proceedings... Funchal, Portugal: ICINCO, 2008.

Using augmented state Kalman filter to localize multi autonomous underwater vehicles

The present paper describes a system for the construction of visual maps ("mosaics") and motion estimation for a set of AUVs (Autonomous Underwater Vehicles). Robots are equipped with down-looking camera which is used to estimate their motion with respect to the seafloor and built an online mosaic. As the mosaic increases in size, a systematic bias is introduced in its alignment, resulting in an erroneous output. The theoretical concepts associated with the use of an Augmented State Kalman Filter (ASKF) were applied to optimally estimate both visual map and the fleet position.

Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended kalman filter

SANTANA, André M.; SOUZA, Anderson A. S.; BRITTO, Ricardo S.; ALSINA, Pablo J.; MEDEIROS, Adelardo A. D. Localization of a mobile robot based on odometry and natural landmarks using extended Kalman Filter. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATICS IN CONTROL, AUTOMATION AND ROBOTICS, 5., 2008, Funchal, Portugal. Proceedings... Funchal, Portugal: ICINCO, 2008.

Rank metric convolutional codes

In this contribution, we propose a first general definition of rank-metric convolutional codes for multi-shot network coding. To this aim, we introduce a suitable concept of distance and we establish a generalized Singleton bound for this class of codes.

Contrast sensitivity evaluation with filter contact lenses in patients with retinitis pigmentosa: a pilot study

Purpose: the aim of this pilot study was to test whether retinitis pigmentosa patients would benefit from filter contact lenses as an effective optical aid against glare and photophobia. Methods: fifteen subjects with retinitis pigmentosa were enrolled in this study. All of them were evaluated with filter soft contact lenses (MaxSight), filter glasses (CPF 527) and without filters (control). All patients were assessed for the three aid conditions by means of best corrected visual acuity (BCVA), contrast sensitivity (without glare and with central and peripheral glare)(CSV-1000) and a specific subjective questionnaire about quality of vision. Results: BCVA was slightly better with filters than without filter but the differences were not statistically significant. Contrast sensitivity without glare improved significantly with the contact lenses (p<0.05). The central glare had significant differences for the frequencies of 3 cpd and 18 cpd between the contact lens filter and the control group (p=0.021 and p=0.044, respectively). For the peripheral glare contrast sensitivity improved with contact lens versus control group for highest frequencies, 12 and 18 cpd (p<0.001 and p=0.045, respectively). According to the questionnaire the contact lens filter gave them more visual comfort than the glasses filter under the scenarios of indoors glare, outdoors activities and indoors comfort. Conclusion: the filter contact lenses seem to be a good option to improve the quality of vision of patients with retinitis pigmentosa.

Sistema RANKL/RANK/OPG e o seu papel na reabsorção óssea na periodontite crónica

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz