Metodi di indagine acustica per l'integrità strutturale

Questa tesi ha lo scopo di indagare lo stato interno di materiali e strutture di diverso tipo tramite sollecitazione acustica o vibrazionale. Si sono sottoposte le strutture in esame a sollecitazione acustica (mediante speaker) o meccanica (mediante martello strumentato o altro percussore), acquisendo le onde meccaniche di ritorno con trasduttori microfonici, array microfonici, ed accelerometri. Si è valutato, di caso in caso, quale fosse la strumentazione più adeguata e quale il parametro da prendere in considerazione per effettuare una discriminazione tra oggetto integro ed oggetto danneggiato o contenente vuoti o inclusioni. Si è riflettuto sui dati raccolti allo scopo di capire quali caratteristiche accomunino strutture apparentemente diverse tra loro, e quali differenzino in realtà - rispetto alla possibilità di una efficace diagnosi acustica - strutture apparentemente simili. Si è sviluppato uno script su piattaforma MatLab® per elaborare i dati acquisiti. Tutte le analisi effettuate si basano sull'osservazione dello spettro acustico del segnale di ritorno dall'oggetto sollecitato. Ove necessario, si sono osservati la funzione di trasferimento del sistema (per il calcolo della quale si crosscorrelano i segnali di output e di input) o il waterfall. Da questa base, si sono sviluppati parametri specifici per i vari casi. Gli esami più proficui si sono effettuati sui solai, per la verifica dello sfondellamento dei laterizi. Anche lo studio su prodotti dell'industria alimentare (salami) si è rivelato molto soddisfacente, tanto da gettare le basi per la produzione di un tester da utilizzare in stabilimento per il controllo di qualità dei pezzi.

Watermarking of audio signals using independent component analysis

A novel approach to watermarking of audio signals using Independent Component Analysis (ICA) is proposed. It exploits the statistical independence of components obtained by practical ICA algorithms to provide a robust watermarking scheme with high information rate and low distortion. Numerical simulations have been performed on audio signals, showing good robustness of the watermark against common attacks with unnoticeable distortion, even for high information rates. An important aspect of the method is its domain independence: it can be used to hide information in other types of data, with minor technical adaptations.

Fibre grating time delay element for phased array antennas

The authors have demonstrated an optical fibre grating based delay line which produces time delays in increments as small as 31 ps. The device could provide a true time delay component for a phased array antenna

Enhanced information transmission with signal dependent noise in an array of LIF neurons

Sensory cells usually transmit information to afferent neurons via chemical synapses, in which the level of noise is dependent on an applied stimulus. Taking into account such dependence, we model a sensory system as an array of LIF neurons with a common signal. We show that information transmission is enhanced by a nonzero level of noise. Moreover, we demonstrate a phenomenon similar to suprathreshold stochastic resonance with additive noise. We remark that many properties of information transmission found for the LIF neurons was predicted by us before with simple binary units [Phys. Rev. E 75, 021121 (2007)]. This confirmation of our predictions allows us to point out identical roots of the phenomena found in the simple threshold systems and more complex LIF neurons.

Channeled spectrum display using a CCD array for student laboratory demonstrations

The channelled spectrum of an optical beam generated by a laser diode operated below threshold after traversing microscope glass plates is spectrally analysed using a grating and a CCD linear array. The experiment has the following goals: to display the resulting channelled spectrum, to familiarize students with an important topic in metrology and to illustrate some interesting topics from spectroscopy using a CCD array as a spectrometer.