Técnicas de conformação de feixe em arranjo de antenas utilizando aprendizagem por reforço

Beamforming is a technique widely used in various fields. With the aid of an antenna array, the beamforming aims to minimize the contribution of unknown interferents directions, while capturing the desired signal in a given direction. In this thesis are proposed beamforming techniques using Reinforcement Learning (RL) through the Q-Learning algorithm in antennas array. One proposal is to use RL to find the optimal policy selection between the beamforming (BF) and power control (PC) in order to better leverage the individual characteristics of each of them for a certain amount of Signal to Interference plus noise Ration (SINR). Another proposal is to use RL to determine the optimal policy between blind beamforming algorithm of CMA (Constant Modulus Algorithm) and DD (Decision Direct) in multipath environments. Results from simulations showed that the RL technique could be effective in achieving na optimal of switching between different techniques.

Bi anisotropia em antenas de microfita retangular e estruturas circulares modificadas

The microstrip antennas in your simplest form consist of a ground plane and a dielectric substrate which supports a conductive tape. As these antennas have some limitations, this work presents a study of anisotropic substrates, as well as some results in microstrip antennas with circular patch, aiming to overcome these limitations, especially in applications at 4G technology. These anisotropic substrates are those in which electrical permittivity and magnetic permeability are represented by tensors of second order. The study consists of a theoretical analysis of substrates and development of a mathematical formalism, the Transverse Transmission Line Method, aimed the application of these substrates in microstrip antennas. Among the substrates used in this study, there are the ferrimagnetic and metamaterials, in which some miniaturizations of the antennas are achieved. For antennas with circular patch, are considered arrays and modified ground planes in order to achieve improvement in parameters, in particular, gain and bandwidth. Several simulations have been made and antennas were constructed so that the measured values could be compared with the simulated values.

Evoluções nas modelagens de substratos artificiais (metamateriais) com práticas experimentais em antenas de microfita

Esse trabalho tem como objetivo apresentar configurações de substratos dielétricos inovadores projetados e fabricados a partir de estruturas metamateriais. Para isso, são avaliados diversos fatores que podem influenciar no seu desempenho. A princípio, foi feito um levantamento bibliográfico a respeito dos temas, que estão relacionados com as pesquisas sobre: materiais dielétricos, metamateriais e interferometria óptica. São estudados, pesquisados e desenvolvidos dois projetos experimentais propostos, que comprovam a eficiência de métodos, para se alcançar a permeabilidade magnética negativa na formação de metamateriais. O primeiro projeto é a produção de uma nova estrutura, com u anel ressoador triangular equilateral (Split Equilateral Triangle Resonator - SETR). O segundo projeto: aplica os princípios da interferometria óptica, especialmente, com o interferômetro de Fabry-Perot. Técnicas para obtenção dos dispositivos que complementam a placa metamaterial como substrato foram pesquisadas na literatura e exemplificadas principalmente por meio de simulações e medições. Foram feitas comparações, simulações e medições de estruturas convencionais e especiais. As experiências se concentram nas evoluções e modelagens de substratos metamateriais com aplicações em antenas de microfita. As melhorias de alguns parâmetros de desempenho de antenas também são relatadas. As simulações das antenas foram feitas nos programas computacionais comerciais. Os resultados medidos foram obtidos com um analisador vetorial de redes da Rhode and Schwarz modelo ZVB 14.

Evoluções nas modelagens de substratos artificiais (metamateriais) com práticas experimentais em antenas de microfita

Esse trabalho tem como objetivo apresentar configurações de substratos dielétricos inovadores projetados e fabricados a partir de estruturas metamateriais. Para isso, são avaliados diversos fatores que podem influenciar no seu desempenho. A princípio, foi feito um levantamento bibliográfico a respeito dos temas, que estão relacionados com as pesquisas sobre: materiais dielétricos, metamateriais e interferometria óptica. São estudados, pesquisados e desenvolvidos dois projetos experimentais propostos, que comprovam a eficiência de métodos, para se alcançar a permeabilidade magnética negativa na formação de metamateriais. O primeiro projeto é a produção de uma nova estrutura, com u anel ressoador triangular equilateral (Split Equilateral Triangle Resonator - SETR). O segundo projeto: aplica os princípios da interferometria óptica, especialmente, com o interferômetro de Fabry-Perot. Técnicas para obtenção dos dispositivos que complementam a placa metamaterial como substrato foram pesquisadas na literatura e exemplificadas principalmente por meio de simulações e medições. Foram feitas comparações, simulações e medições de estruturas convencionais e especiais. As experiências se concentram nas evoluções e modelagens de substratos metamateriais com aplicações em antenas de microfita. As melhorias de alguns parâmetros de desempenho de antenas também são relatadas. As simulações das antenas foram feitas nos programas computacionais comerciais. Os resultados medidos foram obtidos com um analisador vetorial de redes da Rhode and Schwarz modelo ZVB 14.

Implementação de conversor de polarização linear-circular para antenas de microfita usando metasuperfícies

This work aims to propose a new model of metasurface with simplified basic cell, able to convert linearly polarized signals generated by planar antenna array in circularly polarized signals, for the ISM frequency band (2.45 GHz), with good bandwidth of return loss and axial ratio. To study the behavior of the proposed structure, the metasurface is coupled to three different structures. First, initial tests are made with the metasurface coupled to a microstrip antenna in its simple configuration. Then the metasurface is coupled to an array with two elements of patch type. And later it is coupled to an optimized array, that uses a stub in its main feed, to get a better impedance matching. The structures are analyzed numerically through Ansoft HFSS™, and to validate these results, the structures are characterized experimentally. The characteristics of transmissions simulated and measures are presented. A good agreement between simulated and measured results was obtained. The structure proposed here has the advantage of meeting the desired characteristics, with a simple geometry to be built using a low-cost substrate (FR-4).

Implementação de conversor de polarização linear-circular para antenas de microfita usando metasuperfícies

This work aims to propose a new model of metasurface with simplified basic cell, able to convert linearly polarized signals generated by planar antenna array in circularly polarized signals, for the ISM frequency band (2.45 GHz), with good bandwidth of return loss and axial ratio. To study the behavior of the proposed structure, the metasurface is coupled to three different structures. First, initial tests are made with the metasurface coupled to a microstrip antenna in its simple configuration. Then the metasurface is coupled to an array with two elements of patch type. And later it is coupled to an optimized array, that uses a stub in its main feed, to get a better impedance matching. The structures are analyzed numerically through Ansoft HFSS™, and to validate these results, the structures are characterized experimentally. The characteristics of transmissions simulated and measures are presented. A good agreement between simulated and measured results was obtained. The structure proposed here has the advantage of meeting the desired characteristics, with a simple geometry to be built using a low-cost substrate (FR-4).

Múltiplas antenas como alternativa para aumentar a taxa de extração de chaves secretas em redes veiculares com desvanecimento lento

The communication in vehicular ad hoc networks (VANETs) is commonly divided in two scenarios, namely vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I). Aiming at establishing secure communication against eavesdroppers, recent works have proposed the exchange of secret keys based on the variation in received signal strength (RSS). However, the performance of such scheme depends on the channel variation rate, being more appropriate for scenarios where the channel varies rapidly, as is usually the case with V2V communication. In the communication V2I, the channel commonly undergoes slow fading. In this work we propose the use of multiple antennas in order to artificially generate a fast fading channel so that the extraction of secret keys out of the RSS becomes feasible in a V2I scenario. Numerical analysis shows that the proposed model can outperform, in terms of secret bit extraction rate, a frequency hopping-based method proposed in the literature.

Analise do desenvolvimento das praticas urbanas de lazer relacionadas a produção cultural no periodo nacional-desenvolvimentista a globalização atraves da Teoria da Ação Comunicativa

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Estimativas do teor de umidade empregando o método GPR: uma avaliação comparativa em experimentos de laboratório e campo

Este trabalho faz uma análise das estimativas de teores de umidade obtidas com o método Ground Penetrating Radar (GPR) comparativamente às determinadas com os métodos Time Domain Reflectometry (TDR) e gravimétrico. Os dados foram obtidos em dois experimentos diferentes: um experimento controlado em laboratório buscando reproduzir um meio homogêneo onde foram obtidas as medidas de umidade com GPR (antenas de 1 GHz) e TDR, e outro experimento de campo onde foram obtidos dados com GPR (antenas de 200 MHz) e de amostras de solos do local. Para a obtenção das estimativas a partir do método GPR foram analisados os eventos relativos à onda de transmissão direta entre as antenas, onda refratada criticamente e onda refletida em interfaces com diferentes propriedades elétricas.O GPR mostrou-se sensível às variações de umidades presentes nos dois experimentos e apresentou boa correlação com os dados obtidos com TDR (REQM de0,007 m³m-3) e das amostras (REQM de 0,039 m³m-3).

Redescription of two neotropical species of Toxophora Meigen (Diptera, Bombyliidae, Toxophorinae)

Two neotropical species of Toxophora Meigen, 1848 are redescribed (T. aurea Macquart, 1848 and T. leucon Séguy, 1930) and the male terminalia, female spermathecae, and the eggs are described and illustrated. Both species can be easily segregated from the other congeners by the following features: T. leucon: body covered with dark brown scales, longitudinal stripe formed by yellow scales on center of mesonotum, scutellum and abdomen, and abdomen slender; T. aurea: antenna with short dark brown scales, body covered with yellow scales and spots of dark brown scales with greenish reflex, wings without inter-radial vein, femora with yellow scales and without setae on males, and abdomen stout.

Notas e novos táxons em Acanthoderini (Coleoptera: Cerambycidae: Lamiinae). V. Três gêneros novos e notas em Irundisaua

Caracteres genéricos são ampliados para Irundisaua Martins & Galileo, 2005 (configuração das antenas; processo prosternal com largura menor ou igual à largura de uma procoxa; protíbias achatadas e fortemente alargadas para o ápice) ao qual se adicionam espécies transferidas de Acanthoderes Audinet-Serville, 1835: I. forsteri (Tippmann, 1960) comb. nov. do Peru e Brasil (Amazonas) e I. ucayalensis (Tippmann, 1960) comb. nov. do Equador, Peru e Brasil (Amazonas).Três novos gêneros são descritos: (1) Catuana comb. nov., espécie-tipo, C. thoracica (Tippmann, 1960) comb. nov., caracterizado pelo mesosterno com tubérculo; (2) Mundeu comb. nov., espécie-tipo, M. maculicollis (Bates, 1861) comb. nov., com protórax arredondado nos lados e protíbias alargadas; (3) Urangaua comb. nov., caracteriza-se pelos olhos finamente facetados e divididos, comprimento dos antenômeros III e IV subigual ao comprimento dos antenômeros V-XI em conjunto; é proposto para duas espécies: U. analis Melzer, 1935, comb. nov., espécietipo, e U. subanalis (Zajciw, 1964) comb. nov. Adiciona-se chave para as espécies de Urangaua.

Antena para sistema de localização interior

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Receptor MIMO em FPGA baseado no esquema de Alamouti

A oferta de serviços baseados em comunicações sem fios tem vindo a crescer exponencialmente na última década. Cada vez mais são exigidas maiores taxas de transmissão assim como uma melhor QoS, sem comprometer a potência de transmissão ou argura de banda disponível. A tecnologia MIMO consegue oferecer um aumento da capacidade destes sistemas sem requerer aumento da largura de banda ou da potência transmitida. O trabalho desenvolvido nesta dissertação consistiu no estudo dos sistemas MIMO, caracterizados pela utilização de múltiplas antenas para transmitir e receber a informação. Com um sistema deste tipo consegue-se obter um ganho de diversidade espacial utilizando códigos espaço-temporais, que exploram simultaneamente o domínio espacial e o domínio do tempo. Nesta dissertação é dado especial ênfase à codificação por blocos no espaço-tempo de Alamouti, a qual será implementada em FPGA, nomeadamente a parte de recepção. Esta implementação é efectuada para uma configuração de antenas 2x1, utilizando vírgula flutuante e para três tipos de modulação: BPSK, QPSK e 16-QAM. Por fim será analisada a relação entre a precisão alcançada na representação numérica dos resultados e os recursos consumidos pela FPGA. Com a arquitectura adoptada conseguem se obter taxas de transferência na ordem dos 29,141 Msimb/s (sem pipelines) a 262,674 Msimb/s (com pipelines), para a modulação BPSK.

Reconfigurable antenna for mobile devices

O trabalho descrito nesta dissertação de mestrado foca-se em geral na investigação de antenas impressas. São apresentados conceitos básicos, em conjunto com alguns exemplos desenvolvidos. No entanto, o principal foco prende-se com técnicas de miniaturização e reconfigurabilidade de antenas. A miniaturização de antenas é um tema de investigação de longa data, no entanto, novas técnicas e soluções são apresentadas regularmente. Nesta tese, é aplicada uma técnica recente, baseada na introdução de indutores encapsulados no elemento ressonante de uma antena, que permite miniaturizar um monopólio impresso com uma frequência de ressonância de 2.5 GHz. Outro assunto abordado neste trabalho é a reconfigurabilidade de antenas. Algumas das técnicas mais comuns na investigação actual são apresentadas e debatidas. Uma solução com recurso a díodos PIN é usada para estudar esta capacidade. Os conceitos e características deste tipo de componentes são apresentadas sendo feito o desenho e fabrico de um possível monopólio impresso reconfigurável para operação em dupla banda. Por fim, são combinadas as técnicas de miniaturização com inductor encapsulado e reconfigurabilidade através de díodos PIN, por forma a projectar uma antena reconfigurável muito pequena, para operação em duas bandas distintas. Os resultados são discutidos e com base nestes, algumas possíveis otimizações são propostas. The work reported in this dissertation is focused in the printed antenna research. Basic concepts of printed antennas are presented, along with a few examples that were developed. The main focus however, is around miniaturization and reconfigurability of antennas. Antenna miniaturization is a long time research subject, however, new techniques and solutions are presented everyday. In this thesis, a recent technique based on the introduction of chip inductors in the resonating element of a printed antenna is used in order to miniaturize a monopole with a resonating frequency at 2.5 GHz. Another issue approached in this work is antenna reconfigurability. Some common techniques used in antenna reconfiguration are presented and debated. A solution with PIN diodes is used to study this capability. The concepts and characteristics of this type of components are presented and an example of a reconfigurable printed monopole for dual-band operation is designed and fabricated. At last, miniaturization with chip inductor and reconfigurability through PIN diodes are used together to create a very small antenna for dual-band operation. The simulated and measured results are discussed and upon these, some possible optimizations are proposed.

Identificação de pessoas numa portaria virtual

Ao longo dos últimos anos tem havido um crescimento elevado na utilização de dispositivos de comunicação sem fios existindo inúmeras aplicações nas mais diversas áreas, sendo cada vez mais uma realidade no quotidiano das pessoas e da indústria. Neste trabalho é proposto uma adaptação para módulos baseados no protocolo 802.15.4 de forma a adaptar os mesmos com características distintas das que possuem. Nomeadamente são desenvolvidos diferentes tipos de antenas (antena impressa simples, agregado com 2 e 4 antenas) para serem incorporadas nos módulos por forma a permitir a sua utilização num projecto de portaria virtual, que poderá ser utilizado em escolas, hospitais, empresas, por forma a controlar o fluxo de movimentos. Para além do dimensionamento da antena e a sua adaptação aos módulos são também efectuada alterações no software nos módulos de transmissão e recepção de modo a garantir que o controlo da passagem de utilizadores numa portaria virtual seja feita do modo mais eficiente possível. O trabalho foi realizado em varias etapas, efectuando-se primeiro um estudo detalhado sobre as comunicações sem fios e nomeadamente sobre o protocolo 802.15.4. Posteriormente foram projectadas as antenas e feita a sua integração nos módulos. Por último foram efectuadas uma campanha de medidas com vista a avaliar o desempenho do sistema.