Análise sísmica usando transformada de Curvelet

Oil prospecting is one of most complex and important features of oil industry Direct prospecting methods like drilling well logs are very expensive, in consequence indirect methods are preferred. Among the indirect prospecting techniques the seismic imaging is a relevant method. Seismic method is based on artificial seismic waves that are generated, go through the geologic medium suffering diffraction and reflexion and return to the surface where they are recorded and analyzed to construct seismograms. However, the seismogram contains not only actual geologic information, but also noise, and one of the main components of the noise is the ground roll. Noise attenuation is essential for a good geologic interpretation of the seismogram. It is common to study seismograms by using time-frequency transformations that map the seismic signal into a frequency space where it is easier to remove or attenuate noise. After that, data is reconstructed in the original space in such a way that geologic structures are shown in more detail. In addition, the curvelet transform is a new and effective spectral transformation that have been used in the analysis of complex data. In this work, we employ the curvelet transform to represent geologic data using basis functions that are directional in space. This particular basis can represent more effectively two dimensional objects with contours and lines. The curvelet analysis maps real space into frequencies scales and angular sectors in such way that we can distinguish in detail the sub-spaces where is the noise and remove the coefficients corresponding to the undesired data. In this work we develop and apply the denoising analysis to remove the ground roll of seismograms. We apply this technique to a artificial seismogram and to a real one. In both cases we obtain a good noise attenuation

Estimativa do expoente de Hurst de séries temporais de chuvas do estado de São Paulo usando as transformadas de Fourier, Wavelets e análise R/S

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimativa do expoente de Hurst, por meio da transformada Wavelet, de séries temporais de precipitação de chuvas das regiões climáticas do estado de São Paulo no período de 1978 a 1997

Pós-graduação em Física - IGCE

Desenvolvimento de um instrumento portátil para detectar falha em rolamento de motor de indução, pela técnica do envelope, usando um DSP de 16 bits e a transformada de Hilbert

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudos de imagens provenientes de membranas de borracha natural com aditivos metálicos utilizando técnicas de Fourier, Gabor e Wavelets

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Efeitos do strike das estruturas geológicas de duas dimensões nas pseudos-seções de IP resistividade

Os levantamentos de IP-resistividade efetuados na Serra dos Carajás não foram executados ortogonalmente às estruturas geológicas, pois utilizaram linhas anteriormente abertas pelas equipes de geoquímica. Este fato motivou este estudo teórico da influência da direção das linhas de medidas de IP-resistividade em relação ao "strike" da estrutura. Foi usado o programa de elementos finitos de Rijo (1977), desenvolvido para levantamentos perpendiculares às estruturas com as adaptações necessárias. A modificação principal foi na rotina de transformação inversa de Fourier. Para o caso simples dos levantamentos perpendiculares, a transformada inversa é uma integral discreta com apenas sete pontos. No entanto, para as medidas obliquas, o integrando é oscilatório, e portanto, a integral a ser calculada é mais complexa. Foi adaptado um método apresentado por Ting e Luke (1981), usando dezoito pontos em cada integração. Foi constatado que o efeito da direção da linha em relação ao "strike" é desprezível para ângulos maiores que 60 graus. Para ângulos menores, o efeito consiste no alongamento da anomalia, com pequenas alterações em seu centro. Não há uma maneira simples de compensar este efeito com mudanças nos parâmetros do modelo.

Filtragem de sinais de interferência em espectros dinâmicos solares através de suas componentes de Fourier

Through the data acquisition system of the instrument Brazilian Solar Spectroscope (BSS) at INPE, solar observations in the decimetric radio wave band (1000-2500 MHz) are regularly made. This data is showed as dynamic spectra using the software BSSView created for this purpose. The process of data acquisition can be influenced by various sources, dificulting the resulting dynamic spectrum analysis. The objective of this work is to create a computational routine that eliminates dynamic components of the spectrum attributed to interfering signals and integrate it into BSSView. It was done a preliminary study on the programming language Interactive Data Language (IDL), in which the BSSView was developed, and the Fourier transform, that is required for the application of the filter

Estimação de potência em tempo real utilizando a transformada wavelet

The goal of the power monitoring in electrical power systems is to promote the reliablility as well as the quality of electrical power.Therefore, this dissertation proposes a new theory of power based on wavelet transform for real-time estimation of RMS voltages and currents, and some power amounts, such as active power, reactive power, apparent power, and power factor. The appropriate estimation the of RMS and power values is important for many applications, such as: design and analysis of power systems, compensation devices for improving power quality, and instruments for energy measuring. Simulation and experimental results obtained through the proposed MaximalOverlap Discrete Wavelet Transform-based method were compared with the IEEE Standard 1459-2010 and the commercial oscilloscope, respectively, presenting equivalent results. The proposed method presented good performance for compact mother wavelet, which is in accordance with real-time applications.

Proteção em sistemas elétricos com geração distribuída utilizando a transformada wavelet

A typical electrical power system is characterized by centr alization of power gene- ration. However, with the restructuring of the electric sys tem, this topology is changing with the insertion of generators in parallel with the distri bution system (distributed gene- ration) that provides several benefits to be located near to e nergy consumers. Therefore, the integration of distributed generators, especially fro m renewable sources in the Brazi- lian system has been common every year. However, this new sys tem topology may result in new challenges in the field of the power system control, ope ration, and protection. One of the main problems related to the distributed generati on is the islanding formation, witch can result in safety risk to the people and to the power g rid. Among the several islanding protection techniques, passive techniques have low implementation cost and simplicity, requiring only voltage and current measuremen ts to detect system problems. This paper proposes a protection system based on the wavelet transform with overcur- rent and under/overvoltage functions as well as infomation of fault-induced transients in order to provide a fast detection and identification of fault s in the system. The propo- sed protection scheme was evaluated through simulation and experimental studies, with performance similar to the overcurrent and under/overvolt age conventional methods, but with the additional detection of the exact moment of the fault.

Analysis Of The Dna Fourier Transform-infrared Microspectroscopic Signature Using An All-reflecting Objective.

The Fourier transform-infrared (FT-IR) signature of dry samples of DNA and DNA-polypeptide complexes, as studied by IR microspectroscopy using a diamond attenuated total reflection (ATR) objective, has revealed important discriminatory characteristics relative to the PO2(-) vibrational stretchings. However, DNA IR marks that provide information on the sample's richness in hydrogen bonds have not been resolved in the spectral profiles obtained with this objective. Here we investigated the performance of an all reflecting objective (ARO) for analysis of the FT-IR signal of hydrogen bonds in DNA samples differing in base richness types (salmon testis vs calf thymus). The results obtained using the ARO indicate prominent band peaks at the spectral region representative of the vibration of nitrogenous base hydrogen bonds and of NH and NH2 groups. The band areas at this spectral region differ in agreement with the DNA base richness type when using the ARO. A peak assigned to adenine was more evident in the AT-rich salmon DNA using either the ARO or the ATR objective. It is concluded that, for the discrimination of DNA IR hydrogen bond vibrations associated with varying base type proportions, the use of an ARO is recommended.

Applications Of Visual Evoked Potentials And Fourier-domain Optical Coherence Tomography In Parkinson's Disease: A Controlled Study.

The goal of this cross-sectional observational study was to quantify the pattern-shift visual evoked potentials (VEP) and the thickness as well as the volume of retinal layers using optical coherence tomography (OCT) across a cohort of Parkinson's disease (PD) patients and age-matched controls. Forty-three PD patients and 38 controls were enrolled. All participants underwent a detailed neurological and ophthalmologic evaluation. Idiopathic PD cases were included. Cases with glaucoma or increased intra-ocular pressure were excluded. Patients were assessed by VEP and high-resolution Fourier-domain OCT, which quantified the inner and outer thicknesses of the retinal layers. VEP latencies and the thicknesses of the retinal layers were the main outcome measures. The mean age, with standard deviation (SD), of the PD patients and controls were 63.1 (7.5) and 62.4 (7.2) years, respectively. The patients were predominantly in the initial Hoehn-Yahr (HY) disease stages (34.8% in stage 1 or 1.5, and 55.8 % in stage 2). The VEP latencies and the thicknesses as well as the volumes of the retinal inner and outer layers of the groups were similar. A negative correlation between the retinal thickness and the age was noted in both groups. The thickness of the retinal nerve fibre layer (RNFL) was 102.7 μm in PD patients vs. 104.2 μm in controls. The thicknesses of retinal layers, VEP, and RNFL of PD patients were similar to those of the controls. Despite the use of a representative cohort of PD patients and high-resolution OCT in this study, further studies are required to establish the validity of using OCT and VEP measurements as the anatomic and functional biomarkers for the evaluation of retinal and visual pathways in PD patients.

Influência do grau de hidrólise do poli(vinil álcool) nas propriedades físicas de filmes à base de blendas de gelatina e poli(vinil álcool) plastificados com glicerol

O objetivo deste trabalho foi o estudo do efeito do Grau de Hidrólise (GH) do poli(vinil álcool) (PVA) nas propriedades dos filmes à base de blendas de gelatina suína e PVA com dois GH. Os filmes foram produzidos com soluções com 2 g de macromoléculas/100 g de solução, contendo 23,1 g de PVA.100 g-1 de macromoléculas e 25 g de glicerol/100 g de macromoléculas. As propriedades mecânicas e térmicas, cor, opacidade, umidade e solubilidade, além de espectros de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) dos filmes, foram estudadas. As soluções foram analisadas por reometria dinâmica. Os filmes produzidos com o PVA de menor GH foram mais higroscópicos e mais solúveis. Mas o tipo de PVA não afetou a cor, afetando a opacidade e o brilho dos filmes. O PVA com maior GH proporcionou filmes mais resistentes, e o PVA de menor GH produziu filmes mais resistentes à tração, embora menos deformáveis na perfuração. O GH do PVA não afetou a temperatura de transição vítrea dos filmes, determinada na primeira varredura, mas a afetou na segunda varredura. Os resultados das análises de FTIR corroborraram com esses resultados. As propriedades viscoelásticas das soluções não foram afetadas pelo GH do PVA, muito possivelmente por se tratar de soluções diluídas.

Mineralogia de um latossolo vermelho distrófico submetido a diferentes manejos por 24 anos

Atualmente, procuram-se sistemas de manejo que preservem ou melhorem as qualidades do solo, tanto mineralógicas como orgânicas, priorizando maior produtividade. Este trabalho teve como objetivo verificar qualitativamente, por meio das técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e infravermelho com transformada de Fourier, os efeitos provocados pela utilização dos manejos: plantio convencional, preparo mínimo e plantio direto, por 24 anos, na mineralogia de um Latossolo Vermelho distrófico de Ponta Grossa, PR. Não foram observadas mudanças significativas na mineralogia do Latossolo estudado, por meio das técnicas utilizadas, quanto aos diferentes manejos durante os anos de sua aplicação. Pôde-se verificar, qualitativamente, a presença dos minerais gibbsita, caulinita, haloisita, montmorilonita, hematita, rutilo, anatásio, goethita e quartzo.

Imagem por ressonância magnética na investigação da cabeça de cães

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não invasivo mais sensível para avaliar as partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. O método fundamenta-se no fenômeno da ressonância magnética nuclear que ocorre quando núcleos atômicos com propriedades magnéticas presentes no corpo são submetidos a um campo magnético intenso, sendo posteriormente excitados por energia de radiofrequência e gerando, por sua vez, um sinal de onda de radiofrequência capaz de ser captado por uma antena receptora, passando por um processo matemático, chamado Transformada de Fourier, para posterior formação da imagem. Esse estudo objetivou realizar 10 exames completos da cabeça em cadáveres de cães normais à IRM e confeccionar um Atlas com as estruturas identificadas. As imagens foram adquiridas em um aparelho de ressonância magnética Gyroscan S15/HP Philips com campo magnético de 1,5Tesla. Os cadáveres foram posicionados com a cabeça no interior de uma bobina de cabeça humana e foram submetidos a cortes iniciais sagitais a partir de onde se planejou os cortes transversais e dorsais nas sequências de pulso spin-eco T1, T2 e DP. Em T1 utilizou-se TR=400ms e TE=30ms, T2 utilizou-se TR=2000ms e TE=80ms e na DP utilizou-se TR=2000ms e TE=30ms. A espessura do corte foi de 4mm, o número de médias foi igual a 2, a matriz foi de 256x256, o fator foi igual a 1,0 e o campo de visão foi de 14cm. A duração do exame completo da cabeça foi de 74,5minutos. As imagens obtidas com as sequências utilizadas e com a bobina de cabeça humana foram de boa qualidade. Em T1 a gordura tornou-se hiperintensa e o líquido hipointenso. Em T2 a gordura ficou menos hiperintensa e o líquido hiperintenso. A cortical óssea e o ar foram hipointensos em todas as sequências utilizadas devido a baixa densidade de prótons. A sequência DP mostrou o melhor contraste entre a substância branca e cinzenta quando comparada a T2 e a T1. T2 evidenciou o líquido cefalorraquidiano tornando possível a distinção dos sulcos e giros cerebrais. Através do exame de IRM foi possível, pelo contraste, identificar as estruturas ósseas componentes da arquitetura da região, músculos, grandes vasos venosos e arteriais e estruturas do sistema nervoso central, além de elementos do sistema digestório, respiratório e estruturas dos olhos entre outras. Nesse estudo as IRM adquiridas nas sequências T1, DP e T2 foram complementares para o estudo dos aspectos anatômicos da cabeça de cães demonstrando-os com riqueza de detalhes. O tempo requerido para o exame completo da cabeça é compátivel para uso em animais vivos desde que devidamente anestesiados e controlados. Os resultados obtidos por esse trabalho abrem caminho em nosso meio, para o estudo de animais vivos e para o início da investigação de doenças, principalmente as de origem neurológica, visto ser esta técnica excelente para a visibilização do encéfalo.

CMB in a box: Causal structure and the Fourier-Bessel expansion

This paper makes two points. First, we show that the line-of-sight solution to cosmic microwave anisotropies in Fourier space, even though formally defined for arbitrarily large wavelengths, leads to position-space solutions which only depend on the sources of anisotropies inside the past light cone of the observer. This foretold manifestation of causality in position (real) space happens order by order in a series expansion in powers of the visibility gamma = e(-mu), where mu is the optical depth to Thomson scattering. We show that the contributions of order gamma(N) to the cosmic microwave background (CMB) anisotropies are regulated by spacetime window functions which have support only inside the past light cone of the point of observation. Second, we show that the Fourier-Bessel expansion of the physical fields (including the temperature and polarization momenta) is an alternative to the usual Fourier basis as a framework to compute the anisotropies. The viability of the Fourier-Bessel series for treating the CMB is a consequence of the fact that the visibility function becomes exponentially small at redshifts z >> 10(3), effectively cutting off the past light cone and introducing a finite radius inside which initial conditions can affect physical observables measured at our position (x) over right arrow = 0 and time t(0). Hence, for each multipole l there is a discrete tower of momenta k(il) (not a continuum) which can affect physical observables, with the smallest momenta being k(1l) similar to l. The Fourier-Bessel modes take into account precisely the information from the sources of anisotropies that propagates from the initial value surface to the point of observation-no more, no less. We also show that the physical observables (the temperature and polarization maps), and hence the angular power spectra, are unaffected by that choice of basis. This implies that the Fourier-Bessel expansion is the optimal scheme with which one can compute CMB anisotropies.