Coherence and bandwidth measurements of harmonics generated from solid surfaces irradiated by intense picosecond laser pulses

We present measurements of the transverse and longitudinal coherence lengths of the fourth harmonic of a 1053-nm, 2.5-ps laser generated during high-intensity (up to 10(19) W cm(-2)) interactions with a solid target. Coherence lengths were measured by use of a Young's double-slit interferometer. The effective source size, as defined by the Van Cittert-Zernicke theorem, was found to be 10-12 mu m, and the coherence time was observed to be in the range 0.02-0.4 ps.

SLA Brokering and Bandwidth Reservation Negotiation Schemes for QoS-aware Internet

We present a novel Service Level Agreement (SLA)-driven service provisioning architecture, which enables dynamic and flexible bandwidth reservation schemes on a per-user or per-application basis. Various session level SLA negotiation schemes involving bandwidth allocation, service start time and service duration parameters are introduced and analyzed. The results show that these negotiation schemes can be utilized for the benefit of both end users and network providers in achieving the highest individual SLA optimization in terms of key Quality of Service (QoS) metrics and price. The inherent characteristics of software agents such as autonomy, adaptability and social abilities offer many advantages in this dynamic, complex, and distributed network environment especially when performing Service Level Agreements (SLA) definition negotiations and brokering tasks. This article also presents a service broker prototype based on Fujitsu's Phoenix Open Agent Mediator (OAM) agent technology, which was used to demonstrate a range of SLA brokering scenarios.

Increased Bandwidth Evanescent Open-Ended Waveguide Antenna Design Using the Imaginary Smith Chart

We present a novel antenna matching technique that uses the Imaginary Smith Chart to permit wideband matching of an evanescent open-ended waveguide antenna using a dielectric sheet air-spaced from the aperture. The fabricated antenna design is demonstrated to have a measured bandwidth of 24%, from 2.13–2.7 GHz, for reflection coefficient $qquad{<} -!!10~{rm dB}$ , with 2.725 GHz waveguide cutoff. The antenna's maximum aperture dimension is ${< 0.5}lambda_{0}$ at the upper frequency in the bandwidth and so it is suitable for use in a wide angle scanning phased array

Bandwidth selection by cross-validation for forecasting long memory financial time series

The paper addresses the issue of choice of bandwidth in the application of semiparametric estimation of the long memory parameter in a univariate time series process. The focus is on the properties of forecasts from the long memory model. A variety of cross-validation methods based on out of sample forecasting properties are proposed. These procedures are used for the choice of bandwidth and subsequent model selection. Simulation evidence is presented that demonstrates the advantage of the proposed new methodology.

Improving Bandwidth Efficiency in E-band Communication Systems

The allocation of a large amount of bandwidth by regulating bodies in the 70/80 GHz band, i.e., the E-band, has opened up new potentials and challenges for providing affordable and reliable Gigabit per second wireless point-to-point links. This article first reviews the available bandwidth and licensing regulations in the E-band. Subsequently, different propagation models, e.g., the ITU-R and Cane models, are compared against measurement results and it is concluded that to meet specific availability requirements, E-band wireless systems may need to be designed with larger fade margins compared to microwave systems. A similar comparison is carried out between measurements and models for oscillator phase noise. It is confirmed that phase noise characteristics, that are neglected by the models used for narrowband systems, need to be taken into account for the wideband systems deployed in the E-band. Next, a new multi-input multi-output (MIMO) transceiver design, termed continuous aperture phased (CAP)-MIMO, is presented. Simulations show that CAP-MIMO enables E-band systems to achieve fiber-optic like throughputs. Finally, it is argued that full-duplex relaying can be used to greatly enhance the coverage of E-band systems without sacrificing throughput, thus, facilitating their application in establishing the backhaul of heterogeneous networks.

Compact FSS absorber design using resistively loaded quadruple hexagonal loops for bandwidth enhancement

This letter presents the design of a thin microwave absorber which exhibits a -10 dB reflectivity bandwidth of 108% at normal incidence and 16% for simultaneous suppression of TE and TM polarised waves over the angular range 0-45° is presented. The structure consists of a 3 mm-thick metal backed frequency selective surface (FSS) with four resistively loaded hexagonal loop elements in each unit cell. The surface resistivity and width of the loops are carefully chosen to maximise the bandwidth by merging the reflection nulls that are generated by the multi-resonant absorber. Measurement and simulation results are in good agreement over the broad frequency range 7.8-24 GHz.

Flexible management of bandwidth and redundancy in fieldbuses

Os sistemas distribuídos embarcados (Distributed Embedded Systems – DES) têm sido usados ao longo dos últimos anos em muitos domínios de aplicação, da robótica, ao controlo de processos industriais passando pela aviónica e pelas aplicações veiculares, esperando-se que esta tendência continue nos próximos anos. A confiança no funcionamento é uma propriedade importante nestes domínios de aplicação, visto que os serviços têm de ser executados em tempo útil e de forma previsível, caso contrário, podem ocorrer danos económicos ou a vida de seres humanos poderá ser posta em causa. Na fase de projecto destes sistemas é impossível prever todos os cenários de falhas devido ao não determinismo do ambiente envolvente, sendo necessária a inclusão de mecanismos de tolerância a falhas. Adicionalmente, algumas destas aplicações requerem muita largura de banda, que também poderá ser usada para a evolução dos sistemas, adicionandolhes novas funcionalidades. A flexibilidade de um sistema é uma propriedade importante, pois permite a sua adaptação às condições e requisitos envolventes, contribuindo também para a simplicidade de manutenção e reparação. Adicionalmente, nos sistemas embarcados, a flexibilidade também é importante por potenciar uma melhor utilização dos, muitas vezes escassos, recursos existentes. Uma forma evidente de aumentar a largura de banda e a tolerância a falhas dos sistemas embarcados distribuídos é a replicação dos barramentos do sistema. Algumas soluções existentes, quer comerciais quer académicas, propõem a replicação dos barramentos para aumento da largura de banda ou para aumento da tolerância a falhas. No entanto e quase invariavelmente, o propósito é apenas um, sendo raras as soluções que disponibilizam uma maior largura de banda e um aumento da tolerância a falhas. Um destes raros exemplos é o FlexRay, com a limitação de apenas ser permitido o uso de dois barramentos. Esta tese apresentada e discute uma proposta para usar a replicação de barramentos de uma forma flexível com o objectivo duplo de aumentar a largura de banda e a tolerância a falhas. A flexibilidade dos protocolos propostos também permite a gestão dinâmica da topologia da rede, sendo o número de barramentos apenas limitado pelo hardware/software. As propostas desta tese foram validadas recorrendo ao barramento de campo CAN – Controller Area Network, escolhido devido à sua grande implantação no mercado. Mais especificamente, as soluções propostas foram implementadas e validadas usando um paradigma que combina flexibilidade com comunicações event-triggered e time-triggered: o FTT – Flexible Time- Triggered. No entanto, uma generalização para CAN nativo é também apresentada e discutida. A inclusão de mecanismos de replicação do barramento impõe a alteração dos antigos protocolos de replicação e substituição do nó mestre, bem como a definição de novos protocolos para esta finalidade. Este trabalho tira partido da arquitectura centralizada e da replicação do nó mestre para suportar de forma eficiente e flexível a replicação de barramentos. Em caso de ocorrência de uma falta num barramento (ou barramentos) que poderia provocar uma falha no sistema, os protocolos e componentes propostos nesta tese fazem com que o sistema reaja, mudando para um modo de funcionamento degradado. As mensagens que estavam a ser transmitidas nos barramentos onde ocorreu a falta são reencaminhadas para os outros barramentos. A replicação do nó mestre baseia-se numa estratégia líder-seguidores (leaderfollowers), onde o líder (leader) controla todo o sistema enquanto os seguidores (followers) servem como nós de reserva. Se um erro ocorrer no nó líder, um dos nós seguidores passará a controlar o sistema de uma forma transparente e mantendo as mesmas funcionalidades. As propostas desta tese foram também generalizadas para CAN nativo, tendo sido para tal propostos dois componentes adicionais. É, desta forma possível ter as mesmas capacidades de tolerância a falhas ao nível dos barramentos juntamente com a gestão dinâmica da topologia de rede. Todas as propostas desta tese foram implementadas e avaliadas. Uma implementação inicial, apenas com um barramento foi avaliada recorrendo a uma aplicação real, uma equipa de futebol robótico onde o protocolo FTT-CAN foi usado no controlo de movimento e da odometria. A avaliação do sistema com múltiplos barramentos foi feita numa plataforma de teste em laboratório. Para tal foi desenvolvido um sistema de injecção de faltas que permite impor faltas nos barramentos e nos nós mestre, e um sistema de medida de atrasos destinado a medir o tempo de resposta após a ocorrência de uma falta.