Diseño de cabezal de adquisición para biopotenciales

La monitorización del funcionamiento del corazón se realiza generalmente por medio del análisis de los potenciales de acción generados en las células responsables de la contracción y relajación de este órgano. El proceso de monitorización mencionado consta de diferentes partes. En primer lugar, se adquieren las señales asociadas a la actividad de las células cardíacas. La conexión entre el cuerpo humano y el sistema de acondicionamiento puede ser implementada mediante diferentes tipos de electrodos – de placa metálica, de succión, top-hat, entre otros. Antes de la adquisición la señal eléctrica recogida por los electrodos debe ser acondicionada de acuerdo a las especificaciones de la entrada de la tarjeta de adquisición de datos (DAQ o DAC). Básicamente, debe amplificar la señal de tal manera que se aproveche al máximo el rango dinámico del cuantificador. Las características de ruido del amplificador requerido deben ser diseñadas teniendo en cuenta que el ruido interno del amplificador no afecte a la interpretación del electrocardiograma original (ECG). Durante el diseño del amplificador se han tenido en cuenta varios requisitos. Deberá optimizarse ña relación señal a ruido (SNR) de la señal entre la señal del ECG y el ruido de cuantificación. Además, el nivel de la señal ECG a la entrada de la DAQ deberá alcanzar el máximo nivel del cuantificador. También, el ruido total a la entrada del cuantificador debe ser despreciable frente a la mínima señal discernible del ECG Con el objetivo de llevar a cabo un diseño electrónico con esas prestaciones de ruido, es necesario llevar a cabo un minucioso estudio de los fundamentos de caracterización de ruido. Se han abarcado temas como la teoría básica de señales aleatorias, análisis espectral y su aplicación a la caracterización en sistemas electrónicos. Finalmente, todos esos conceptos han sido aplicados a la caracterización de las diferentes fuentes de ruido en los circuitos con amplificadores operacionales. Muchos prototipos de amplificadores correspondientes a diferentes diseños han sido implementados en placas de circuito impreso (PCB – Printed Board Circuits). Aunque el ancho de banda del amplificador operacional es adecuado para su implementación en una ‘protoboard’, las especificaciones de ruido obligan al uso de PCB. De hecho, los circuitos implementados en PCB son menos sensibles al ruido e interferencias que las ‘protoboard’ dadas las características físicas de ambos tipos de prototipos.

Diseño de la lógica programable de un sistema de monitorización de estructuras.

[ES]El objeto de este trabajo es desarrollar la lógica programable de una FPGA para un sistema de monitorización de estructuras. El diseño se compone de un generador de señales arbitrarias y un sistema de adquisición. El sistema de monitorización está dirigido al campo aeronáutico, pero se puede emplear en otras áreas.

El efecto del reforzamiento parcial en la extinción del aprendizaje predictivo: una evaluación del modo de respuesta

El efecto de reforzamiento parcial (ERP) se observa cuando una señal reforzada parcialmente muestra una mayor resistencia a la extinción que una clave reforzada continuamente. En dos experimentos se estudió el efecto del modo de respuesta en el ERP, empleando una tarea de aprendizaje predictivo. Participantes humanos fueron entrenados en un modo de respuesta ensayo por ensayo, por fase o global en una tarea en la que tenían que predecir la ocurrencia de una consecuencia (aparición de un conejo) después de diferentes claves (palabras mágicas). Durante una fase de adquisición, una señal EC25 fue apareada con la consecuencia en no 25 % de los ensayos (reforzamiento parcial), mientras que las claves EC100 y ECcont se reforzaron en todos los ensayos (reforzamiento continuo). Durante una fase de extinción, las señales EC25 y EC100 se extinguieron, pero no la clave ECcont. Se solicitaron juicios predictivos para cada señal en el grupo global, no final del entrenamiento, en el grupo por fase al final de cada fase y en el grupo por ensayos, cada tres ensayos. Los resultados mostraron el ERP para la clave EC25 en todos los grupos y no pueden ser explicados totalmente ni por los modelos asociativos ni por los estadísticos.

Sistema para la detección automática de pulso y respiración en la señal de aceleración.

ES]El proyecto descrito en este documento consiste en la investigación sobre la viabilidad de detección automática de pulso y respiración a partir de la señal de aceleración, medida mediante un acelerómetro posicionado bien en la carótida o en el pecho del paciente. El motivo de la utilización de la aceleración está principalmente en el bajo costo y por la tecnología sencilla de los acelerómetros. En este documento se explica cómo se ha montado una plataforma para la adquisición de las señales de aceleración y el electrocardiograma emitido por el corazón, en sujetos sanos. Con la base de señales adquirida se ha diseñado un método basado en el dominio de la frecuencia para detectar la presencia de pulso y respiración. Los resultados son prometedores y confirman la posibilidad de desarrollar estos detectores. Las herramientas desarrolladas podrán ser utilizadas para análisis futuros y para seguir avanzando en este estudio.

Análisis de la interferencia inducida en el electrocardiograma y señal de impedancia por compresiones torácicas sobre un maniquí.

[EN]This paper presents a project within that research field. The project consists on the development of an experimental environment comprised by a sensorized practice manikin and a management software system. Manikin model allows the simulation of cardiac arrest episodes on laboratory settings. The management software system adds the capacity to compute and analyze the characteristics of the artifact induced on the electrocardiogram and the thoracic impedance signals by chest compressions during cardiopulmonary resuscitation due to variations of the electrode-skin interface. The main reason for choosing this kind of model is the impossibility to use real people because of the risk of thoracic injuries during chest compression. Moreover, this platform could be used for training in reanimation techniques for real situations. Even laypeople with minimal training can perform cardiopulmonary resuscitation. This can reduce the response time to an emergency while the healthcare personnel arrives, which is key to improve outcomes, since with every minute the chances of survival decrease approximately 10%. It is not necessary to have medical knowledge to perform cardiopulmonary resuscitation, which could increase chances of survival for a patient with an early reanimation since In this context, this paper details the technique solution for the manikin sensorisation to acquire the electrocardiogram, the impedance signal measured between the defibrillation pads placed on the patient’s chest, the compression depth, the compression force and the acceleration experienced by the chest in the three orthogonal axes. Moreover, it is possible to inject a previously recorded electrocardiogram signal.

Lenguas en contacto y mezcla de códigos : El proceso de adquisición del español en niños indígenas guaraní hablantes de la provincia de Misiones

Algunas comunidades aborígenes de Misiones tienen una escuela bilingüe en la que los niños se inician en la escritura formal, primero de su lengua materna y cuando llegan al segundo ciclo de la escuela primaria, en castellano. Al iniciar la escolaridad formal, los niños miembros de la comunidad Mbya guaraní, solamente hablan su lengua materna. Sus familias incentivan su desarrollo y perfeccionamiento, consultando siempre a los ancianos de su comunidad, para mantener su lengua pura, tal como la hablaban sus ancestros aunque, como en la mayoría de las comunidades, reciben la señal de canales de aire, tanto argentinos como de países vecinos, radios locales y la aldea está muy próxima a una ruta nacional con intenso tránsito. Los docentes son los únicos que no pertenecen a la etnia guaraní y se les permite vivir en la comunidad El objetivo de este trabajo es el análisis de la interacción comunicativa de los hablantes monolingües de guaraní, dentro de una de dichas comunidades con el propósito de verificar aspectos que marcan el comienzo del bilingüismo en los alumnos. Con un análisis de las variables que pudieran aparecer, los resultados de las investigaciones muestran que las comunidad tienen un alto sentido de pertenecía a su etnia y la vitalidad de su lengua que hace que su cultura se mantenga a través del tiempo. Sin embargo, algunas primeras palabras en castellano parecen instalarse en la lengua, algunas para nombrar objetos de los Juruá, que no pertenecen a su realidad cultural y llenan un vacío léxico, pero otras que, aún pudiendo expresarse en guaraní, se dicen es castellano. La influencia de la escuela y sus docentes tienen una importancia trascendental para comprender el cambio lingüístico, que se produce no sólo dentro del ambiente escolar, sino que se refleja también en el habla de toda la comunidad

Lenguas en contacto y mezcla de códigos : El proceso de adquisición del español en niños indígenas guaraní hablantes de la provincia de Misiones

Algunas comunidades aborígenes de Misiones tienen una escuela bilingüe en la que los niños se inician en la escritura formal, primero de su lengua materna y cuando llegan al segundo ciclo de la escuela primaria, en castellano. Al iniciar la escolaridad formal, los niños miembros de la comunidad Mbya guaraní, solamente hablan su lengua materna. Sus familias incentivan su desarrollo y perfeccionamiento, consultando siempre a los ancianos de su comunidad, para mantener su lengua pura, tal como la hablaban sus ancestros aunque, como en la mayoría de las comunidades, reciben la señal de canales de aire, tanto argentinos como de países vecinos, radios locales y la aldea está muy próxima a una ruta nacional con intenso tránsito. Los docentes son los únicos que no pertenecen a la etnia guaraní y se les permite vivir en la comunidad El objetivo de este trabajo es el análisis de la interacción comunicativa de los hablantes monolingües de guaraní, dentro de una de dichas comunidades con el propósito de verificar aspectos que marcan el comienzo del bilingüismo en los alumnos. Con un análisis de las variables que pudieran aparecer, los resultados de las investigaciones muestran que las comunidad tienen un alto sentido de pertenecía a su etnia y la vitalidad de su lengua que hace que su cultura se mantenga a través del tiempo. Sin embargo, algunas primeras palabras en castellano parecen instalarse en la lengua, algunas para nombrar objetos de los Juruá, que no pertenecen a su realidad cultural y llenan un vacío léxico, pero otras que, aún pudiendo expresarse en guaraní, se dicen es castellano. La influencia de la escuela y sus docentes tienen una importancia trascendental para comprender el cambio lingüístico, que se produce no sólo dentro del ambiente escolar, sino que se refleja también en el habla de toda la comunidad

Lenguas en contacto y mezcla de códigos : El proceso de adquisición del español en niños indígenas guaraní hablantes de la provincia de Misiones

Algunas comunidades aborígenes de Misiones tienen una escuela bilingüe en la que los niños se inician en la escritura formal, primero de su lengua materna y cuando llegan al segundo ciclo de la escuela primaria, en castellano. Al iniciar la escolaridad formal, los niños miembros de la comunidad Mbya guaraní, solamente hablan su lengua materna. Sus familias incentivan su desarrollo y perfeccionamiento, consultando siempre a los ancianos de su comunidad, para mantener su lengua pura, tal como la hablaban sus ancestros aunque, como en la mayoría de las comunidades, reciben la señal de canales de aire, tanto argentinos como de países vecinos, radios locales y la aldea está muy próxima a una ruta nacional con intenso tránsito. Los docentes son los únicos que no pertenecen a la etnia guaraní y se les permite vivir en la comunidad El objetivo de este trabajo es el análisis de la interacción comunicativa de los hablantes monolingües de guaraní, dentro de una de dichas comunidades con el propósito de verificar aspectos que marcan el comienzo del bilingüismo en los alumnos. Con un análisis de las variables que pudieran aparecer, los resultados de las investigaciones muestran que las comunidad tienen un alto sentido de pertenecía a su etnia y la vitalidad de su lengua que hace que su cultura se mantenga a través del tiempo. Sin embargo, algunas primeras palabras en castellano parecen instalarse en la lengua, algunas para nombrar objetos de los Juruá, que no pertenecen a su realidad cultural y llenan un vacío léxico, pero otras que, aún pudiendo expresarse en guaraní, se dicen es castellano. La influencia de la escuela y sus docentes tienen una importancia trascendental para comprender el cambio lingüístico, que se produce no sólo dentro del ambiente escolar, sino que se refleja también en el habla de toda la comunidad

Sistema de adquisición de datos para una aplicación de detección del ruido de reversa en tiempo real

Entre todas las fuentes de ruido, la activación de la propulsión en reversa de un avión después de aterrizar es conocida por las autoridades del aeropuerto como una causa importante de impacto acústico, molestias y quejas en las proximidades vecinas de los aeropuertos. Por ello, muchos de los aeropuertos de todo el mundo han establecido restricciones en el uso de la reversa, especialmente en las horas de la noche. Una forma de reducir el impacto acústico en las actividades aeroportuarias es implementar herramientas eficaces para la detección de ruido en reversa en los aeropuertos. Para este proyecto de fin de carrera, aplicando la metodología TREND (Thrust Reverser Noise Detection), se pretende desarrollar un sistema software capaz de determinar que una aeronave que aterrice en la pista active el frenado en reversa en tiempo real. Para el diseño de la aplicación se plantea un modelo software, que se compone de dos módulos:  El módulo de adquisición de señales acústicas, simula un sistema de captación por señales de audio. Éste módulo obtiene muestra de señales estéreo de ficheros de audio de formato “.WAV” o del sistema de captación, para acondicionar las muestras de audio y enviarlas al siguiente módulo. El sistema de captación (array de micrófonos), se encuentra situado en una localización cercana a la pista de aterrizaje.  El módulo de procesado busca los eventos de detección aplicando la metodología TREND con las muestras acústicas que recibe del módulo de adquisición. La metodología TREND describe la búsqueda de dos eventos sonoros llamados evento 1 (EV1) y evento 2 (EV2); el primero de ellos, es el evento que se activa cuando una aeronave aterriza discriminando otros eventos sonoros como despegues de aviones y otros sonidos de fondo, mientras que el segundo, se producirá después del evento 1, sólo cuando la aeronave utilice la reversa para frenar. Para determinar la detección del evento 1, es necesario discriminar las señales ajenas al aterrizaje aplicando un filtrado en la señal capturada, después, se aplicará un detector de umbral del nivel de presión sonora y por último, se determina la procedencia de la fuente de sonido con respecto al sistema de captación. En el caso de la detección del evento 2, está basada en la implementación de umbrales en la evolución temporal del nivel de potencia acústica aplicando el modelo de propagación inversa, con ayuda del cálculo de la estimación de la distancia en cada instante de tiempo mientras el avión recorre la pista de aterrizaje. Con cada aterrizaje detectado se realiza una grabación que se archiva en una carpeta específica y todos los datos adquiridos, son registrados por la aplicación software en un fichero de texto. ABSTRACT. Among all noise sources, the activation of reverse thrust to slow the aircraft after landing is considered as an important cause of noise pollution by the airport authorities, as well as complaints and annoyance in the airport´s nearby locations. Therefore, many airports around the globe have restricted the use of reverse thrust, especially during the evening hours. One way to reduce noise impact on airport activities is the implementation of effective tools that deal with reverse noise detection. This Final Project aims to the development of a software system capable of detecting if an aircraft landing on the runway activates reverse thrust on real time, using the TREND (Thrust Reverser Noise Detection) methodology. To design this application, a two modules model is proposed: • The acoustic signals obtainment module, which simulates an audio waves based catchment system. This module obtains stereo signal samples from “.WAV” audio files or the catchment system in order to prepare these audio samples and send them to the next module. The catchment system (a microphone array) is located on a place near the landing runway. • The processing module, which looks for detection events among the acoustic samples received from the other module, using the TREND methodology. The TREND methodology describes the search of two sounds events named event 1 (EV1) and event 2 (EV2). The first is the event activated by a landing plane, discriminating other sound events such as background noises or taking off planes; the second one will occur after event one only when the aircraft uses reverse to slow down. To determine event 1 detection, signals outside the landing must be discriminated using a filter on the catched signal. A pressure level´s threshold detector will be used on the signal afterwards. Finally, the origin of the sound source is determined regarding the catchment system. The detection of event 2 is based on threshold implementations in the temporal evolution of the acoustic power´s level by using the inverse propagation model and calculating the distance estimation at each time step while the plane goes on the landing runway. A recording is made every time a landing is detected, which is stored in a folder. All acquired data are registered by the software application on a text file.

Diseño y análisis de unidades didácticas para Procesado Digital de la Señal.

Este Proyecto Fin de Carrera pretende desarrollar una serie de unidades didácticas orientadas a mejorar el aprendizaje de la teoría de procesado digital de señales a través de la aplicación práctica. Con tal fin, se han diseñado una serie de prácticas que permitan al alumno alcanzar un apropiado nivel de conocimiento de la asignatura, la adquisición de competencias y alcanzar los resultados de aprendizaje previstos. Para desarrollar el proyecto primero se ha realizado una selección apropiada de los contenidos de la teoría de procesado digital de señales en relación con los resultados de aprendizaje esperados, seguidamente se han diseñado y validado unas prácticas basadas en un entorno de trabajo basado en MATLAB y DSP, y por último se ha redactado un manual de laboratorio que combina una parte teórica con su práctica correspondiente. El objetivo perseguido con la realización de estas prácticas es alcanzar un equilibrio teórico/práctico que permita sacar el máximo rendimiento de la asignatura desde el laboratorio, trabajando principalmente con el IDE Code Composer Studio junto con un kit de desarrollo basado en un DSP. ABSTRACT. This dissertation intends to develop some lessons oriented to improve about the digital signal processing theory. In order to get this objective some practices have been developed to allow to the students to achieve an appropriate level of knowledge of the subject, acquire skills and achieve the intended learning outcomes. To develop the project firstly it has been made an appropriate selection of the contents of the digital signal processing theory related with the expected results. After that, five practices based in a work environment based on Matlab and DSP have been designed and validated, and finally a laboratory manual has been drafted that combines the theoretical part with its corresponding practice. The objective with the implementation of these practices is to achieve a theoretical / practical balance to get the highest performance to the subject from the laboratory working mainly with the Code Composer Studio IDE together a development kit based on DSP.

Optimal management of conflicting species: Grey seal (Halichoerus grypus) and Atlantic salmon (Salmo salar) in the Baltic Sea

The objective of this thesis is to examine the economic effects in the conflict between grey seal population and the salmon fishery in the Baltic Sea. We will formulate a bioeconomic model which provides new insights on the optimal management of Atlantic salmon with respect to the effects brought about by the grey seal population. As the catch losses caused by seals have an effect on salmon fishery in Baltic, we will study how seal population affects the present value of the salmon fishery. The study considers the Finnish coastal trap net fishery. The bioeconomic model considers a scenario of sole salmon fishery and a scenario of salmon fishery affected by the grey seal population. On the basis of these scenarios, a seal compensation scheme is introduced. We can observe a significant economic seal-induced effect on the salmon fishery. The results suggest that the present seal compensation scheme emploid by the Finnish government is suboptimal. This thesis is part of the TARMO –project, in which the conflict between grey seal population and salmon fishery is studied using the methods of environmental economics.

Molecular and serological studies on the recent seal virus epizootics in Europe and Siberia

The virus epizootics which occurred in seals in both Europe and Siberia during 1987/1988 were caused by two different morbillivirus, referred to as phocid distemper virus (PDV) 1 and 2, respectively. Molecular and serological studies have shown that the European virus is quite distinct from canine distemper virus (CDV), its closest relative in the morbillivirus group. Analysis of tissues obtained from infected seals from a wide geographical distrubution over Northern Europe showed that the infectious agent (PDV 1) was identical in all cases. Nucleotide sequence analysis of one of the virus genes suggested that this virus has evolved away from CDV over a long time period and is most probably an enzootic virus of marine mammals. In contrast, the virus (PDV 2) which caused the deaths of many Siberian seals was indistinguishable, both serologically and at the molecular level, from CDV and must have originated from a land source.

Determinación del período de adquisición, inoculación y retención del geminivirus transmitido por la mosca blanca (Bemisia tabaci Genn) en el cultivo de tomate (Licopersicon esculentum Mill) en el Valle de Sébaco

El objetivo del presente trabajo consistió en la caracterización biológica de un geminivirus que afectó el cultivo del tomate ( Licpersicon esculentum Mill ). El estudio se realizó en la Universidad Nacional Agraria (UNA), en el periodo de enero 2001 - enero del 2002. Esta i nvestigación se realizó en tres fases: la primera de invernadero, donde se cultivaron plantas de tomate de la variedad UC - 82, se improvisó una cría de moscas blancas ( Bemisia tabaci Genn) vector del geminivirus en estudio y donde se estuvo reproduciendo el geminivirus de Sébaco en las plantas de tomate de la variedad ya mencionada, que servirían posteriormente como fuente de inóculo, esto se hizo por medio de injertos e inoculaciones, con el propósito de caracterizarlo biológicamente determinando los periodos de adquisición, inoculación, retención así como el rango de hospedero. Para este estudio se determinó a demás el porcentaje de infectividad de las colonias de moscas blancas, el cual fue de 66.6%, lo que indicó que se necesitaban cinco moscas por tratamiento, ya que estas garantizarían que al menos tres de ellas serían portadoras del geminivirus una vez que han adquirido el virus de la fuente de inóculo. Los tratamientos consistían en los diferentes tiempos expresados en horas como 0.08, 0.16, 1, 2, 4, 8, 10, 12, 18, 24, 48, h con tres repeticiones para cada uno de ellos. La fase de laboratorio de vectores consistió en llevar a cabo prácticamente los periodos de adquisición, inoculación y retención, los cuales dieron como resultados que B.tabaci necesita alimentarse de una planta infestada tan sólo 0.16 h que es equivalente a 10 minutos para adquirir el virus y que necesita un mismo tiempo para transmitirlo una vez que se ha alimentado en una planta sana. Respecto al periodo de retención el vector es capaz de retener las partículas virales hasta un séptimo día y que a medida que pasan los días la capacidad de transmisión disminuye. En el estudio era también objetivo conocer cual era el rango de hospedante que tenía el geminivirus de Sébaco, por lo que se evaluaron 5 especies de la familia Solanácea, injertándolas con plantas infestadas del cultivo del tomate, resultando la especie Nicotiana tabacum cv Benthamiana con síntomas del virus. La última fase se llevó a cabo en el laboratorio de Biología Molecu lar donde se analizó a través de la técnica de PCR la presencia y ausencia de geminivirus en las plantas con las que se estuvo trabajando en el transcurso de la investigación. Finalmente los resultados obtenidos en los diferentes periodos fueron analizados mediante un análisis de Regresión Logística Binaria, ya que los datos eran categóricos, es decir, cuyas respuestas son de sí o no en otras palabras presencia o ausencia del geminivirus, donde la presencia era igual a uno y la ausencia de este mismo igual a cero.