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Diseño de arreglos y procesamiento de señales en un sistema de radar

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Autores/as: Sebastián Pazos ; Martín Hurtado ; Carlos Horacio Muravchik ; Leonardo Rey Vega ; Danilo Rubén Velis ; Isidoro Vaquila

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2015 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

El radar es un sistema de sensado remoto que utiliza técnicas de procesamiento estadístico de señales para obtener información de interés de la señal recibida. Una de las dificultades que se encuentra en los radares es que la señal recibida suele ser débil debido a la gran distancia entre el radar y los objetos. Por lo cual, el sistema debe ser capaz de operar en condiciones de baja relación de señal a ruido. Otro problema importante consiste en que la señal de interés suele encontrarse obscurecida por la reflexiones producidas por el ambiente y por la posible existencia de señales de interferencia. Con el avance de la tecnología, la tendencia en la construcción de radares es reemplazar los sistemas mecánicos de orientación del haz por sistemas electrónicos basados en arreglos de antenas. La cantidad de antenas del arreglo y su geometría determinan la resolución angular y la capacidad de filtrar espacialmente señales no deseadas. Por otro lado, la complejidad y el costo de un arreglo de antenas crece con el número de elementos. Por lo tanto, un diseño debe considerar en maximizar el desempeño del arreglo sin incrementar el número de sensores. Para afrontar estos desafíos, buscando maximizar el desempeño del sistema de radar, en esta tesis se analizan sus diferentes componentes y se desarrollan métodos para el diseño de arreglos de sensores y procesamiento de señales de radar en el marco de formulaciones ralas. En primer lugar se considera el diseño de arreglos robustos, definiendo qué tipo de configuración espacial de los elementos del arreglo de sensores es óptima para maximizar el desempeño en la estimación de señales y minimizar el número de elementos. Se analizan diferentes configuraciones clásicas y se optimizan mediante algoritmos genéticos en base a restricciones relacionadas con formulaciones ralas. En segundo lugar se realiza un análisis del desempeño de clases de algoritmos basados en formulaciones ralas para arreglos de sensores. Con él se busca saber qué tipo de algoritmos resultan eficaces para permitir una buena estimación tanto de la dirección de arribo de la señal de interés como de la información transmitida por ella en un escenario con fuertes interferencias. Finalmente, debido a la gran cantidad de datos que manejan estos sistemas de tiempo real, se desean optimizar los tiempos de cómputo de los algoritmos de estimación aprovechando la raleza intrínseca de las señales de radar. Para ello se desarrollan métodos basados en modelos ralos para reducir significativamente, respecto de sistemas convencionales, la cantidad necesaria de datos y adicionalmente reducir el error de estimación.
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Diseño de circuitos integrados analógicos de baja potencia para acondicionamiento de señales débiles: Orientación a concepciones para microsistemas

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Autores/as: José Luis Ceballos ; Antonio Adrián Quijano ; Horacio A. Villagarcía Wanza ; Fernando Silveira ; Alejandro de la Plaza

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2001 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

El presente trabajo trata el diseño de circuitos integrados analógicos que implementan el procesamiento y acondicionamiento de señales eléctricas tanto de baja como de media frecuencia, presentando técnicas novedosas en las concepciones circuitales, y con una orientación a los Microsistemas.
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Diseño de controladores tolerante a fallas aplicados a procesos de la industria química

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Autores/as: Martín Francisco Picó ; Eduardo José Adam ; Marta Susana Basualdo ; Jorge Rubén Vega ; Ernesto Martínez

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2015 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

El desempeño de un Sistema de Control a lazo cerrado puede ser alterado por una falla en uno de sus componentes, y en algunos casos puede llevar al mismo a la inestabilidad, produciendo grandes daños. El objetivo del control tolerante a fallas (FTC) es prevenir el deterioro del sistema, desarrollando un controlador que tenga la capacidad de corregir de algún modo las fallas ocurridas. Los sistemas de control tolerante a fallas activos (AFTCS) poseen básicamente dos sub-sistemas: un módulo de diagnóstico y detección de fallas (FDD) y otro que denominamos de corrección. Utilizamos el término corrección de forma genérica, de manera de englobar con el mismo diversos términos que se encuentran en la literatura para hacer referencia a este sub-módulo, como lo son: adaptación, compensación, re-configuración, y/o re-estructuración, dependiendo del autor y de la estrategia adoptada. En esta tesis se realiza un análisis de las distintas estrategias de ambos sub-módulos. Se hara énfasis en la detección y aislación de fallas, ya que es un importante campo de investigación en procesos industriales debido a las mejoras que esta disciplina otorga en términos de seguridad y fiabilidad de los procesos. A lo largo de la tesis se trabaja en detección de fallas con métodos basados en modelo, que buscan de una u otra manera generar residuos que demuestren las discrepancias entre el sistema real y algún modelo que se dispone del mismo.
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Diseño de modelos y algoritmos para el procesamiento de datos SAR polarimétricos

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Autores/as: Juan Ignacio Fernández Michelli ; Martín Hurtado ; Javier A. Areta ; Alejandro C. Frery ; M. Lucini ; Pablo Andrés Euillades

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2016 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

Un sistema SAR es un radar aerotransportado o satelital que sensa la superficie terrestre y forma imágenes para su estudio. Funciona emitiendo ondas electromagnéticas sobre la zona de interés y recolectando las reflexiones producidas. Las ondas reflejadas contienen información acerca del comportamiento del terreno ante la interacción con dichas ondas, a partir de la cual es posible inferir características físicas del terreno subyacente. El proceso de interpretación de las imágenes SAR está basado principalmente en la combinación de dos disciplinas que se complementan: el electromagnetismo y procesamiento estadístico de señales. La extracción de la información de una imagen SAR está fuertemente ligada al modelo utilizado para describir los datos, que a su vez encuentra su fundamento en el comportamiento electromagnético de las ondas reflejadas. Actualmente, una de las aplicaciones más importantes del procesamiento de datos SAR polarimétricos es la clasificación y segmentación de datos. Muchos algoritmos, tanto supervisados como no supervisados, han sido desarrollados para llevar a cabo esta tarea. En los primeros, se seleccionan datos de entrenamiento basados en mapas del terreno, que contienen las características que se desean identificar. Por otro lado, en los algoritmos no supervisados, no se utilizan datos previos. El algoritmo clasifica la imagen de forma automática organizando los píxeles en diferentes clases bajo cierto criterio. En ambos casos, las características a identificar están embebidas en una matriz compleja de nueve elementos que describe a los datos polarimétricos. Los criterios de formación de clases están basados en el modelo estadístico asignado a estas matrices (o a combinaciones de sus elementos) y en distancias estadísticas que de ellos se derivan. Este trabajo realiza su principal aporte en el campo de la clasificación de datos polarimétricos. Para ello, se estudia en primer lugar la geometría del problema SAR y el proceso de formación de imágenes partiendo de los datos crudos. Esto permite entender cabalmente qué magnitudes son las utilizadas para componer las imágenes e interpretarlas correctamente. Luego se aborda el estudio de los modelos estadísticos utilizados en SAR, la distribución Wishart que describe datos polarimétricos y el modelo multiplicativo que da cuenta del alejamiento del modelo gaussiano. En base a esto, se propone la utilización de un modelo de mezclas de densidades para los datos y se desarrollan algoritmos de clasificación propios basados en ellos. Para el caso de datos homogéneos donde el modelo gaussiano es válido, se utiliza un modelo de mezcla de densidades gaussianas multivariante. Para el caso de datos heterogéneos, se utiliza la mezcla de densidades Gp0 que tiene en cuenta la textura. En ambos casos, los algoritmos de clasificación desarrollados se basan el método Expectation-Maximization y clasificación MAP. Son algoritmos no supervisados con una instancia de selección de modelo que permite detectar automáticamente la cantidad de clases relevantes en la escena. Esto asegura el modelo de menor complejidad para la escena dada en función de la distribución utilizada, y por otro lado, evita la necesidad de especificar a priori el número de clases.
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Diseño de redes de comunicaciones mediante arquitecturas de p-ciclos y FIPP p-ciclos

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Autores/as: Agustín Pecorari ; Irene Loiseau

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No requiere 2016 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

Las redes de telecomunicaciones se han convertido en infraestructura fundamental para las economías y las sociedades. Debido a las altísimas velocidades de transferencia de datos, la supervivencia de la red es de primordial importancia. En caso de una falla accidental, es imperativo que la red logre una rápida recuperación para minimizar la pérdida de datos. Las redes de telecomunicaciones supervivientes son aquellas que siguen funcionando a pesar de la ocurrencia de fallas. Y esto se logra redirigiendo el tráfico afectado hacia otros sectores de la red en los cuales se instaló capacidad extra con ese fin. Al diseñar las redes de telecomunicaciones, el objetivo es que se pueda garantizar la protección del tráfico frente a ciertos tipos de fallas con el menor costo posible. Los especialistas desarrollaron inicialmente dos métodos: la protección basada en la restauración de la malla y las topologías basadas en anillos. La tecnología de p-ciclos fue propuesta a finales de la década de 1990 y se convirtió rápidamente en una técnica prometedora debido a que brinda los beneficios combinados de la velocidad de recuperación de la arquitectura de anillo y la eficiencia económica de la arquitectura de malla. Inicialmente se propusieron redes basadas en p-ciclos donde cada ciclo protege la red ante la falla de un vínculo que forma parte del ciclo o de uno que tiene sus dos extremos en éste (cuerda). Años mas tarde se desarrolló el concepto de FIPP p-ciclos (failure independent path protecting p-cycles), en el cual los p-ciclos protegen caminos entre dos de sus nodos. Nuestro trabajo se centra en los problemas de alocación de capacidades de repuesto (Spare Capacity Allocation Problem, SCA) para p-ciclos y FIPP p-ciclos. Estos problemas son NP-difíciles. Evaluamos nuestros resultados utilizando topologías de redes reales (de EEUU y Europa) y artificiales (grafos completos de hasta 12 nodos, K12). Para el primer poblema (SCA) propusimos tres nuevos modelos de programación lineal entera (PLE) y entera mixta (PLEM) que implementamos sobre CPLEX (Branchand- Cut), dos modelos de programación por restricciones (CP) sobre el motor CP de CPLEX, una metaheurística Greedy Randomized Adaptive Search Procedures (GRASP) con búsqueda local exacta y un algoritmo Branch-and-Price exacto. Con este último se obtuvieron excelentes resultados (menos de 1,5% del óptimo) para las instancias artificiales (K12 tiene mas de 59 millones de ciclos posibles). Para las redes reales de hasta 27 nodos obtuvimos resultados de menos de 4,5% del óptimo. Para el segundo problema (FIPP) propusimos un nuevo modelo PLEM que implementamos sobre CPLEX (Branch-and-Cut), un modelo de CP, una metaheurística GRASP con búsqueda local exacta y un algoritmo Branch-and-Price exacto. En este caso, el algoritmo Branch-and-Cut del modelo PLEM resultó ser el más eficiente, obteniendo la solución óptima dentro de los 5 minutos para todas nuestras instancias.
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Diseño de sistemas de control y navegación para vehículos aéreos no tripulados mediante simulación virtual

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Autores/as: Marina Hebe Murillo ; Alejandro César Limache ; Alejandro Hernán González ; Carlos Gustavo Sacco ; Ernesto Kofman ; Sergio Amado Elaskar ; Leonardo Luis Giovanini

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No requiere 2015 Biblioteca Virtual de la Universidad Nacional del Litoral (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

The main objective of this thesis involves the design of control systems for flight and navigation of autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs), as well as the use and development of a simulation, visualization and flight control platform that allows the validation and evaluation of them. Unmanned aerial vehicles have the capabilty to fly without aircrew on board. They have different shapes, configurations and are small in size. They are clasified into two groups: those with the ability to perform tasks without human intervention (autonomous); and those which are controlled remotely by a human operator. In order to fly autonomously, it is essential that UAVs have an adequate attitude and navigation control system. The attitude control computes the deflection values that the aerodynamic surfaces and the propulsion column must have in order to control the orientation and the velocity of the vehicle. The navigation control determines the navigation trajectory that the UAV must follow. The design of the attitude and navigation control systems was posed from two different perspectives, one unified and other decoupled. The first one refers to the use of a single controller to congtrol both dynamic and navigation. The second one refers to the decouple of the control system into two independent controllers, one to control the attitude and the other to compute the navigation trajectories.
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Diseño de un sujetador rápido para mecanizado de pistones

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Autores/as: Marco Agustín. Di Giusto ; Fernando E Antón ; Mauro Paiaro

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No requiere 2013 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

Proyecto Integrador (II)--FCEFN-UNC, 2013
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Diseño e implementación de un sistema de monitoreo y adquisición de datos de parámetros eléctricos y ambientales de un sistema fotovoltaico conectado a la red de 3kW

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Cobertura temática: Ingeniería y tecnología - Ingeniería eléctrica, electrónica e informática - Ingenieria ambiental  

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Diseño óptimo de antenas lente en microondas mediante métodos de simulación

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Autores/as: Patricio Martín Gross ; José Alberto Bava

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2019 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería eléctrica, electrónica e informática  

El estudio de las antenas lente si bien no resulta novedoso, ha recibido un fuerte impulso producto de las nuevas tecnologías en estas últimas décadas. El uso de nuevos materiales y técnicas ha permitido implementar antenas lente en distintas aplicaciones de telecomunicaciones en la banda de microondas. Con el incremento de las capacidades computacionales actuales se ha hecho posible la simulación de antenas lente y ello ha permitido la optimización de sus diseños. Cuando las lentes son utilizadas en aplicaciones ópticas, éstas son estudiadas mediante técnicas asintóticas tales como el trazado de rayos, debido a que el tamaño de la lente es mucho mayor a la longitud de onda de la fuente. A frecuencias tales como las microondas otras técnicas deben ser aplicadas para lograr buenos resultados. En esta banda de frecuencias donde los resultados de la física óptica no son tan precisos, es fundamental contar con el aporte de datos y diseños obtenidos mediante software de simulación electromagnética basados en métodos full-wave. La mayoría de los softwares de simulación electromagnética comerciales actuales que emplean métodos full-wave, cuando se ejecutan en computadoras personales estándares, no permiten simular lentes de gran diámetro en relación a la longitud de onda aplicada. Sin embargo, los sistemas antenas lente, al requerir una importante ganancia, necesitan lentes de gran diámetro, lo cual implica que muchas veces los softwares comerciales no sean aptos para simularlas. El aporte de este trabajo de investigación es el estudio y el planteo de bases teóricas para el diseño y desarrollo de antenas lente para aplicaciones en la banda de microondas. Para el diseño de lentes dieléctricas se aplica un novedoso código de simulación electromagnética que utiliza un método full-wave y permite simular lentes de gran tamaño con gran exactitud y en reducidos tiempos de cómputo comparado con los softwares de simulación comerciales. Asimismo, se presentan diseños de antenas lente de vanguardia y resultados de mediciones de prototipos.
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Diseño y desarrollo de tesauros

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ISBNs: 9789503413074 (impreso)

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No requiere 2015 Directory of Open access Books acceso abierto

Cobertura temática: Ciencias físicas - Ingeniería eléctrica, electrónica e informática - Ingeniería de los materiales - Medios de comunicación  

La presente obra, de carácter introductorio, está dirigida a estudiantes y profesionales de Bibliotecología, Documentación y Ciencia de la Información de lengua española, que se enfrentan por primera vez al diseño y desarrollo de tesauros. Se encuadra en el marco referencial de la Organización del Conocimiento y se basa principalmente en la nueva norma ISO 25964-1/2 que ha puesto énfasis en la publicación electrónica del tesauro. Sus doce capítulos tratan sobre la Organización del Conocimiento, sus sistemas y los distintos enfoques con que éstos han sido estudiados. Se define y caracteriza el tesauro, se resume su historia, se describe su vocabulario, las relaciones y el orden sistemático, así como su evaluación, publicación y actualización. También se hace referencia a la interoperabilidad entre tesauros y otros sistemas de organización del conocimiento, el software de gestión, los modelos de datos y los formatos de intercambio.