Dissertations / Theses on the topic '378.096:621.3'
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Гура, Тетяна Віталіївна. "Формування управлінської компетентності випускників електромашинобудівних спеціальностей технічних університетів." Thesis, Класичний приватний університет, 2011. http://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/17629.
Full textThe dissertation on gaining of a candidate’s scientific degree of pedagogical sciences on a speciality 13.00.04 – theory and method of professional education. – Classic Private University. – Zaporozhye, 2011. In the dissertation the issues of formation of the managerial competence in the higher technical establishment are considered. The concept of "competence", "managerial competence" are clarified. The basic structural components of the managerial competence of the future engineers of electromachinebuilding directions are covered. The complex of pedagogical conditions for the managerial competence formation is determined. In the course of the experimental validation of the pedagogical conditions it is established that the introduction of author’s model and certain pedagogical conditions leads to formation of the managerial competence of the graduates of electromachinebuilding specialties of technical universities.
Biller, Martin [Verfasser], Johann [Akademischer Betreuer] Jäger, Johann [Gutachter] Jäger, and Markus [Gutachter] Zdrallek. "Schutzalgorithmen für dynamisch vermaschte Ringnetzstrukturen mit dezentraler Einspeisung / Martin Biller ; Gutachter: Johann Jäger, Markus Zdrallek ; Betreuer: Johann Jäger." Erlangen : FAU University Press, 2021. http://d-nb.info/1238359108/34.
Full textWruk, Julian [Verfasser]. "An Optimisation Approach to Automated Strategic Network Planning at Low-Voltage Level / Julian Wruk." Berlin : epubli, 2021. http://d-nb.info/1239980744/34.
Full textAntolino, Rivas David. "Reputation systems and secure communication in vehicular networks." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/117532.
Full textDi, Virgilio Vito. "Contactless electrowetting." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/325140.
Full textLa tecnología "Electrowetting", conocida desde hace más de 100 años, solo recientemente ha podido ser aplicada con éxito a dispositivos como pixeles, lentes líquidas y µTas (sístemas integrados de análisis). Algunos de estos productos ya se encuentran en el mercado, otros estan a punto de llegar a la madurez necesaria para ser comercializados, aún así, muchos aspectos fundamentales del fenomeno del "electrowetting" no están del todo claros, por ejemplo, el origen de la saturación del ángulo de contacto y las fuerzas que inducen la variación de este ángulo. En este trabajo de investigación se presentan varias contribuciones para entender mejor la technología "electrowetting". Primero, se han presentado evidencias preliminares de la variación "sin contacto" de ángulo de contacto. A continuación, estas observaciones han sido estudiadas profunda y rigurosamente con trabajo experimental. Finalmente, los resultados experimentales del electrowetting sin contacto han permitido entender que lo que induce la variación del ángulo de contacto es la carga. El "electrowetting" sin contacto permite la medida experimental del impacto de la húmedad de la atmosfera en las dinámicas del "electrowetting" y las limitaciones que ésta induce en el ángulo de contacto final. La relación entre la húmedad relativa del átmosfera y la saturación del ángulo de contacto es directa: contra más húmedad, más alto es el ángulo en saturación, en linea con las predicciones de la ley de Peek, en este caso, aplicado a microescala. La última parte del trabajo se ha dedicado a estudiar el control en carga de un dispositivo electrowetting para poder predecir y controlar las dinámicas de variación del ángulo de contacto. Como resultado adicional, se ha visto que el control de inyección de carga afecta la velocidad de variación del ángulo de contacto, con efectos segundarios despreciables en el ángulo final en saturación. Cruzando los resultados experimentales con las predicciones teóricas ha sido verificado que la aproximación de la gota a un casquete esférico da buenos resultados teóricos mientras no se ha podido dar ninguna contribución clara para la resolución del problema del ángulo de contacto, dejando abierto el tema. En este trabajo contiene además una revisión del estado del arte de la tecnología electrowetting y una descripción detallada del método de simulación multifísica usado.
Galindo, Lorente Sergi. "Studies on organic solar cells based on small-molecules : tetraphenyldibenzoperiflanthene and fullerene C70." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/325421.
Full textEn aquesta tesi s’investiguen cèl·lules solars orgàniques basades en semiconductors de petita molècula. En particular, les cèl·lules solars orgàniques d’aquesta tesi han emprat tetraphenyldibenzoperiflanthene com material donador i ful·lerè C70 com material acceptador. En la primera part d'aquesta tesi, ens centrem en la influència de la densitat d'estats de la capa donadora en els paràmetres característics de les cèl·lules solars. Més endavant, es presenten cèl·lules solars orgàniques amb una estructura p-i-n, on la capa intrínseca s'obté per l'evaporació conjunta del donador i l’acceptador. S'analitza la influència del gruix de la capa intrínseca de la cèl·lula solar p-i-n en la característica de la cèl·lula solar. En la segona part, es presenta un circuit equivalent per a les cèl·lules solars orgàniques. S'afegeix un nou terme en el model estàndard que representa les pèrdues de recombinació a la capa activa del dispositiu. L’anàlisi de les característiques de corrent-tensió mesurades a diferents intensitats de llum permeten l'estimació del terme de recombinació. El model separa clarament les qüestions tecnològiques (resistències en sèrie i en paral·lel) dels efectes relacionats amb la física del dispositiu (pèrdues de recombinació). També permet l’obtenció d’un producte de la mobilitat - temps de vida efectiu a la capa activa del dispositiu a ser determinat, la caracterització del seu estat de degradació.
Margarit, Taulé Josep Maria. "Low-power CMOS digital-pixel Imagers for high-speed uncooled PbSe IR applications." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/336094.
Full textLa present tesi doctoral descriu la recerca i el desenvolupament d'una nova tecnologia monolítica d'imatgeria infraroja de longitud d'ona mitja (MWIR), no refrigerada i de baix cost, per a usos industrials d'alta velocitat. El treball pren el relleu dels últims avenços assolits pel soci industrial NIT S.L. en el camp dels detectors MWIR de PbSe depositats en fase vapor (VPD), afegint-hi coneixement fonamental en la investigació de noves tècniques de disseny de circuits VLSI analògics i mixtes pel desenvolupament del dispositiu integrat de lectura unit al detector pixelat. Es parteix de la hipòtesi que, mitjançant l'ús de les esmentades tècniques de disseny, les tecnologies CMOS estàndard satisfan tots els requeriments operacionals del detector VPD PbSe respecte a connectivitat, fiabilitat, funcionalitat i escalabilitat per integrar de forma econòmica el dispositiu. La càmera PbSe-CMOS resultant ha de consumir molt baixa potència, operar a freqüències de kHz, exhibir bona uniformitat, i encabir els píxels actius CMOS de lectura en el pitch compacte del pla focal de la imatge, tot atenent a les particulars característiques del detector: altes relacions de corrent d'obscuritat a senyal, elevats valors de capacitat paràsita a l'entrada i dispersions importants en el procés de fabricació. Amb la finalitat de complir amb els requisits previs, es proposen arquitectures de sensors de visió de molt baix acoblament interpíxel basades en l'ús d'una matriu de pla focal (FPA) de píxels actius exclusivament digitals. Cada píxel sensor digital (DPS) està equipat amb mòduls de comunicació d'alta velocitat, autopolarització, cancel·lació de l'offset, conversió analògica-digital (ADC) i correcció del soroll de patró fixe (FPN). El consum en cada cel·la es minimitza fent un ús exhaustiu del MOSFET operant en subllindar. L'objectiu últim és potenciar la integració de les tecnologies de sensat d'imatge infraroja (IR) basades en PbSe per expandir-ne el seu ús, no només a diferents escenaris, sinó també en diferents estadis de maduresa de la integració PbSe-CMOS. En aquest sentit, es proposa investigar un conjunt complet de blocs funcionals distribuïts en dos enfocs paral·lels: - Dispositius d'imatgeria MWIR "Smart" basats en frames utilitzant noves topologies de circuit DPS amb correcció de l'FPN en guany i offset. Aquesta línia de recerca exprimeix el pitch del detector per oferir una programabilitat completament digital a nivell de píxel i plena funcionalitat amb compensació de la capacitat paràsita d'entrada i memòria interna de fotograma. - Dispositius de visió MWIR "Compact"-pitch "frame-free" en base a un novedós esquema d'integració analògica en el DPS i diferenciació temporal configurable, combinats amb protocols de comunicació asíncrons dins del pla focal. Aquesta estratègia es concep per permetre una alta compactació del pitch i un increment de la velocitat de lectura, mitjançant la supressió del filtrat digital intern i l'assignació dinàmica de l'ample de banda a cada píxel de l'FPA. Per tal d'independitzar la validació elèctrica dels primers prototips respecte a costosos processos de deposició del PbSe sensor a nivell d'oblia, la recerca s'amplia també al desenvolupament de noves estratègies d'emulació del detector d'IR i plataformes de test integrades especialment orientades a circuits integrats de lectura d'imatge. Cel·les DPS, dispositius d'imatge i xips de test s'han fabricat i caracteritzat, respectivament, en tecnologies CMOS estàndard 0.15 micres 1P6M, 0.35 micres 2P4M i 2.5 micres 2P1M, tots dins el marc de projectes de recerca amb socis industrials. Aquest treball ha conduït a la fabricació del primer dispositiu quàntic d'imatgeria IR d'alta velocitat, no refrigerat, basat en frames, i monolíticament fabricat en tecnologia VLSI CMOS estàndard, i ha donat lloc a Tachyon, una nova línia de càmeres IR comercials emprades en sistemes de control industrial, mediambiental i de transport en temps real.
Egea, Àlvarez Agustí. "Multiterminal HVDC transmissions systems for offshore wind." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/279365.
Full textL'energia eòlica marina emergeix com un dels vectors energètics del futur. Les localitzacions eòliques marines proporcionen vens més forts i constants que les terrestres, cosa que permet extreure més potència. A més a més, els aerogeneradors marins poden ser més grans i més potents ja que es redueixen les limitacions de gàlib existent en les infraestructures terrestres. A tall d'exemple, l'any 2013 a Europa es van instal.lar 1.567 MW de potència eòlica marina, cosa que representa un 14\% de la potència eòlica instal.lada a Europa. Els parcs eòlics marins poden ser connectats a la xarxa elèctrica terrestre utilitzant emparamenta convencional de corrent alterna, però quan la distancia amb la costa excedeix els 80-100 km l'ús d'aquesta tecnologia es torna econòmicament inviable degut a l'energia reactiva generada en els conductors. Per solucionar aquest problema, s'emparen els sistemes en corrent continua basats en convertidors estàtics. Els projectes construïts o projectats a dia d'avui es basen en esquemes de connexió punt-a-punt, on, cada parc eòlic o agrupació de parcs eòlics es troba connectat a la xara terrestre individualment. En conseqüència, l'operació d'aquestes línies es pot considerar com una extensió de la xarxa d'alterna. Però, si s'interconnecten diferents parc eòlics amb diferents xarxes terrestres d'alterna (per exemple, diferents països) en corrent continua, s'obtenen xarxes en corrent continua. Aquest nou escenari crea un dels majors reptes des de la creació dels sistema elèctric de potencia, ara fa més de 100 anys. Entre aquests reptes hi ha l'estabilitat i l'operació dels sistemes en corrent contínua i la seva integració i coexistència amb les xarxes en corrent alterna. En la present tesis s'han estudiat diferents aspectes dels futurs sistemes multi terminal en alta tensió en corrent contínua (HVDC, en anglès) per la transmissió de potencia generada mitjançant parcs eòlics marins. Primerament, es descriu el control de tensió i els modes d'operació dels sistemes multi terminal i es verifiquen en una plataforma experimental construïda per aquest propòsit. L'estabilitat de tensió dels sistemes en corrent continua, es pot veure afectada durant una falta a la xarxa d'alterna degut a la reduïda inèrcia dels sistemes multi terminal, només formada pels condensadors dels convertidors i els cables. Així la potència que no pot injectar a la xarxa ha de ser reduïda de forma ràpida i eficient. Per això, en aquesta tesis es presenta un sistema coordinat de reducció de potència que utilitza la resistència de frenat dels convertidors de connexió a la xarxa i els mètodes de reducció de potència dels parcs eòlics. Des del punt de vista de la integració de les xarxes en continua i en alterna, el punt d'interconnexió pot estar localitzat llunys dels grans centres de generació, la qual cosa implica tenir una potència de curtcircuit molt reduïda. En la bibliografia científica s'han descrit diverses problemàtiques a l'hora de connectar un convertidor de commutació forçada a les xarxes dèbils. Per tal de pal.liar aquests inconvenients, en aquesta tesis es presenta un algorisme avançat de connexió de convertidors a xarxes dèbils basat en control vectorial. Des del punt de vista de les interaccions i interoperabilitat dels sistemes en corrent alterna i continua, no n'hi ha suficient en garantir l'estabilitat, ja que el propòsit finals dels operadors de xarxa és fer fluir una potencia a traves de la xarxa per tal de satisfer la demanda. Per aquest propòsit en aquesta tesis es presenta un control jeràrquic de control del flux de potència que fixa el flux de potència a traves d'una xarxa multi terminal canviant les consignes del control primari, tot assegurant l'estabilitat del sistema. Per tancar la tesis, es presenta un nou controlador per parcs eòlics basats en aerogeneradors de gàbia d'esquirol controlats per un sol convertidor.
Gómez, Fernández Sergio. "Regular cell design approach considering lithography-induced process variations." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/284205.
Full textLos continuos retrasos en la implementación de la EUVL, fuerzan que el diseño de IC se realice mediante litografía de longitud de onda de 193 nm con innovadoras y costosas técnicas para poder combatir variaciones de proceso de litografía. La gran diferencia entre la longitud de onda y el tamaño de los patrones causa severas distorsiones debido a la difracción óptica en los patrones impresos y por lo tanto degradando el yield. En consecuencia, es necesario realizar un cambio en el diseño de layouts hacia diseños más regulares para poder mejorar la resolución de los patrones. Sin embargo, todavía no está claro el grado de regularidad que se debe introducir y como medir los beneficios y los perjuicios de los diseños regulares. El objetivo de esta tesis es buscar el grado de regularidad necesario para combatir las variaciones de litografía y mejorar la calidad del layout de un diseño. Las principales contribuciones para conseguirlo son: (1) la definición de diversas reglas de diseño de layout para mitigar las variaciones de litografía; (2) la propuesta de un modelo para estimar el yield paramétrico y así evaluar el impacto de la litografía en el diseño de layout; (3) el diseño de una métrica para analizar la calidad de un layout (LQM) incluyendo una métrica para capturar el grado de regularidad de un diseño (RM) y; (4) la creación de diferentes tipos de layout explotando los beneficios de la regularidad, referidos como Adaptative Lithography Aware Regular Cell Designs (ALARCs). La primera parte de la tesis, propone las diversas reglas de diseño para layouts regulares derivadas de simulaciones de litografía de tal manera que las fuentes de variación de litografía son minimizadas. Además, se propone una metodología de diseño para layouts regulares, referida como "gate biasing" para contrarrestar las variaciones sistemáticas dependientes del layout, las variaciones en la ventana de proceso del sistema litográfico y el efecto de puerta no rectilínea para configurar la longitud del canal del transistor correctamente. La segunda parte de la tesis, detalla el modelo de estimación del yield de litografía para predecir mediante un número reducido de simulaciones de litografía la cantidad de distorsión que se espera en un layout impreso debida a "hotspots". Se propone una eficiente metodología que identifica los distintos patrones de un layout, los simplifica para facilitar el análisis de los patrones y los clasifica en relación a la degradación predecida mediante simulaciones de litografía. El modelo de yield se calibra utilizando medidas de tiempo de un número reducido de idénticos circuitos de test implementados en una tecnología CMOS de 40nm y de esta manera, se utilizan datos de silicio para obtener una estimación realista del yield. La tercera parte de este trabajo, presenta una métrica para medir la calidad del layout (LQM), que considera diversos aspectos para dar una evaluación global de un diseño mediante un único valor. La LQM puede ajustarse mediante la asignación de diferentes pesos para cada métrica de evaluación o modificando los parámetros analizados. La LQM se configura mediante dos conjuntos de medidas diferentes. Además, ésta incluye una métrica de regularidad (RM) para capturar el grado de regularidad que se aplica en un diseño. Finalmente, esta disertación presenta los distintos diseños ALARC para una tecnología de 40nm utilizando diversos grados de regularidad y diferentes impactos en área. La calidad de estos diseños se demuestra creando automáticamente una librería de 266 celdas incluyendo celdas combinacionales y secuenciales y, sintetizando diversos circuitos ITC'99. Las librerías regulares solo presentan un 9% de impacto en área comparado con diseños de celdas estándar 2D y por tanto proponiendo diseños competitivos en área. La evaluación de los circuitos considerando la LQM muestra que los diseños regulares pueden mejorar otros diseños 2D dependiendo de la implementación del layout.
Pouyan, Peyman. "Reliability-aware memory design using advanced reconfiguration mechanisms." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/328718.
Full textActualmente, el diseño de sistemas de memoria en circuitos integrados busca continuamente que sean más rápidos y complejos, lo cual se ha vuelto de gran necesidad para las unidades de computación modernas. Estos sistemas de memoria están integrados en forma de memoria embebida para una mejor manipulación de los datos y de su almacenamiento. Dicho objetivo ha sido conseguido gracias al agresivo escalado de las dimensiones del transistor, el cual está llegando a las dimensiones nanométricas. Ahora bien, tal progreso ha conllevado el inconveniente de una menor fiabilidad, dado que ha sido altamente difícil obtener elevados rendimientos de los chips. La variabilidad de proceso - debido a las imperfecciones de fabricación - junto con la degradación de los dispositivos - principalmente inducido por el elevado campo eléctrico y altas temperaturas - son dos de las más relevantes amenazas que no pueden ni deben ser ignoradas por más tiempo en los circuitos embebidos de memoria, echo que puede tener un elevado impacto en su robusteza final. Static Random Access Memory (SRAM) es una de las celdas de memoria más utilizadas en la actualidad. Generalmente, estas celdas son implementadas con las menores dimensiones de dispositivos, lo que conlleva que el estudio de su robusteza es de gran relevancia en el actual paradigma de diseño en el rango nanométrico. La fiabilidad de sus operaciones necesita ser considerada y conseguida tanto a nivel de celda de memoria como en el diseño de arquitecturas complejas basadas en celdas de memoria SRAM. Actualmente, con el diseño de sistemas basados en dispositivos de 10nm, dispositivos nuevos no-FET tales como los memristores están atrayendo una elevada atención como posibles candidatos para reemplazar las actuales tecnologías de memorias convencionales. A pesar de sus características favorables, tales como el bajo consumo como la alta escabilidad, ellos también padecen de relevantes retos de fiabilidad, como son la variabilidad de proceso y la degradación de la resistencia, la cual necesita ser mitigada tanto a nivel de dispositivo como a nivel arquitectural. Con todo esto, esta tesis doctoral afronta tales problemas de fiabilidad en memorias mediante la utilización de técnicas de reconfiguración avanzada. La consideración de nuevas estrategias de reconfiguración han resultado ser validas tanto para las memorias basadas en celdas SRAM como en `memristive crossbar¿, donde se ha observado una mejora significativa del tiempo de vida en ambos casos. Estas técnicas incluyen circuitos de monitorización para comprobar la fiabilidad de las unidades de memoria, y la implementación arquitectural con el objetivo de reconfigurar los sistemas de memoria hacia una configuración mucho más fiables antes de que el fallo suceda
Junyent, Ferré Adrià. "Control of power electronic converters for the operation of wind generation." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2011. http://hdl.handle.net/10803/108501.
Full textAquesta tesi analitza la modelització i el control per a l'operació sota diferents tipus de sots de tensió de les dues topologies més comunes d'aerogeneradors de velocitat variable de gran escala, la basada en generador d'inducció doblement alimentat i la de màquina síncrona d'imants permanents. La primera part de la tesi tracta el modelat de la turbina eòlica des de la mecànica fins als diferents tipus de generadors i el convertidor. La segona part tracta el control de l'aerogenerador. Primer, s'analitzen tres esquemes de control diferents de la màquina d'inducció doblement alimentada, començant pel tipus més bàsic, el control vectorial convencional, pensat per l'operació en equilibri, que és simulat i comparat amb mesures experimentals d'un assaig de sot de tensió, i tractant a continuació l'anomenat control vectorial amb doble referència de sincronisme i el control en referència estacionària, dos esquemes de control diferents que permeten l'operació de la màquina sota sots de tensió desequilibrats. A continuació s'analitzen i comproven experimentalment diferents mètodes de càlcul de referències pel control de convertidors amb font de tensió sota desequilibris de xarxa. Finalment, es presenta l'esquema de control vectorial de màquina síncrona d'imants permanents i una estratègia de ride-through per a aquest tipus d'aerogenerador que és avaluada en una plataforma experimental.
Gallemí, Rovira Oriol. "Aportacions a la transferència de tecnologia energètica aeroespacial: cap al vehicle verd construïble a Catalunya." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/124706.
Full textThis work culminates a period of research which began with the observation and performance measurement of the first modern electric vehicles together with the aerospace energy optimization techniques. The thesis collects and compiles the findings of theses and final projects directed by Dr. Ricard Bosch, becoming one more step in his evolution chain towards the electric vehicle. The study focuses on the Catalan territory, due to travelling expenses and industry contacts, analyzing its skills, training, techniques, industry and the potential global markets. During the study, experiments were performed on electric propulsion platforms for private companies so the confidentiality of the final product is kept, and are not necessarily ground vehicles. Finally, this document outline the options that would give continuity to the thesis and the most feasible business opportunities within the Catalan territory.
Kojooyan, Jafari Hengameh. "Determination of the induction machine parameters from starting transient measurements." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/129407.
Full textValsera, Naranjo Eduardo. "Probabilistic analysis to assess the impact of the charge of electric vehicles on distribution grids under normal operation." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/145251.
Full textFillet, Castella Sergi. "Reducció del mode comú en convertidors Back-2-Back." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/279366.
Full textEl present treball aborda l'estudi dels convertidors Back-2-Back, amb especial èmfasi en els seus efectes sobre el mode comú. Per l'estudi es realitza una revisió de les diferents causes conegudes dels corrents pels coixinets, així com del mode comú aportat pels diferents mètodes de modulació, tant en VSIs com en convertidors B2B. S'estudien diversos mètodes de modulació originals que permeten reduccions importants en el mode comú aportat, i per tant, en la vida dels accionaments i càrregues. Per finalitzar, s'estudien determinades aportacions també originals que permeten aprofitar el mode comú per a obtenir efectes beneficiosos quan l'aplicació del mateix no ens causa preocupació
Molina, Guzmán Julio César. "Caracterización armónica de dispositivos de iluminación de eficiencia energética." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/284955.
Full textLa presente Tesis Doctoral se defiende bajo la modalidad de un compendio de seis (6) artículos publicados en revistas indexadas en el Science Citation Index. En ella se desarrolla la modelización armónica de algunos de los dispositivos de iluminación de eficiencia energética más habituales en las instalaciones eléctricas (i.e. las lámparas de descarga de alta intensidad con balasto magnético HIDLs, las lámparas fluorescentes compactas con balasto integrado CFLs y las lámparas de estado sólido de diodos inorgánicos emisores de luz SSL-LEDs). El objetivo de estos modelos y de las herramientas numéricas desarrolladas, es caracterizar sus emisiones armónicas y poder utilizarlos en programas de flujos de potencia con armónicos (HPF) en redes eléctricas con gran penetración de este tipo de cargas. El trabajo desarrollado contribuye principalmente con modelos de dichas lámparas basados en su circuito equivalente en el dominio de la frecuencia y realiza aportaciones significativas en la estimación de sus parámetros, además de propuestas de variantes y simplificaciones de los modelos.
Capellá, Frau Gabriel José. "Voltage-source-inverters with legs connected in parallel." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/287985.
Full textEl número de aplicaciones que requiere del uso de convertidores de potencia ha crecido de forma regular en los últimos años debido a cuestiones económicas y ambientales. Entre ellas se incluyen fuentes de alimentación ininterrumpibles, accionamientos de motores y sistemas de generación distribuida, como paneles fotovoltaicos o turbinas eólicas. La potencia nominal de dichos convertidores puede aumentarse incrementando las corrientes de salida. Esto puede lograrse mediante la conexión en paralelo de: semiconductores, ramas de convertidor o convertidores. La conexión en paralelo de las ramas de un inversor con fuente de tensión se efectúa mediante inductancias, que pueden estar magnéticamente acopladas o no. Una de las cuestiones que hay que lograr es una contribución equitativa a la corriente de salida por parte de todas las ramas. Los desequilibrios se deben a las corrientes que circulan entre las ramas y que deben evitarse, o controlarse, pues causan solicitaciones y pérdidas adicionales en los dispositivos de potencia del convertidor. En esta tesis se presenta una técnica eficiente para conseguir dicho equilibrio. Dicha técnica es efectiva independientemente del tipo de bobinas utilizado. A pesar de las cuestiones mencionadas, los beneficios de la conexión de ramas en paralelo las convierte en una opción a considerar. Entre sus beneficios adicionales se encuentran la mejora en la distorsión armónica total de las tensiones y corrientes de salida y la reducción de los filtros de salida. Además, los convertidores con ramas en paralelo son modulares y, de este modo, su producción y mantenimiento resulta más económico. Es más, son ideales para la implantación de técnicas tolerantes a fallos, lo que permite obtener sistemas con una mejor fiabilidad global. Para la modulación de las señales de cada rama pueden utilizarse técnicas de entrelazado de las portadoras, lo que conduce a un menor rizado en la corriente de salida sin tener que recurrir a mayores frecuencias de conmutación. Si se usan moduladores de anchura de pulso entrelazados, se necesita un conjunto de señales portadoras desplazadas. La implantación de esto mediante un procesador digital de señal (DSP) implica que a mayor número de portadoras, mayor será el número de recursos de temporización del DSP que se necesiten. Dado que estos últimos son normalmente limitados, esto podría ser un inconveniente cuando se quiera incrementar el número de portadoras entrelazadas. En esta tesis se presenta la implementación de un esquema de modulación de anchura de pulso (PWM) en el que todos los moduladores usan una misma portadora y que ofrece el mismo resultado que si se utilizara todo un conjunto de portadoras entrelazadas. Como el algoritmo propuesto saca el mejor provecho de las unidades de PWM disponibles en el DSP, se podría controlar un mayor número de ramas en paralelo sin necesidad de ninguna circuitería externa adicional. En inversores con fuente de corriente polifásicos con n ramas conectadas en paralelo, la mejor tensión de fase de salida se obtiene cuando las portadoras están desfasadas por igual. Sin embargo, se observan transiciones entre niveles de salida no adyacentes en las tensiones de línea a intervalos regulares, lo que ocasiona malas prestaciones armónicas. Esta tesis incluye una novedosa implementación de PWM que mejora la calidad de la tensión de línea en inversores con fuente de tensión. Con el método propuesto, las transiciones en las tensiones de línea se producen únicamente entre niveles de tensión adyacentes. El modulador utiliza dos conjuntos de n Portadoras regularmente desfasadas cuyo uso se va asignando de forma dinámica. Dada su formulación genérica, la implementación propuesta es válida para cualquier número de fases y cualquier número de ramas
Agudelo, Fernández Nancy Alejandra. "Aporte a la sostenibilidad y eficiencia energética de las viviendas de interés social de la zona intertropical : caso América del Sur." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/318587.
Full textLa presente trabajo se enmarcara en el área de la EE, planteando como objetivos principales: -El estudio y análisis del estado de la eficiencia energética en algunos países latinoamericanos. -Analizar reglamentos, normas y estándares vigentes destinados a la calificación energética. -Caracterizar la vivienda de interés social en Latinoamérica y proponer estrategias de eficiencia adaptadas a los países con climas tropicales ubicados en América del Sur. -Realizar un estudio para la definición de una temperatura de confort adecuada a los países con climas tropicales. -Estudiar la influencia de las estrategias de eficiencia propuestas en la vivienda de interés social y de la adaptación de la temperatura de confort al clima tropical en el ahorro de energía. El primer objetivo busca dejar en evidencia el impacto que tienen algunas medidas prácticas e indispensables en el ahorro energético. Es de destacar el gran potencial de ahorro en el uso de energía que existe en el sector de la construcción, para ello se seleccionó la vivienda de interés social debido a la proyección en masa que tiene este tipo de construcciones como solución habitacional. El segundo objetivo tiene la finalidad de encontrar un sistema de calificación que mejor se adapte a las características de clima y construcción existentes en la zona latinoamericana convergiendo en la selección del Código Técnico de la Edificación (CTE) representado en el Documento Básico de habitabilidad y energía (DB-HE). Las principales razones de esta selección es que permite la calificación en diferentes condiciones climáticas, contando con una zona con condiciones bastante similares a las tropicales en cuanto a temperatura ambiente y humedad como la que se presenta en Las Palmas de gran Canaria, además se trata de una normativa que toma en cuenta la mayoría de los parámetros que afectan la calificación energética. En el tercer objetivo se diseñó una encuesta para la caracterización de la vivienda de interés social la cual se envió a una muestra de profesores de distintas universidades latinoamericanas especialistas en el área. Esta vivienda fue sometida al proceso de calificación, la cual no cumplió con lo establecido en la norma, por lo cual se propusieron una serie de medidas que contribuyeron a alcanzar una mejora sustancial en la calificación. En el cuarto objetivo se propone, partiendo del modelo adaptativo, una nueva expresión para la determinación de la temperatura de confort en los climas tropicales. Esta nueva expresión incorpora la humedad relativa como variable a tener en cuenta para caracterizar la temperatura de confort y fue aplicada al estudio de algunas ciudades ubicadas dentro de la franja intertropical. Los resultados sugieren que el rango de confort se debe elevar un par de grados a lo definido por las normas de referencia cuando se considera la humedad relativa presente en esa zona climática. Finalmente, como último objetivo, se muestran los ahorros energéticos que se logran con la aplicación de las medidas de eficiencia energética descritas para la vivienda de interés social y la consideración de la nueva temperatura de confort sugerida.
Landauer, Gerhard Martin. "Opportunities for radio frequency nanoelectronic integrated circuits using carbon-based technologies." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/145982.
Full textSánchez, Rivera Giovanny. "Efficient multiprocessing architectures for spiking neural network emulation based on configurable devices." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/285319.
Full textL'estudi de la dinàmica de les xarxes neuronals bio-inspirades ha permès als neurocientífics entendre alguns processos i estructures del cervell. Les implementacions electròniques d'aquestes xarxes neuronals són eines útils per dur a terme aquest tipus d'estudi. No obstant això, l'alta complexitat de les xarxes neuronals requereix d'una arquitectura apropiada que pugui simular aquest tipus de xarxes. Emular aquest tipus de xarxes en dispositius configurables és possible a causa del seu extraordinari desenvolupament respecte a la seva disponibilitat de recursos, velocitat i capacitat de reconfiguració (FPGAs ). En aquesta tesi es proposa una arquitectura maquinari paral·lela i configurable per emular les complexes i realistes xarxes neuronals tipus spiking en temps real. S'han estudiat i analitzat alguns models de neurones tipus spiking rellevants i les seves implementacions en maquinari , amb la finalitat de crear una arquitectura que suporti la implementació d'aquests models de manera eficient . S'han tingut en compte diversos factors clau, incloent flexibilitat en la programació d'algorismes, processament d'alt rendiment, baix consum d'energia i àrea. S'han aplicat diverses tècniques en l'arquitectura desenvolupada amb el propòsit d'augmentar la seva capacitat de processament. Aquestes tècniques són: mapejat de temps a espai, virtualització de les neurones, mapeig flexible de neurones i sinapsis, modes d'execució, i aprenentatge específic, entre d'altres. A més, s'ha desenvolupat una unitat d'interfície de dades per tal de construir un sistema bio-inspirat, que pot processar informació sensorial del medi ambient. Aquest sistema basat en neurones tipus spiking combina implementacions analògiques i digitals. S'han desenvolupat diverses aplicacions usant aquest sistema com a prova de concepte, per tal de mostrar les capacitats de l'arquitectura proposada per al processament d'aquest tipus d'informació.
Brandano, Davide. "Design of Frequency divider with voltage vontrolled oscillator for 60 GHz low power phase-locked loops in 65 nm RF CMOS." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/81303.
Full textHermoso, Costa Juan Ramón. "Modelado y estudio del líder descendente negarivo en una descarga eléctrica atmosférica y su influencia en la localización del punto de impacto del rayo." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/101398.
Full textEn las técnicas de protección contra el rayo un aspecto básico es la identificación del posible punto de impacto, que viene determinado por la evolución de la fase inicial de la descarga atmosférica, conocida como líder escalonado (stepped leader), y por la geometría del terreno y estructuras sobre él. En general, los modelos teóricos disponibles se ajustan a situaciones ideales y no contemplan situaciones como trayectorias no verticales, terreno no plano o estructuras complejas. En este trabajo se revisan y comparan los modelos más destacados en la bibliografía sobre el tema y se propone un modelo para el estudio del stepped leader basado en el Método de los Elementos Finitos (FEM). Con la intención de aproximar el proceso a la situación real de avance de un líder negativo descendente, que puede seguir una trayectoria 3D, en el modelado se contemplan aspectos como: el ajuste de la densidad de carga en el canal, la longitud y dirección del salto, que pueden ser modificadas en función de la altura a la que se encuentre el líder, y los retardos de propagación provocados por la distancia del punto de observación. Por otra parte, el modelo permite la implementación de geometrías en 3D y la incorporación de estructuras complejas y terreno no plano, facilitando obtener resultados en situaciones en las que no es posible disponer de aproximaciones teóricas. Se han realizado simulaciones con diferentes propuestas de distribución de carga en el canal y para situaciones de líder vertical, inclinado y con trayectoria 3D. El modelo ha sido evaluado, contrastando sus resultados con casos teóricos ideales y reproduciendo situaciones reales a partir de diversas medidas de campo. La aplicación del modelo en la simulación de casos reales para líder negativo descendente nos proporciona valores de parámetros que no están disponibles a través de las medidas registradas y que son de utilidad para el estudio de las descargas negativas descendentes. En este trabajo nos hemos centrado en algunos de ellos y se han obtenido resultados de interés como: una estimación de la velocidad de avance del líder en función de la altura (a partir de medidas disponibles de ΔE(t)), la definición de nuevas relaciones entre densidad de carga en el canal, ΔEmax (líder próximo a tierra), la corriente de pico de retorno y la distancia del punto de observación, además de verificar las condiciones de inicio de descargas en una nube de tormenta. Por último, se utiliza el modelo para la evaluación de la distancia de cebado (striking distance), concepto básico en técnicas de protección. Se infiere una nueva ecuación para su cálculo y se comparan los resultados con las propuestas disponibles en la literatura, mostrando una buena concordancia con la recomendación de la norma IEC 62305-1. Los resultados obtenidos animan a continuar con el estudio y abren la posibilidad de ampliar la aplicación del método a otras etapas, no sólo en la descarga descendente, sino también de otros fenómenos relacionados con la formación y evolución de las situaciones de tormenta.
En les tècniques de protecció contra el llamp, un aspecte bàsic és la identificació del possible punt d’impacte, que ve determinat per l’evolució de la fase inicial de la descàrrega atmosfèrica, coneguda com a líder esglaonat (stepped leader), i per la geometria del terreny i les estructures que hi ha a sobre d’ell. En general, els models teòrics dsiponibles s’ajusten a situacions ideals i no contemplen situacions com trajectòries no verticals, terreny no pla o estructures complexes. En aquest treball es revisen i comparen els models més destacats en la bibliografia sobre el tema i es proposa un model per a l’estudi del stepped leader basat en el Mètode dels Elements Finits (FEM). Amb la intenció d’apropar el procés a la situació real d’avançament d’un líder negatiu descendent, el qual pot seguir una trajetòria 3D, en el modelat es contemplemn aspectes com: l’ajustament de la densitat de càrrega al canal, la longitud i la direcció del salt, que poden ser modificades en funció a l’altura on es trobi el líder i als retards de propagació provocats per la distància del punt d’observació. D’una altra banda, el model permet la implementació de geometries en 3D i la incorporació d’estructures complexes i terreny no pla, facilitant així l’obtenció de resultats en situacions on no es possible disposar d’aproximacions teòriques. S’han realitzat simulacions amb diferents propostes de distribució de càrrega al canal i per a situacions de líder vertical, inclinat i amb trajectòria 3D. El model ha estat avaluat, contrastant els seus resultats amb casos teòrics ideals i reproduint situacions reals a partir de diferents mesures de camp. L’aplicació del model en la simulació de casos reals per a líder negatiu descendent ens proporciona valors de paràmetres que no estan disponibles a travès de les mesures registrades i que són d’utilitat per a l’estudi de les descàrregues negatives descendents. En aquest treball ens n’hem centrat en alguns i s’han obtingut resultats d’interès com: una estimació de la velocitat d’avançament del líder en funció d’altura (només a partir de mesures disponibles de ΔE(t)), la definició de les noves relacions entre densitat de càrrega al canal, ΔEmax (líder proper a terra), el corrent del pic de retorn i la distància del punt d’observació, a més de verificar les condicions d’inici de descàrregues en un núvol de tempesta. Per últim, s’utilitza el model per a l’avaluació de la distància de d'encebament (striking distance), concepte bàsic en tècniques de protecció. S’infereix una nova equació per al seu càlcul i es comparen els resultats amb les propostes disponibles en la literatura, mostrant una bona concordància amb la recomanació de la norma IEC 62305-1. Els resultats obtinguts animen a continuar amb l’estudi i obren la posibilitat d’ampliar l’aplicació del mètode a d’altres etapes, no només en la descàrrega descendent, sinó també d’altres fenòmens relacionats amb la formació i evolució de les situacions de tempesta.
Espina, Masramon Jordi. "Estudio e implementación de nuevas técnicas de modulación para la reducción de perturbaciones EMI en convertidores matriciales." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/113304.
Full textThe energy processing using power converters has taken a remarkable importance in the last decade, and in the future it might become one of the engineering fields with greater projection. The continuous evolution in the field of power electronics has made possible to manufacture more compact switched converters, capable of managing higher voltage and currents levels switching at higher frequency. These improvements, however, lead to the generation of electromagnetic perturbations (EMI) which fail the electromagnetic regulations. On the other hand, the converter design using new layout topologies and a regulation law that is becoming more restrictive about EMI emissions makes essential to develop new tools capable to analyze the effects of the EMI generated. One of the emerging power converters which is currently acquiring special relevance is the matrix converter (MC). The rise of interest on this topology in recent years has been determined by different aspects, such as direct AC/AC conversion, its high power density and the absence of large reactive components for energy storage. The work presented in this document tries to cover the study and the reduction of EMI generated by the MC. This Phd thesis has divided in two research lines: The study of the EMI produced by MC and the prevention of the adverse effects produced by EMI. The first research line has mainly focused on the study of EMI generated by MC of direct topology. In this study, a model to predict the conducted EMI has been developed. One of the main objectives of this model is to deliver good approximation results in short time. The strategy used has been the conducted perturbation calculation using the classification of the EMI as common mode (CM) and differential mode (DM). The method used is based on extraction of the equivalent impedance circuit. This equivalent circuit provides a true representation of the generation and propagation of EMI without the need of complex mathematical methods. The second research line has mainly focused on the reduction of electric discharges which is produced inside of the motor bearings, which are the main cause of motor life time reduction. These electrical discharges are produced by the common mode voltage (CMV) levels and its fast time transitions (dv/dt). In order to reduce those levels, a new modulation based on the traditional Space Vector modulation (SVM) has been developed replacing the zero vectors, normally used, for the rotating ones. This vector exchange has shown a significant reduction of the CMV amplitude, and therefore the probability of electrical discharge appearing inside the motor drops considerably. Furthermore, the study analyzes the use of the active vectors with smaller amplitude to improve the modulation when small modulation index is used.
Ballesteros, Larrota Dora María. "Methods of covert communication of speech signals based on a bio-inspired principle." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/128961.
Full textEsta tesis presenta dos métodos de comunicación encubierta de señales de voz utilizando un concepto bio-inspirado, conocido como la “habilidad de adaptación de señales de voz”. El modelo de criptografía utiliza la adaptación para transformar un mensaje secreto a una señal de voz no confidencial, obteniendo una señal de voz encriptada legible. Este método es apropiado para transmitir señales de voz seguras porque en la señal encriptada no quedan rastros del mensaje secreto original. En el caso de esteganografía, la señal de voz adaptada se oculta en una señal de voz huésped, utilizando sustitución directa o indirecta. En el primer caso el esquema se denomina EWM y en el segundo caso iEWM. EWM demostró ser altamente transparente, mientras que iEWM demostró ser altamente robusto contra manipulaciones de señal. Finalmente, con el propósito de transmitir señales de voz seguras en tiempo real, se propone un esquema para dispositivos hardware.
Fontserè, Recuenco Abel. "Advanced AlGaN/GaN HEMT technology, design, fabrication and characterization." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/129098.
Full textNicolás, Apruzzese Joan. "Design and analysis of a novel multilevel active-clamped power-converter." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134933.
Full textAymerich, Capdevila Nivard. "Variability-aware architectures based on hardware redundancy for nanoscale reliable computation." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134963.
Full textPrada, Gil Mikel de. "Design, operation and control of novel electrical concepts for offshore wind power plants." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/277427.
Full textLa energía eólica marina es un sector emergente que se encuentra en plena expansión. Múltiples circunstancias tales como que cada vez sea más difícil encontrar lugares propicios en tierra (principalmente en Europa) para la instalación de parques eólicos, que a medida que el parque se aleja de la costa el impacto visual y auditivo es menor y que en el mar el viento sopla con más intensidad y de una manera más constante que en tierra, lo cual posibilita obtener una mayor generación de energía eólica, han provocado que cada vez existan más parques eólicos marinos. Hoy en día, factores medioambientales y sociales están obligando a construir los parques eólicos marinos cada vez más alejados de la costa y se espera que esta tendencia continúe en los próximos años. Varios estudios han demostrado que a partir de una cierta distancia crítica entre el parque eólico y su punto de conexión a tierra (aproximadamente 55-70 km), la transmisión mediante alta tensión en corriente continua (ATCC) resulta una opción más interesante que a través de una transmisión en alta tensión de corriente alterna (ATCA), ya que las pérdidas en los cables se ven reducidas, así como los requerimientos de potencia reactiva. Esta tendencia hacia construir parques eólicos marinos cada vez mayores y a ubicarlos más alejados de la costa, supone el tener que resolver ciertos retos técnicos, económicos y políticos a fin de poder ser más competitivos en el futuro en comparación con otras fuentes de generación de energía. Hoy en día existe una importante preocupación por tratar de reducir el elevado coste actual de la energía para los proyectos de eólica marina a base de mejorar la fiabilidad y disponibilidad del sistema, reducir costes de operación y mantenimiento y/o incrementar la generación de energía. Esta tesis tiene como objetivo proponer conceptos eléctricos novedosos, aplicados a parques eólicos marinos, que resulten más rentables que los existentes actualmente. Asimismo, esta tesis pretende analizar de una manera exhaustiva la factibilidad, tanto técnica como económica, de dichos conceptos. Asuntos tales como el diseño, la optimización, el modelaje, la operación y el control son presentes en la tesis. El alcance del trabajo se focaliza en la zona colectora de un parque eólico y, por lo tanto, no se analiza, el sistema de transmisión ni su integración a la red. Dicha zona comprende todo el equipamiento necesario para recolectar la potencia generada por los aerogeneradores y transmitirla a la plataforma marina de ATCC. El primer concepto innovador de parque eólico evaluado puede ser aplicado tanto en parques situados en tierra como en el mar, que tengan una red colectora interna de corriente alterna en media tensión (MTCA) y un sistema de transmisión tanto ATCC o ATCA. Respecto al resto de configuraciones presentadas, estas vienen motivadas por la presencia de la tecnología ATCC y su capacidad para desacoplar eléctricamente la red interna del parque eólico del sistema eléctrico de potencia situado en tierra. Así pues, la primera propuesta de parque eólico a analizar consiste en operar algunas máquinas concretas por debajo de su punto óptimo de operación a fin de poder reducir el efecto estela dentro del parque y poder así maximizar la potencia total extraída por el mismo. Las tres siguientes configuraciones de parque analizadas se fundamentan en la posibilidad que ofrece la tecnología ATCC de poder operar la red interna del parque eólico a una frecuencia variable. En base a este nuevo concepto, la segunda propuesta de parque investigada consiste en prescindir de los convertidores individuales de cada turbina y conectar todos los generadores síncronos del parque eólico (o un simple grupo de máquinas) directamente al convertidor central, el cual opera a frecuencia variable. El tercer diseño de parque eólico se basa en una topología híbrida dentro del parque combinado MTCA y MTCC. Esta configuración surge de optimizar la propuesta anterior de parque eólico. Asimismo, la cuarta propuesta a analizar estudia la posibilidad de tener un parque consistente en generadores de inducción doblemente alimentados conectados a un convertidor común de tensión controlada situado en la plataforma marina, en el cual los convertidores de cada máquina sean de un tamaño menor a lo habitual (aproximadamente a un deslizamiento nominal de un 5%). Este sistema es analizado en detalle tanto estática como dinámicamente. Finalmente, el último concepto que se presenta en esta tesis analiza la posibilidad de considerar un parque eólico marino completamente (transmisión y red interna del parque) constituido mediante tecnología en CC, con el fin de poder reducir las pérdidas tanto en la red interna del parque como en el cable de exportación. En términos generales se puede concluir que todos los conceptos propuestos a lo largo de esta tesis sugieren un gran potencial para poder ser aplicados en futuros parques eólicos marinos, ya que su coste de energía se ve reducido en comparación con los parques eólicos existentes hoy en día.
Pegueroles, Queralt Jordi. "Control of voltage source converters for distributed generation in microgrids." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/316782.
Full textLes microxarxes són les candidates en un futur a curt termini, a substituir la generació basada en el carbó, de cara a assolir un sistema energètic més respectuós amb el medi ambient i més sostenible. La popularització de l'ús d'energies renovables ha fomentat la millora de les tecnologies per a microxarxes, en particular els sistemes d'emmagatzematge i l'electronica de potència. Desprès de les millores en tecnologies de microxarxes aconseguides durant l'última dècada, hi ha un nou repte al qual fer front: el control i gestió de microxarxes per la seva operació aïllada, a més de la integració a gran escala dins del sistema elèctric actual. La introducció descontrolada de fonts de generació distribuides en el sistema elèctric pot causar tants problemes com els que podria sol·lucionar. La incertesa en la producció elèctrica pot introduir grans pertorbacions al sistema elèctric, fent-lo difícil de controlar, i fins i tot el pot arribar a inestabilitzar. Per tal de fer front a aquestes dificultats, es proposa el paradigma de microxarxa: un petit sistema elèctric capaç d'operar de forma aïlla de la xarxa de distribució elèctrica, el qual hauria de permetre la integració a gran escala d'energies renovables a través de l'electrònica de potència, juntament amb sistemes d'emmagatzematge d'energia, dins de les xarxes de distribució. Les microxarxes permeten als seus usuaris a funcionar aillats de la xarxa elèctrica, donant la possibilitat d'oferir una alta qualitat de servei. És en el mode de funcionament aïllat, particularment en microxarxes amb una altra proporció de generació basada en renovables, on es troben la major part de reptes tecnològics. Aquesta tesi es centra en tres d'aquests reptes de les xarxes aillades i dèbils: el disseny del control per a convertidors de potència per a sistemes d'emmagatzematge elèctric, el control descentralitzat de les microxarxes i també la millora en la qualitat de subministre elèctric en xarxes afectades per generació renovable. Aquestes temes es tracten des d'el punt de vista de la teoria de control de sistemes, aixó significa, abordar el problema elèctric, modelar-lo, i proposar estrategies de control avançades per millorar el funcionament de les microxarxes. Els sistemes d'emmagatzematge són un element vital per permetre l'operació aïllada de les microxarxes, tant a llarg com a curt termini. En aquesta tesi es proposen noves estratègies de control per millorar el funcionament dels convertidors d'electrònica de potència. A més del control del convertidor, també s'estudia la gestió i control de diferents sistemes d'emmagatzematge d'energia per a microxarxes. En particular, supercondensador i bateries s'han considerat per l'operació a curt i llarg termini respectivament. Seguidament, s'enfila el control de microxarxes aïllades. S'analitzen els controls típics per a microxarxes i es proposen noves eines de disseny que permeten garantitzar l'estabilitat. A més a més, metodologies per a obtenir el punt d'operació (el flux de potènica) per a xarxes amb control tipus "droop" també s'estudien i proposen. L'alta penetració de fonts d'energia renovables en xarxes de baixa tensió i febles resulta en pertorbacions elèctriques indesitjables. Aquesta problematica en la qualitat de subministrament s'aborda i es proposen solucions inovadores per mitigar els efectes negatius. En particular, s'ha proposat un nou sistema de suavitzat de potència que regula simltaneament l'estat de càrrega del sistema d'emmagatzematge i filtra la potencia fluctuant. El nou esquema de suavitzat de potència, juntament amb les estrategies proposades per als sistemes d'emmagatzematge elèctric s'han validat experimentalment en un banc de laboratori, emprant superconsadors i una bateria d'alta potència, disponibles a les instal·lacions de l'IREC.
Garfias, Hernández Paola. "Resource management research in ethernet passive optical networks." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134603.
Full textCruz, Llopis Luis Javier de la. "Contribución a la regulación del tráfico en Redes ATM: aplicación al tráfico de vídeo." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1999. http://hdl.handle.net/10803/7048.
Full textEn este trabajo se plantea el problema de la transmisión eficiente de tráfico de vídeo comprimido MPEG de tasa variable sobre redes ATM de banda ancha. Para ello, en primer lugar se realiza un estudio de los algoritmos de compresión y de los mecanismos de transmisión más comúnmente utilizados en la actualidad. Además, se introducen algunas de las especificaciones que se encargan de estandarizar sistemas y servicios relacionados con la transmisión de vídeo, como el vídeo bajo demanda del ATM Forum o las especificaciones DAVIC.
Posteriormente se lleva a cabo una caracterización del tráfico de vídeo, con objeto de entender la naturaleza del tráfico que se va a entregar a la red para su transmisión. Una de las principales características de este tipo de tráfico es la presencia de dependencias a corto y largo plazo. Estas dependencias son modeladas en este trabajo mediante un filtro ARIMA fraccional, que finalmente se propondrá para la generación artificial de tráfico de vídeo.
Uno de los principales problemas inherentes al algoritmo de codificación MPEG es que la tasa binaria resultante presenta un comportamiento periódico que se repite cada cierto número de imágenes. Este comportamiento es perjudicial tanto cuando se trata de asignar eficientemente recursos de red como cuando se trata de multiplexar distintas secuencias de vídeo. Con objeto de eliminar este comportamiento sin introducir retardos adicionales, se propone un conformador predictivo de tráfico que es comparado con otros esquemas propuestos. La comparación se lleva a cabo por un lado mediante el estudio de los parámetros y funciones que definen la variabilidad de las secuencias estudiadas. Por otra parte, se analizan los recursos necesarios para la transmisión y multiplexación de fuentes de vídeo conformadas y sin conformar.
Finalmente, con objeto de lograr una utilización lo más eficiente posible de los recursos de red, manteniendo una alta calidad de servicio, se propone un esquema de renegociación del ancho de banda asignado. Con este sistema, en momentos de menor actividad se liberarán recursos que podrán ser utilizados por otras conexiones, tanto de servicios de vídeo a tasa variable, como de servicios de tasa constante o de tasa disponible. Por el contrario, en momentos de gran actividad, se podrán solicitar más recursos a la red de forma que el usuario final no perciba ningún cambio en la calidad del servicio que se le está suministrando. El método presentado se basa en la caracterización previa del tráfico de vídeo mediante un modelo de fluidos bidimensional que captura las dependencias a corto y largo plazo del tráfico. Al ser utilizado para la transmisión de un tráfico que previamente ha sido conformado, el modelo debe capturar el comportamiento del tráfico promediado sobre un determinado número de imágenes. Además, permite la detección de los intervalos de distinta actividad, que se han denominado de actividad regular, de gran actividad y de actividad elevada.
Parra, Arnau Javier. "Privacy protection of user profiles in personalized information systems." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/144937.
Full textFerragut, Martínez-Vara de Rey Jaime. "Traffic and mobility management in large-scale networks of small cells." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/279287.
Full textEl crecimiento de la demanda de tasas de transmisión más altas está empujando a los operadores de redes móviles y a los fabricantes de equipos de red a la adopción de soluciones innovadoras en áreas que se extienden desde técnicas avanzadas de capa física (agregación de portadoras, esquemas MIMO masivos, etc.) hasta la red de acceso radio y troncal, entre otras. Desde 1957 la capacidad de las redes celulares se ha multiplicado por un millón. La utilización de mayor espectro radioeléctrico (incremento en factor 25), la división de dicho espectro en recursos más pequeños (factor 5) y la introducción de esquemas avanzados de modulación y codificación (factor 5) han desempeñado un papel menos significativo que las mejoras en la capacidad del sistema debidas a la reducción del tamaño de las celdas (factor 1600). Este hecho justifica el interés del mundo académico y de la industria en estaciones base de corto alcance y baja potencia, conocidas comúnmente como small cells. La transición de despliegues tradicionales de redes celulares basados en macroceldas hacia redes heterogéneas pone de manifiesto la necesidad de adoptar esquemas arquitecturales y de procedimientos capaces de proporcionar una integración transparente de despliegues masivos de small cells en la actual infraestructura de red celular. Este aspecto es particularmente complejo en el caso de despliegues a gran escala de redes inalámbricas de small cells (NoS, en sus siglas en inglés), donde la conectividad entre estaciones base se proporciona a través de una conexión troncal inalámbrica multi-salto. En general, las redes de small cells son una solución eficiente para mejorar la cobertura y la capacidad de la red celular en entornos de alta densidad de usuarios, como núcleos de transporte, sedes de eventos deportivos, palacios de congresos, áreas urbanas densas, centros comerciales, edificios corporativos, campus universitarios, parques temáticos, etc. El objetivo de esta Tesis de Doctorado es proporcionar una respuesta a la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es el esquema arquitectural y de procedimientos de red necesario para soportar mecanismos eficientes de gestión de tráfico y movilidad en despliegues masivos de redes inalámbricas de small cells LTE? Para responder a esta pregunta nos centramos en tres desafíos clave en NoS. En primer lugar, presentamos una arquitectura de red 3GPP capaz de soportar despliegues a gran escala de redes inalámbricas de small cells en el Evolved Packet System, esto es, el sistema global de comunicaciones celulares LTE. Esto implica delegar funciones de red troncal en nuevas entidades funcionales desplegadas en la red de small cells, así como adaptar funcionalidades de la red de transporte a las características de una NoS para soportar servicios celulares clave. En segundo lugar, nos centramos en el problema de la gestión de movilidad local, es decir, determinar la localización aproximada de un terminal móvil en la NoS a la llegada de una solicitud de conexión desde la red troncal. Esto incluye el diseño, la implementación y la evaluación de mecanismos eficientes de paging y Tracking Area Update capaces de monitorizar terminales móviles en el complejo escenario de redes de small cells inalámbricas que, a la vez, mitiguen el impacto sobre el tráfico de señalización en el dominio local de la NoS y hacia la red troncal. Finalmente, estudiamos el problema de gestión de tráfico en despliegues a gran escala de redes inalámbricas de small cells. Por un lado, proponemos nuevos procedimientos de red 3GPP para soportar comunicaciones unicast directas entre terminales LTE registrados en la misma NoS con mínima intervención por parte de entidades funcionales en la red troncal. Por otro lado, definimos un conjunto de extensiones para mejorar la calidad de la experiencia del servicio estándar 3GPP de transmisión multicast/broadcast de tráfico multimedia (MBMS, en sus siglas en inglés) en entornos de alta densidad de usuarios.
Vázquez, Rodas Andrés Marcelo. "Contribution to the improvement of the performance of wireless mesh networks providing real time services." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/286829.
Full textActualmente las expectativas de las personas de una conectividad ubicua están creciendo. Las ciudades están trabajando para alcanzar el paradigma de ciudades inteligentes. Internet ha dejado de ser exclusivo de las personas y ahora se asume el Internet de todo. Las redes inalámbricas de malla (WMNs) poseen un valioso conjunto de características que las harán parte importante de tales entornos. Las WMNs pueden utilizarse en zonas menos favorecidas debido a su despliegue económico. Esto es socialmente relevante ya que facilita la reducción de la brecha digital y puede ayudar a mejorar la calidad de vida de la población. Los esfuerzos de estandarización y los despliegues de redes reales establecen un punto de partida sólido.Se espera entonces, que las WMNs den soporte a un número importante de nuevas aplicaciones y servicios, de una variedad de campos: redes comunitarias, sistemas de transporte inteligente, sistemas de salud y seguridad, operaciones de rescate y de emergencia, etc. En todos estos casos, es evidente la necesidad de disponer de información multimedia y en tiempo real. En base a estos precedentes, esta tesis propone un conjunto de contribuciones para mejorar el funcionamiento de un servicio de este tipo y promover un uso eficiente de dos recursos críticos (memoria y energía) de las WMNs.Para el servicio ofrecido, este trabajo se centra en un sistema de video bajo demanda. Uno de los requisitos de estos sistemas es el de soportar capacidades elevadas. Esto se consigue principalmente distribuyendo los contenidos de video entre diferentes puntos de distribución, los cuales a su vez están formados por varios servidores. Cada solicitud de un cliente que llega a dicho conjunto de servidores debe ser manejada por un servidor específico, de tal forma que la carga sea balanceada. Para esta tarea, esta tesis propone un mecanismo que selecciona apropiadamente un servidor de tal manera que el tiempo de transferencia del sistema sea minimizado.Por su parte, los enrutadores de malla que crean la red troncal están equipados con múltiples interfaces de diferentes tecnologías y tipos de canal. Un recurso muy importante para éstos es la memoria destinada a sus colas. La calidad de servicio percibida por los usuarios está altamente influenciada por el tamaño de las colas. Esto porque parámetros importantes del rendimiento de la red como la probabilidad de pérdida de paquetes, el retardo, y la utilización del canal se ven afectados por dicho tamaño. Un uso eficiente de tal memoria, a más de facilitar la escalabilidad de los equipos, también evita los problemas asociados a colas muy largas. La mayoría de los trabajos actuales asocian el problema de dimensionamiento de las colas con la dinámica del mecanismo de control de congestión de TCP. Debido a que este trabajo se enfoca en servicios en tiempo real, en los cuales no es factible usar TCP, esta tesis propone un mecanismo de dimensionamiento dinámico de colas dedicado principalmente a flujos en tiempo real. La propuesta está basada en el principio de máxima entropía y permite que los dispositivos sean capaces de auto-configurar sus colas y así lograr un uso más eficiente de la memoria. Finalmente, cuando la WMN se construye a través de la interconexión de los dispositivos portátiles, la energía es un recurso limitado y escaso, y cualquier propuesta para optimizar su uso es muy valorada. Para esto, esta tesis propone un mecanismo de control de topología basado en métricas de centralidad. La idea principal es que en lugar de que todos los dispositivos realicen funciones de enrutamiento, solo un subconjunto de nodos es seleccionado para esta tarea. Se evalúan diferentes métricas, desde una perspectiva centralizada y otra distribuida. A más de los modelos aleatorios clásicos de movilidad, se incluye el análisis de la propuesta con modelos de movilidad basados en información social que toman en cuenta el comportamiento humano y generan redes con una clara estructura de comunidades
Contreras, Lizarraga Adrián Arturo. "Multimodal microwave filters." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134931.
Full textAtzeni, Italo. "Distributed demand-side optimization in the smart grid." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/145974.
Full textLa xarxa elèctrica moderna s'enfronta a enormes reptes en la transició cap a un sector energètic de baixa generació de carboni. La creixent demanda d'energia i les preocupacions ambientals requereixen revisar acuradament com es genera, transmet, i consumeix l'electricitat, amb l'objectiu de la integració de les fonts d'energia renovables. S'espera que el concepte de smart grid pugui abordar aquestes qüestions mitjançant la introducció d’informació avançada, control i tecnologies de la comunicació en la infraestructura energètica. En aquest context, el concepte de gestió de la demanda (DSM) fa que els usuaris finals siguin responsables de millorar l’eficiència, la fiabilitat i la sostenibilitat del sistema de potència obrint possibilitats sense precedents per a l’optimització de l’ús i el cost de l'energia en els diferents nivells de la xarxa. El disseny de tècniques de DSM s'ha debatut àmpliament en la literatura durant l’ultima dècada, tot i que el rendiment d'aquests mètodes ha estat poc investigat des del punt de vista analític. En aquesta tesi es considera la demanda de la xarxa elèctrica com un sistema multiusuari format per consumidors actius amb capacitats de DSM i es proposa un marc general per analitzar i resoldre problemes de gestió. Donat que els mètodes de solució centralitzats són excessivament exigents per a aplicacions pràctiques per la seva complexitat computacional i al inherent sobrecost de comunicació, ens centrem en el desenvolupament d'algorismes distribuïts, amb especial èmfasi en temes crucials com la velocitat de convergència, l'intercanvi d’informació, l'escalabilitat i la privacitat. En aquest sentit, oferim un rigorós anàlisi teòric de les condicions que garanteixen l’existència de solucions òptimes i la convergència dels algorismes proposats. Entre la gran quantitat de mètodes de DSM, els programes de programació del consum d'energia (ECS) permeten modificar el perfil de la demanda dels usuaris a través de la reprogramació de càrregues flexibles durant hores de baix consum. D'altra banda, la incorporació de generació distribuïda (DG) i d'emmagatzematge distribuït (DS) ha demostrat ser igualment eficaç disminuint la relació entre potència de pic i mitja de la corba de demanda, evitant els inconvenients introduïts pel ECS als usuaris. Sorprenentment, si bé que la literatura s'ha concentrat sobretot en les tècniques de ECS, les tècniques de DSM basades en DG i DS no han atret l’atenció merescuda malgrat el seu potencial de confirmació de la càrrega i la seva capacitat de facilitar la integració de les fonts renovables. En aquesta tesi, omplim aquest buit i elaborem models precisos de DSM per estudiar l'impacte de DG i DS a nivell dels usuaris finals i de tota la infraestructura elèctrica . Tenint present aquest objectiu, fem front a diversos escenaris de DSM, partint d'una optimització sobre les previsions amb un dia d’antelació (day-ahead). Es considera des del cas determinista amb restriccions locals fins al cas estocàstic combinat amb ajustos en temps real i amb restriccions locals i globals. Cada tasca es complementa amb la definició de models de xarxa i de tarifació apropiats que permetin la posada en pràctica del paradigma de DSM en entorns realistes del mercat energètic. En aquest sentit vam dissenyar marcs d’optimització de DSM globals i orientats als usuaris, que són respectivament aplicables a situacions de mercat competitives i regulades externament. Els resultats numèrics reportats corroboren els esquemes distribuïts presentats. D'una banda, les despeses d'electricitat dels usuaris es redueixen de forma consistent, el que fomenta la seva participació activa en els programes de DSM proposats; per una altra banda, aquesta optimització resulta en un cost de generació inferior i millora la robustesa de tota la xarxa.
La red eléctrica moderna se enfrenta a enormes retos en la transición hacia un sector energético de baja generación de carbono. La creciente demanda de energía y las preocupaciones ambientales requieren revisar cuidadosamente cómo se genera, transmite y consume la electricidad, con vista a la integración de las fuentes de energía renovable. Se espera que el concepto de smart grid pueda abordar estas cuestiones mediante la introducción de información avanzada, control y tecnologías de la comunicación en la infraestructura energética. En este contexto, el concepto de gestión de la demanda (DSM) hace que los usuarios finales sean responsables de mejorar la eficiencia, la fiabilidad y la sostenibilidad del sistema de potencia abriéndose posibilidades sin precedentes para la optimización del uso y el coste de la energía en los diferentes niveles de la red. El diseño de técnicas de DSM se ha debatido ampliamente en la literatura en la última década, aunque el rendimiento de estos métodos ha sido poco investigado desde el punto de vista analítico. En esta tesis se considera la demanda de la red eléctrica como un sistema multiusuario compuesto por consumidores activos con capacidades de DSM y se propone un marco general para analizar y resolver problemas de gestión de demanda. Dado que los métodos de solución centralizados son excesivamente exigentes para aplicaciones prácticas debido a su complejidad computacional y al inherente sobrecoste de comunicación, nos centramos en el desarrollo de algoritmos distribuidos, con especial énfasis en temas cruciales como la velocidad de convergencia, el intercambio de información, la escalabilidad y la privacidad. En este sentido, ofrecemos un riguroso análisis teórico de las condiciones que garantizan la existencia de soluciones óptimas y la convergencia de los algoritmos propuestos. Entre la gran cantidad de métodos de DSM, los programas de programación del consumo de energía (ECS) permiten modificar el perfil de la demanda de los usuarios a través de la reprogramación de cargas flexibles durante horas de bajo consumo. Por otro lado, la incorporación de generación distribuida (DG) y de almacenamiento distribuido (DS) ha demostrado ser igualmente eficaz disminuyendo la relación entre potencia de pico y media de la curva de demanda, evitando los inconvenientes introducidos por el ECS a los usuarios. Sorprendentemente, mientras que la literatura se ha concentrado sobre todo en las técnicas de ECS, los programas de DSM basados en DG y DS no han atraído la atención merecida a pesar de su potencial de conformación de la carga y su capacidad de facilitar la integración de las fuentes renovables. En esta tesis, llenamos este vacío y elaboramos modelos precisos de DSM para estudiar el impacto de DG y DS a nivel de los usuarios finales y de toda la infraestructura eléctrica. Teniendo presente este objetivo, hacemos frente a varios escenarios de DSM, a partir de una optimización sobre las previsiones con un día de antelación (day-ahead). Se considera desde el caso determinista con restricciones locales hasta el caso estocástico combinado con ajustes en tiempo real y con restricciones locales y globales. Cada tarea se complementa con la definición de modelos de red y de tarificación apropiados que permitan la puesta en práctica del paradigma de DSM en entornos realistas del mercado energético. En este sentido diseñamos marcos de optimización de DSM globales y orientados a los usuarios, que son respectivamente aplicables a situaciones de mercado competitivas y reguladas externamente. Los resultados numéricos reportados corroboran los esquemas distribuidos presentados. Por un lado, los gastos de electricidad de los usuarios se reducen de forma consistente, lo que fomenta su participación activa en los programas de DSM propuestos; por otra parte, esta optimización resulta en un coste de generación inferior y mejora la robustez de toda la red
Solé, Rojals Joel. "Optimization and generalization of lifting schemes: application to lossless image compression." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2006. http://hdl.handle.net/10803/6897.
Full textWavelet analysis perform multi-resolution decompositions that decorrelate signal and separate information in useful frequency-bands, allowing flexible post-coding. In JPEG2000, decomposition is computed through the lifting scheme, the so-called second generation wavelets. This fact has focused the community interest on this tool. Many works have been recently proposed in which lifting is modified, improved, or included in a complete image coding algorithm.
The Ph.D. thesis dissertation follows this research line. Lifting is analyzed, proposals are made within the scheme, and their possibilities are explored. Image compression is the main objective and it is principally assessed by means of coding transformed signal with EBCOT and SPIHT coders. Starting from this context, the work diverges in two distinct paths, the linear and the nonlinear one.
The linear lifting filter construction is based on the idea of quadratic interpolation and the underlying linear restriction due to the wavelet transform coefficients. The result is a flexible framework that allows the creation of new transforms using different criteria and that may adapt to the image statistics.
The nonlinear part is founded on the adaptive lifting scheme, which is extensively analyzed and as a consequence, a generalization of the lifting is proposed. The discrete version of the generalized lifting is developed leading to filters that achieve good compression results, specially for biomedical and remote sensing images.
Esta tesis aborda el problema de la descomposición multi-resolución, tema clave en procesado del señal que ha llevado estos últimos años a la creación del sobresaliente estándar JPEG2000 de compresión de imágenes. JPEG2000 incorpora una serie de funcionalidades muy interesantes debido básicamente a la transformada wavelet discreta y al codificador entrópico EBCOT.
La transformada wavelet realiza una descomposición multi-resolución que decorrela la señal separando la información en un conjunto de bandas frecuenciales útiles para la posterior codificación. En JPEG2000, la descomposición se calcula mediante el esquema lifting, también llamado wavelet de segunda generación. La integración del esquema lifting en el estándar ha centrado el interés de muchos investigadores en esta herramienta. Recientemente, han aparecido numerosos trabajos proponiendo modificaciones y mejoras del lifting, así como su inclusión en nuevos algoritmos de codificación de imágenes.
La tesis doctoral sigue esta línea de investigación. Se estudia el lifting, se hacen propuestas dentro del esquema y sus posibilidades se exploran. Se ha fijado la compresión de imágenes como el principal objetivo para la creación de nuevas transformadas wavelet, que se evalúan en su mayor parte mediante la codificación de la señal transformada con EBCOT o SPIHT. Dentro de este contexto, el trabajo diverge en dos caminos distintos, el lineal y el no lineal.
La construcción de filtros lifting lineales se basa en la idea de interpolación cuadrática y la restricción lineal subyacente de los coeficientes wavelet. El resultado es un marco de trabajo flexible que permite la creación de transformadas con distintos criterios y adaptables a la estadística de la imagen.
La parte no lineal tiene sus fundamentos en el esquema lifting adaptativo, del cuál se ofrece un extenso análisis y como consecuencia se propone una generalización del lifting. Su versión discreta se desarrolla consiguiendo filtros lifting que obtienen buenos resultados, sobretodo en imágenes biomédicas y de detección remota.
Omella, Cancer Mireia. "New generation FTTH ONU and OLT design for upstream transmission in WDM PON including optimized combination of electronics and optics." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2010. http://hdl.handle.net/10803/109041.
Full textAquest treball de recerca està desenvolupat en el context de la nova generació de xarxes òptiques passives (NG-PON) de fibra fins a la llar (Fibre to the Home (FTTH)). En aquesta tesi, s’han proposat diverses tècniques que permeten augmentar la capacitat de la xarxa, tractant les principals degradacions presents en les xarxes PON amb la mínima infrestuctura, amb els objectius de mínim cost i transparència front a la longitud d’ona triada per a la transmissió. Els principals temes d’aquest treball són el procés de fotodetecció després d’una transmissió amb dispersió cromàtica (CD) i soroll d’emissió espontània (ASE), les estratègies per combatre l’efecte de Rayleigh Backscattering (RB) en la trasmissió bidireccional amb la mateixa longitud d’ona i les xarxes PON basades en unitats d’usuari (ONU) que utilitzen l’ amplificador semiconductor reflexiu (RSOA) com a transmissor, amb les seves limitacions d’ample de banda i chirp. Pel que fa a la fotodetecció, un dispositiu novedós que realitza la funció matemàtica arrel quadrada (SQRT) ha demostrat la seva capacitat de linearització al compensar parcialment la funció quadrada del procés de conversió de fotó a electró després de recepció. S’ha aconsegit millorar les prestacions en xarxes de ràdio sobre fibra en termes de reducció del nivel d’harmònics i també en transmissió de senyals digitals amb equalitzadors electrònics lineals. La complexitat de l’ equalitzador de màxima verosimilitud, o MLSE, es redueix si s’utilitza el mòdul SQRT. Aquest dispositiu s’ha implementat electrònicament en un circuit microstrip amb dos diodes schottky i també en un xip MMIC . El bloc SQRT també és útil per aplicacions de cancel•lació del senyal de baixada present en el senyal de pujada en les transmissions bidireccionals i per igualar l’amplitud dels paquets en senyals que es reben a ràfegues (burst mode). L’estadística del senyal rebut en sistemes amplificats òpticament (on domina el soroll ASE) també ha estat estudiat. La funció òptima, capaç de recuperar la distribució estadistica Gaussiana després de detecció, ha estat obtinguda. Per sistemes que treballen amb un nivell de errors en el límit FEC, com el MLSE, la millora de la funció òptima és molt petita front la SQRT, demostrant el bon funcionament del mòdul SQRT. L’efecte de RB s’ha minimitzat utilitzant la tècnica de desplaçar la longitud d’ona del senyal de baixada a la ONU. S’han disenyat diversos dispositius electro-òptics capaços de realitzar aquest desplaçament, utilitzant unes configuracions novedoses basades en 2 i 3 branques. L’efecte RB és redueix evitant el sol•lapament espectral però mantenint la longitud d’ona dins el mateix canal del AWG. Aquests dispositius són més senzills que les recentment proposades estructures basades en 4 branques i requereixen senyals més simples que el dent de serra necessari per al modulador de fase d’una branca. La tècnica WS s’ha validat experimentalment usant un MZM comercial i també usant un RSOA, aconseguint-se unes millores de 5 a 7 dB en tolerància a RB. Els nous estàndards que han estat recentment aprovats (XG-PON, 10G-EPON) proposen l’evolució de la xarxa passiva cap a la transmissió simètrica a 10Gb/s. La realitat és, però, que l’ample de banda i el chirp limiten la utilització de RSOAs a aquesta velocitat. La primera transmissió a 10Gb/s en temps real amb baixa tasa d’errors (BER=10-9) usant el RSOA com a modulador d’intensitat a la ONU ha estat presentat utilitzant les tècniques explicades en aquesta tesi: modulació duobinaria i filtrat òptic desplaçat amb equalització electrònica (DFE-FFE). Altres mètodes utilitzats han estat l’adjust de la fase amb un filtre òptic programable i el MLSE.
Berbakov, Lazar. "Collaborative beamforming schemes for wireless sensor networks with energy harvesting capabilities." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/128966.
Full textEn los últimos años, las redes de sensores inalámbricas han atraído considerable atención en la comunidad investigadora. Su desarrollo, impulsado por recientes avances tecnológicos en microelectrónica y radio comunicaciones, está motivado principalmente por un gran abanico de aplicaciones, tales como: Monitorización ambiental, control de procesos industriales, seguimiento de mercancías, telemedicina, entre otras. En las redes de sensores inalámbricas, es primordial el diseño de protocolos de transmisión energéticamente eficientes ya que no se contempla el reemplazo de baterías debido a su coste y/o complejidad. Motivados por esta problemática, esta tesis doctoral se centra en el diseño de esquemas de conformación de haz distribuidos para redes de sensores, en el que los nodos son capaces de almacenar energía del entorno, lo que en inglés se denomina energy harvesting. En primer lugar, esta tesis doctoral aborda el escenario en el que dos sensores (uno de ellos capaz de almacenar energía del ambiente) transmiten conjuntamente un mensaje a una estación base. En este contexto, se demuestra que la política de asignación de potencia óptima en el sensor con energy harvesting puede ser calculada de forma independiente (es decir, sin el conocimiento de la política óptima del otro sensor). A continuación, se propone un algoritmo iterativo que permite calcular la política óptima en el sensor que funciona con baterías. Este esquema es posteriormente generalizado para el caso de múltiples sensores. En particular, se desarrolla un algoritmo iterativo que optimiza las políticas de todos los sensores secuencialmente. Para los escenarios anteriormente mencionados, esta tesis evalúa el impacto de la energía total cosechada, número de sensores y la capacidad de la batería. Por último, se aborda el problema de sincronización de fase en los sensores con el fin de poder realizar la conformación de haz de forma distribuida. Para ello, se analizan dos algoritmos para la sincronización de fase descentralizados: (i) el algoritmo "one bit of feedback" previamente propuesto en la literatura, y (ii) un algoritmo de sincronización de fase descentralizado que se propone en esta tesis. En el primer caso, se analiza el impacto del ruido aditivo en la ganancia y la convergencia del algoritmo. Además, se propone una variación que realiza el control de lóbulos secundarios. En el segundo esquema, los sensores eligen intervalos de tiempo de forma aleatoria para transmitir y posteriormente reciben información de la estación base para ajustar sus osciladores. En este escenario, esta tesis doctoral aborda el impacto del número de intervalos de tiempo y el ruido aditivo sobre la ganancia de conformación.
Díaz, Tapia Edgar. "Design of isofrequency reconfigurable repeaters." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/130795.
Full textSayyad, Khodashenas Pouria. "Dynamic routing and spectrum allocation in elastic optical networks." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/145436.
Full textDegut a l'augment de serveis emergent com la distribució de vídeo d'alta definició les xarxes socials, el volum de tràfic IP ha crescut de manera exponencial durant els darrers temps. S'espera que aquest creixement no s'aturi sinó que continui de manera imparable degut als constants avenços tecnològics. Alguns exemples d’això poden ser els processadors multi-nucli, la virtualització o el "cloud computing" que donaran suport a una nova generació de e-Science i d'aplicacions Grid per les quals caldran flux de dades des de 10 Gb/s fins al Terabit per segon. La conseqüència esperable és que els operadors de xarxes de telecomunicacions requeriran una nova generació de transport òptic en el futur proper, per donar servei a aquests grans i heterogenis volums de trafic d'una manera econòmicament eficient i escalable. Com a resposta a les creixents necessitats de capacitat i de diferents granularitats de tràfic de la Internet del Futur s'ha proposat l'arquitectura coneguda com "Elastic Optical Network" (EON). Trencant el rígid entramat de les xarxes WDM tradicionals, on s'ha de reservar tot un canal òptic per a cada comunicació, mitjançant les EON s'aconsegueix incrementar la flexibilitat en l'aprovisionament de connexions. per fer-ho, depenent del volum de tràfic s'assigna la quantitat adient de l'espectre òptic a cada connexió. I, anant encara un pas més enllà, per desfer la rigidesa dels canals convencionals de les xarxes amb multiplexació per divisió en longitud d'ona (WDM), les connexions òptiques en les EON poden expandir-se o contraure's de manera elàstica segons els requeriments d'ample de banda en cada moment. D'aquesta manera, les peticions de connexió que arriben poden ésser servides de manera eficient pel que fa a l'espectre que utilitzen. Aquest avenç tecnològic implica però alguns reptes a nivell de xarxa, especialment pel que fa a l'establiment eficient de les connexions. De manera similar a com succeeix en les xarxes WDM, una connexió ha d'ocupar la mateixa part de l'espectre en tots els links que la conformen, acomplint el principi de "continuïtat en l'espectre". A més a més, tot l'ample de banda de la connexió ha d'estar assignat de manera adjacent, acomplint el principi de "contigüitat en l'espectre". Per aconseguir aquests objectius, el problema de l'encaminament i assignació de l'espectre (RSA) ha merescut una gran atenció dels investigadors en els darrers anys, amb especial èmfasi a escenaris dinàmics, és a dir, en la fase d’operació de la xarxa. En aquest cas, els processos d'arribada i mort de les connexions són aleatoris i la xarxa ha d'acomodar en temps real el tràfic ofert. Tot i els grans esforços dedicats a aquest tema, queden encara alguns punts a resoldre. Aquesta Tesi està dedicada a alguns d'aquests temes oberts en l'àmbit de les xarxes EON: 1) l’agregació dinàmica de connexions de granularitat inferior a la longitud d'ona, 2) la correlació entre la granularitat del tràfic i les polítiques de desfragmentació de l'espectre, i, 3) utilitzar la fragmentació espectral per a una millor assignació de connexions d'ample de banda canviant en el temps. El primer tòpic analitza la possibilitat d'agregar connexions originades a la mateixa font però amb diferents destinacions dins d'una EON, amb l'objectiu d'estalviar recursos tant pel que fa a nombre d'equips transmissor utilitzats com a l'espectre utilitzat. S'ha proposat un nou algorisme que millora ambdós paràmetres, així com una arquitectura pels nodes de la xarxa que permet utilitzar l'algorisme d’agregació proposat de manera eficient des del punt de vista del cost. S'aconsegueix una considerable millora pel que fa a la utilització de l'espectre a més d'una significativa reducció en el nombre de transmissors per node que es requereixen. El problema de la fragmentació espectral en les EONs s'ataca en la segona aportació d'aquesta Tesi. S'ha aconseguit demostrar la correlació entre l’òptima (és a dir mínima) periodicitat de les accions de desfragmentació i la granularitat del tràfic suportat. S'ha proposat un nou algorisme per a una desfragmentació eficient, l'objectiu del qual és consolidar l'espectre disponible en les fibres tan com sigui possible, al mateix temps que es redueix el nombre de connexions que has de ser reubicades en la xarxa. Es demostra que, en una EON, es pot configurar de manera òptima la periodicitat de les desfragmentacions si es coneix la granularitat de les connexions a transportar. Finalment, en el tercer gran apartat de la Tesi, s'estudia la possibilitat d'utilitzar la fragmentació espectral en les EON per a una millor assignació dels recursos quan el tràfic és variant en el temps. En aquest context, s'ha proposat i validat un algorisme d’assignació de l'espectre (SA) que incrementa de manera intencionada la fragmentació espectral de la xarxa. En aquesta proposta, l'espectre assignat a cada nova connexi_o s'ubica al bell mig del buit espectral més gran que es troba en tota la ruta, amb l'objectiu de deixar tan espai com sigui possible entre les diferents connexions. Aquest espai és després utilitzat per a connexions que requereixen, al llarg de la seva existència, més espectre del que se'ls ha assignat inicialment (incrementen el seu ample de banda). Els resultats obtinguts mitjançant simulacions mostren significants millores en termes de Probabilitat de Bloqueig (BP) en la xarxa quan s'utilitza l'algorisme proposat. Després d'una introducció a la Tesi, el Capítol 2 ofereix una revisió de l’evolució de les xarxes òptiques de transport, tot introduint el concepte de xarxa òptica elàstica (EON). El Capítol 3 se centra en l'estudi dels mètodes d'encaminament i assignació de longitud d'ona en xarxes WDM convencionals, i la seva evolució cap al problema de l’assignació d'espectre (RSA) en EONs. El Capítol 4 detalla els estudis i les contribucions fetes en el tema d’agregació de connexions de granularitat inferior a la longitud d'ona en EONs. L'algorisme proposat, així com l'arquitectura de node que permet aplicar-lo es presenten en aquest Capítol. El problema de la fragmentació espectral en EONs i llurs solucions es revisen a fons en el Capítol 5. La correlació entre la periodicitat de les desfragmentacions espectrals i la granularitat del tràfic ofert s'estudien aquí. El Capítol 6 detalla el problema de servir connexions variants en el temps en EONs. Algunes polítiques proposades fins ara es revisen, i tot seguit se'n proposa una que, en certs aspectes, millora les prèvies. Finalment, cal destacar que aquest treball ha rebut el suport del Govern de la Generalitat de Catalunya, a través d'una beca FI-AGAUR, i que s'ha realitzat en el marc del projecte del Ministerio de Educación Ciencia y Deporte espanyol ELASTIC (TEC2011-27310).
Debido al aumento de servicios emergentes como la distribución de video de alta definición o las redes sociales, el volumen de tráfico IP ha crecido de manera exponencial durante los últimos tiempos. Se espera que este crecimiento no se pare sino que continúe de manera imparable debido a los constantes adelantos tecnológicos. Algunos ejemplos de esto pueden ser los procesadores multi-núcleo, la virtualización o el "cloud computing" que darán servicio a una nueva generación de aplicaciones de e-Science y de Grid para las cuáles serán necesarios flujos de datos desde 10 Gb/s hasta Terabits por segundo. La consecuencia esperable es que los operadores de redes de telecomunicaciones requerirán una nueva generación de transporte óptico en el futuro cercano, para dar servicio a estos grandes y heterogéneos volúmenes de tráfico de una manera económicamente eficiente y escalable. Como respuesta a las crecientes necesidades de capacidad y de diferentes granularidades de tráfico de la Internet del Futuro, se ha propuesto la arquitectura conocida como "Elastic Optical Network" (EON). Rompiendo el rígido entramado de las redes con multiplexación por división en longitud de onda (WDM) tradicionales, donde se tiene que reservar todo un canal óptico para cada comunicación, mediante las EON se consigue incrementar la flexibilidad en el aprovisionamiento de conexiones. Para hacerlo, dependiendo del volumen de tráfico se asigna la cantidad adecuada del espectro óptico a cada conexión. Y, yendo todavía un paso más allá, para deshacer la rigidez de los canales convencionales de las redes WDM, las conexiones ópticas en las EON pueden expandirse o contraerse de manera elástica según los requerimientos de ancho de banda en cada momento. De este modo, las peticiones de conexión que llegan pueden ser servidas de manera eficiente en cuanto al espectro que utilizan. Este adelanto tecnológico implica sin embargo algunos retos a nivel de red, especialmente en lo que se refiere al establecimiento eficiente de las conexiones. De manera similar a como sucede en las redes WDM, una conexión debe ocupar la misma parte del espectro en todos los links que la conforman, cumpliendo el principio de "continuidad espectral". Además, todo el ancho de banda de la conexión tiene que estar asignado de manera adyacente, cumpliendo el principio de "contigüidad espectral". Para conseguir estos objetivos, el problema del encaminamiento y asignación del espectro (RSA) ha merecido una gran atención de los investigadores en los últimos años, con especial énfasis en escenarios dinámicos, es decir, en la fase de operación de la red. En este caso, los procesos de llegada y finalización de las conexiones son aleatorios y la red tiene que acomodar en tiempo real el tráfico ofrecido. A pesar de los grandes esfuerzos dedicados a este tema, quedan todavía algunos puntos a resolver. Esta Tesis está dedicada a algunos de estos temas abiertos en el ámbito de las redes EON: 1) la agregación dinámica de conexiones de granularidad inferior a la longitud de onda, 2) la correlación entre la granularidad del tráfico y las políticas de desfragmentación del espectro, y, 3) utilizar la fragmentación espectral para una mejor asignación de conexiones de ancho de banda variante en el tiempo. El primer tópico analiza la posibilidad de agregar conexiones originadas en la misma fuente pero con diferentes destinos dentro de una EON, con el objetivo de ahorrar recursos tanto en cuanto a número de equipos transmisores utilizados como en el espectro utilizado. Se ha propuesto un nuevo algoritmo que mejora ambos parámetros, así como una arquitectura para los nodos de la red que permite utilizar el algoritmo de agregación propuesto de manera eficiente desde el punto de vista del coste. Se consigue una considerable mejora en cuanto a la utilización del espectro además de una significativa reducción en el número de trasmisores por nodo que se requieren. El problema de la fragmentación espectral en las EONs se ataca en la segunda aportación de esta Tesis. Se ha conseguido demostrar la correlación entre la óptima (es decir, mínima) periodicidad de las acciones de desfragmentación y la granularidad del tráfico soportado. Se ha propuesto un nuevo algoritmo para una desfragmentación eficiente, el objetivo del cual es consolidar el espectro disponible en las fibras tanto como sea posible, al mismo tiempo que se reduce el número de conexiones que deben ser reubicadas en la red. Se demuestra que, en una EON, se puede configurar de manera óptima la periodicidad de las desfragmentaciones si se conoce la granularidad de las conexiones a transportar. Finalmente, en el tercer gran apartado de la Tesis, se estudia la posibilidad de utilizar la fragmentación espectral en las EON para una mejor asignación de los recursos cuando el tráfico es variante en el tiempo. En este contexto, se ha propuesto y validado un algoritmo de asignación del espectro (SA) que incrementa de manera intencionada la fragmentación espectral de la red. En esta propuesta, el espectro asignado a cada nueva conexión se ubica en medio del vacío espectral más grande que se encuentra en toda la ruta, con el objetivo de dejar tanto espacio como sea posible entre las diferentes conexiones. Este espacio es después utilizado para conexiones que requieren, a lo largo de su existencia, más espectro del que se les ha asignado inicialmente (incrementan su ancho de banda). Los resultados obtenidos mediante simulaciones muestran significantes mejoras en términos de Probabilidad de Bloqueo (BP) de la red cuando se utiliza el algoritmo propuesto. Después de una introducción a la Tesis, el Capitulo 2 ofrece una revisión de la evolución delas redes ópticas de transporte, introduciendo el concepto de red óptica elástica (EON). El Capítulo 3 se centra en el estudio de los métodos de encaminamiento y asignación de longitud de onda en redes WDM convencionales, y su evolución hacia el problema de la asignación de espectro (RSA) en EONs. El Capítulo 4 detalla los estudios y las contribuciones hechas en el tema de agregación de conexiones de granularidad inferior a la longitud de onda en EONs. El algoritmo propuesto, así como la arquitectura de nodo que permite aplicarlo, se presentan en este Capitulo. El problema de la fragmentación espectral en las EONs y sus soluciones se revisan a fondo en el Capitulo 5. La correlación entre la periodicidad de las desfragmentaciones espectrales y la granularidad del tráfico ofrecido se estudian aquí. El Capitulo 6 detalla el problema de servir conexiones variantes en el tiempo en EONs. Algunas políticas propuestas hasta ahora se han revisado, y a continuación se propone una que, en algunos aspectos, mejora las previamente publicadas. Finalmente, hay que destacar que este trabajo ha recibido el apoyo del Gobierno de la Generalitat de Catalunya, a través de una beca FI-AGAUR, y que se ha realizado en el marco del proyecto ELASTIC (*TEC2011-27310), del Ministerio de Educación Ciencia y Deporte Español.
Forte, Véliz Giuseppe Francesco. "Contributions to radio frequency interference detection and mitigation in Earth observation." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/285320.
Full textEl problema més comú en els sistemes electrònics de mesura són les interferències electromagnètiques. La presència d'aquests senyals pot danyar les mesures preses per instruments molt sensibles, com radiòmetres de microones o sistemes de navegació. L'exactitud i precisió es veuen compromeses. El primer pas per mitigar aquests efectes no desitjats és estudiar les propietats de les interferències electromagnètiques. Diversos algoritmes han estat proposats per detectar interferències, però no hi ha mètode que funcioni bé en tots els casos . Aquest treball comprèn el disseny, implementació i comprovació de diferents mètodes de detecció i mitigació en temps real. Els estudis i caracterització de les fonts d'interferències són una gran contribució per a optimitzar les tècniques de mitigació actuals. En el tema de mitigació, dos sistemes en temps real han estat implementats en hardware: un sistema que utilitza wavelets per modelar la interferència i mitigar-la, i un circuit que permet a un sistema de navegació continuar funcionant sota els efectes d'un interferidor comercial ( jammer ).
Espinosa, Espinosa Moisés Isaac. "Dispositivos de medición de frecuencia reconfigurables = Reconfigurable frequency measurement devices." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/325146.
Full textEn esta tesis se presenta el concepto de discriminadores de microondas reconfigurables de dos puertos para el desarrollo de sistemas de medición de frecuencia reconfigurables de alta miniaturización, peso y costo reducido. Este concepto es comprobado con el diseño y fabricación de varias topologías de discriminadores de microondas para generar 2 y 4 bits de identificación de frecuencia, implementados con líneas de transmisión microstrip y coplanar waveguide, y tecnología de estado sólido, y sistemas micro-electro-mecánicos MEMS. Se presentan tres topologías de discriminadores de microondas reconfigurables; uno genera 2 bits de identificación y los dos restantes generan 4 bits de identificación. Dos topologías utilizan tecnología de estado sólido (diodos PIN), líneas de transmisión microstrip y operan en la banda de frecuencia L y S. La última topología usa interruptores SPQT integrados en chips RF-MEMS, líneas de transmisión coplanar y opera en las bandas de operación C, X y Ku. Finalmente, se presenta el diseño de un defasador implementado con tecnología MEMS para generar un corrimiento de fase de 180°. Esta topología utiliza líneas de transmisión tipo slotline y opera en la banda Ka. Este defasador permite generar discriminadores de microondas reconfigurables con alta miniaturización, y peso reducido
Padilla, Díaz Alberto. "Synthesis and design of dissipative filters with improved performance." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/327024.
Full textConectar, cargar, descargar, compartir y transferir datos en cualquier momento y en cualquier lugar, no es una visión futurista y es de hecho una demanda real en los sistemas de comunicación inalámbrica y fijos actuales y futuros. Desde el punto de vista de los proveedores de servicios, el uso eficiente del espectro frecuencial es uno de los retos más grandes. Este desafío tecnológico requiere de muchos enfoques diferentes y uno de ellos es sin duda desde el punto de vista de los dispositivos de RF que forman los sistemas de comunicaciones. Entre los componentes dentro de la cadena de RF, la etapa de filtrado es sin ninguna duda uno de los componentes más críticos, y que en general debe ser único para cualquier sistema de comunicación y / o debe operar en un entorno de comunicación multiestándar. Los dispositivos actuales están equipados con más y más sistemas, que en muchos casos es deseable desde la perspectiva del usuario poder operar simultáneamente. Además muchos de estos sistemas se encuentran en bandas frecuenciales muy próximas entre sí y por lo tanto requieren de filtros muy selectivos. Cuando esto sucede, es esencial poder operar sin interferencia mutua. Esto exige de una investigación continua en el diseño de filtros, para) la mejora de su respuesta y b) reducción de tamaño. Estas demandas son aún más estrictos en equipos de satélites donde el tamaño y peso del equipo contribuye significativamente a la carga útil del satélite y afecta fuertemente al coste. El número de filtros selectivos o de canal en un equipo de satélite es grande y presente sobre todo en la multiplexación de entrada. Los multiplexores de entrada ocupan una parte sustancial de las cargas útiles de los satélites modernos en términos de tamaño y masa. Filtros altamente selectivos se pueden conseguir mediante el uso de resonadores con un factor calidad alto, con un gran número de resonadores y generalmente con una configuración compleja - varios ceros de transmisión para aumentar la selectividad y de ecualizar el retraso de grupo del filtro. Aunque varias tecnologías innovadoras pueden conseguir filtros de altas prestaciones con configuraciones compactas, la demanda por el uso de tecnologías convencionales en aplicaciones de espacio, exige el uso de configuraciones de filtro voluminosos, donde una reducción de tamaño implica inherentemente una reducción en el factor de calidad, que a su vez produce una degradación de las prestaciones del filtro. El objetivo de este trabajo es la implementación de una nueva clase de filtros con el uso de resonadores con pérdidas. Logro de este objetivo se traducirá en filtros de alto rendimiento con tamaño reducido y adecuado para ser utilizado en equipos de satélites. La reducción en las dimensiones, en esta nueva clase de filtros, resulta en un incremento de las pérdidas de inserción totales del filtro, aunque el shape factor del filtro corresponde al de un filtro de altas prestaciones. Aunque este incremento en las pérdidas de inserción puede limitar la aplicación de esta nueva clase de filtros, hay muchas arquitecturas donde el filtro (o etapa de filtrado multiplexor de entrada) se conecta después del amplificador, donde las pérdidas y prestaciones del sistema se ven compensadas, como es el caso de un equipo satelital. El éxito del objetivo final exige conseguir tres objetivos intermedios: 1) crear una nueva formulación matemática para la respuesta del filtro que considera las pérdidas de los resonadores desde el principio, 2) proporcionar la red sintetizada de las nuevas topologías de filtro. Estas nuevas topologías resultan en topologías convencionales con una red resistiva adicional que proporciona una disipación selectiva a lo largo de la banda de filtro, y 3) evaluar las cuestiones tecnológicas para la implementación de esta nueva clase de filtros.
Escayola, Elias Francesc Xavier. "Next generation passive optical networks based on orthogonal frequency division multiplexing techniques." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/334417.
Full textEn estas últimas décadas, la industria de las comunicaciones ha adquirido gran importancia y hoy en día, constituye una herramienta imprescindible para el funcionamiento en la sociedad de la información. Así pues, el crecimiento exponencial en la demanda de servicios de banda ancha y la carga de información cada vez mayor que se necesita transmitir ha estimulado la evolución de las infraestructuras del tramo de acceso a la red para poder satisfacer las necesidades del usuario de forma efectiva en términos de costes de instalación y de mantenimiento. Las redes ópticas pasivas (Passive Optical Networks, PON) son actualmente consideradas la alternativa más eficiente y de menor coste para desplegar fibra hasta los hogares. Con el fin de permitir que muchos usuarios coexistan simultáneamente se han desarrollado PONs basadas en multiplexación en tiempo (Time Division Multiplexing Access, TDMA). De cara al futuro, sin embargo, se prevé que estas técnicas no permitan cubrir las exigencias sobre las redes de acceso. En consecuencia, otras técnicas de acceso múltiple al medio como el acceso múltiple por división de longitud de onda (Wavelength Division Multiplexing Access, WDMA) o el acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, OFDMA) se encuentran actualmente en proceso de estudio y desarrollo para su uso en la futura generación de PONs. En concreto, en los últimos años OFDM se ha destacado entre la comunidad científica al considerarse una solución con gran potencial para su futura implantación en redes de acceso pasivas. Esto es especialmente cierto debido a la capacidad que el OFDM para trabajar con modulaciones multinivel, así como su alta tolerancia a la dispersión cromática y a la gran flexibilidad y granularidad que posibilita en términos de gestión del ancho de banda. Por todo lo anterior, el objetivo de esta Tesis es estudiar con profundidad las ventajas y los retos de aplicar el estándar OFDM como solución de red de acceso; del mismo modo, ofrece soluciones para mejorar su rendimiento. Con el objetivo de evaluar las principales estructuras basadas en OFDM-PON, en primer lugar se realiza un análisis comparativo de todas ellas destacando sus niveles de sensibilidad, máximo alcance y número de usuarios. Un aspecto fundamental para los proveedores de red es el coste de operación, despliegue y mantenimiento de las redes. Como solución de bajo coste, esta Tesis propone un modelo de red llamado Statistical-OFDMA-PON que se basa en modulación de intensidad y detección directa. Además, este modelo se completa con estrategias de gestión dinámica del ancho de banda de los usuarios que conforman la estructura de red propuesta consiguiendo una mejora en el balance de potencias que permite aumentar distancia y número de usuarios. Uno de los principales problemas del OFDM es el alto nivel de la relación de potencia de pico a potencia media (Peak-to-Average Power Ratio, PAPR) creciente con el número de portadoras. Esta Tesis propone un nuevo algoritmo basado en el pliegue de la señal y la transmisión de información auxiliar para compensar el efecto del PAPR aumentando así la sensibilidad del sistema óptico. Por otro lado, OFDMA requiere un número elevado de operaciones en el dominio digital resultando en un alto esfuerzo computacional que a su vez se traduce en un aumento del coste. Por esta razón, esta Tesis presenta un estudio sobre la optimización de la resolución requerida en los conversores analógicodigital (Digital-to-Analog/Analog-to-Digital Converters, DAC/ADCs) manteniendo la calidad de transmisión. La optimización del tiempo de cómputo requerido puede dotar de un mayor atractivo la solución de red óptica basada en OFDMA. Finalmente, otro de los problemas que presentan las redes ópticas OFDM es su sensibilidad frente al ruido de fase (Phase Noise, PN). En este aspecto, esta Tesis presenta un estudio del efecto del ancho de línea del láser y su dependencia con el ancho de banda de la señal. Técnicas de mitigación basadas en tonos piloto han sido implementadas y se han encontrado los valores limitantes del ancho de línea dentro del alcance de los láseres de bajo coste.
Joroughi, Vahid. "Next generation multibeam satellite systems." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/334988.
Full textLa comunicación por satélite desempeñará un papel central en el cumplimiento de los requisitos de comunicación 5G de próxima generación. Como cuestión de hecho, la conectividad cualquier momento y lugar no se puede concebir sin la presencia del segmento satelital. De hecho, la industria de la comunicación por satélite no sólo se dirige a los mercados populares, sino también a la alta densas zonas pobladas donde el satélite se convertirá en un elemento esencial para descongestionar la red inalámbrica terrestre. Para entregar el tráfico de datos interactiva de banda ancha, las cargas útiles de satélites están implementando un diagrama de radiación de haces múltiples. El uso de una arquitectura multihaz aporta varias ventajas frente a un único haz de transmisión global. En primer lugar, como se emplea un reflector alimentado matriz, la ganancia de antena a ruido puede aumentar dando lugar a una alta ganancia en el rendimiento alcanzable. En segundo lugar, diferentes símbolos pueden ser enviados simultáneamente a las áreas separadas geográficamente, lo que permite una comunicación multiplexada espacialmente. Por último, pero no menos importante, el ancho de banda disponible puede ser reutilizado en las vigas suficientemente separadas, el aumento de la reutilización del espectro en el área de cobertura global. Cada vez que los diseñadores de sistemas se dirigen el sistema de satélites terabit se reconsideró la arquitectura multihaz mencionado. De hecho, las tasas alcanzables pueden ser extremadamente aumentaron en caso de reutilización de frecuencias más agresiva está desplegado y las técnicas de reducción de interferencias se implementan ya sea en el terminal de usuario (detección multiusuario) o en el transmisor (precodificación). Nuestros estudio aborda el problema de precodificación y filtrado lineal recibir métodos para sistemas de satélites multihaz cuando se considera la reutilización de frecuencias completa. Concretamente, consideramos las restricciones particulares de comunicaciones por satélite que, en contraste con los sistemas de comunicación terrestres, sufren de desventajas adicionales. En primer lugar, el enlace de conexión deberá agregar el tráfico global de datos que conduce a un requisito tasa muy grande. Esta velocidad de datos requerida es incluso aumentó cada vez filtrado lineal en el enlace de retorno y precodificación en el enlace directo se despliegan. Esto se debe a que las señales de alimentación, que son más grandes que el número de haces, se computarán en el suelo. Con el fin de resolver este problema, se propone una arquitectura híbrida, donde la carga útil del satélite está equipado con un procesamiento fijo. Este procesamiento a bordo transforma linealmente los datos recibidos y transmitidos con el fin de mantener el requisito de baja tasa de enlace de conexión. Los resultados del procesamiento de a bordo para ser el mismo para ambos enlaces directo y de retorno, dando lugar a una gran reducción de la complejidad de carga útil, la masa y el coste. En segundo lugar, como el tráfico de datos puede ser generada por diferentes puertas de enlace, el método de precodificación deberá ser diseñado en consecuencia. A diferencia de los trabajos anteriores, este trabajo estudia el caso en que la colaboración entre las diferentes pasarelas es limitado. Además de la contribución anterior, en este trabajo también se investigan algunos aspectos inexplorados de multi-gateway multihaz precodificación. Finalmente, consideramos un fenómeno importante que necesita actualmente para ser tratados en sistemas multihaz: el hecho de que una sola palabra de código se incrusta la información de múltiples usuarios en cada viga. Esto conduce a la denominada modelo de multidifusión multigrupo difícil, cuya optimización requiere operaciones computacionalmente complejos. En tal escenario, el diseño de precodificación en el enlace directo será dirigido.
López, Pastor Eduardo Tommy. "WDM/TDM PON bidirectional networks single-fiber/wavelength RSOA-based ONUs layer 1/2 optimization." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/129735.
Full textChatzi, Sotiria. "Optimization of emerging extended FTTH WDM/TDM PONs and financial overall assessment." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/134365.
Full textDelgado, Mercè Jaime. "Servicio de almacenamiento para sistemas de gestión de mensajes." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1987. http://hdl.handle.net/10803/5891.
Full textBroquetas, Antoni. "Tomografia de microondas en geometria cilindrica para aplicaiones biomédicas." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1989. http://hdl.handle.net/10803/5889.
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