Contribución al diseño de esquemas de transmisión-recepción para sistemas de comunicaciones de nueva generación con múltiples antenas

Resumen En los últimos años, el mercado de las telecomunicaciones ha sufrido un crecimiento im¬portante gracias, entre otros, al aumento de la demanda en comunicaciones inalámbricas. Se ha tendido a sustituir las conexiones de cable por conexiones inalámbricas y ello ha supuesto un gran impacto en las redes de acceso. Sistemas como los de acceso a internet, la telefonía móvil o comunicaciones entre dispositivos cercanos, han aumentado el número de usuarios que se han movido a la tecnología inalámbrica. Todo ello, junto con los nuevos servicios que ofrecen los operadores, demanda mayores velocidades de transmisión y una mejora de la calidad para las nuevas aplicaciones de usuario, lo que ha generado un abanico de oportunidades en investigación. Desde el punto de vista de procesado de señal, se han desarrollado nuevas técnicas de modulación o codificación que permiten mejorar las prestaciones frente a las actuales. Dado que el objetivo es maximizar la eficiencia espectral y el ancho de banda es limitado, se han buscado nuevas técnicas. Una vez explotada la diversidad en frecuencia, tiempo e incluso código, se ha propuesto la diversidad espacial como un método alternativo para mejorar la calidad de las señales e incrementar la tasa binaria. Así, surgieron los sistemas multi-antena. Los sistemas inalámbricos con múltiples antenas en transmisión y recepción han sus¬citado gran interés en los últimos años. Esta tecnología se conoce como MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), mediante la cual se ha demostrado un aumento en la tasa binaria, con lo que se ha propuesto para los nuevos sistemas de comunicaciones inalámbricos. Las prestaciones logradas con los sistemas MIMO dependen de factores tales como el canal radio de propagación, los algoritmos de procesado y el número y características del array de antenas. Así, el objetivo principal de esta Tesis ha sido investigar las prestaciones que ofrecen los sistemas con múltiples antenas atendiendo a las distintas características del canal radio creado mediante el diseño de antenas y la realización de medidas. Así pues, se ha contribuido al estudio, diseño y caracterización de esquemas en trans¬misión y recepción para MIMO para sistemas de comunicaciones de nueva generación, como son WLAN o DVB-T2. En concreto, se abordan esquemas desde una perspectiva del array de antenas e implementación real, teniendo en cuenta aspectos electromagnéticos, de propagación de canal y procesado de señal para evaluar su influencia en las prestaciones de sistemas MIMO. En primer lugar, se han estudiado distintos tipos de arrays de antenas para evaluar sus prestaciones en sistemas MIMO. Para ello, se han diseñado diferentes arrays en base a su polarización, diagrama o aplicación. Además, ha realizado un estudio de los diferentes parámetros de un array de antenas y cómo afectan a los sistemas MIMO, centrándose en el parámetro de capacidad. Así pues se tienen en cuenta parámetros electromagnéticos para incluirlos en modelos de canal, as´ı como ver la implicaci´on en algoritmos de proce¬sado espacio-temporales. Por otro lado, se han evaluado las prestaciones de las antenas disen˜adas a trav´es de medidas en c´amara reverberante. En segundo lugar, se han disen˜ado y desarrollado demostradores MIMO para la banda de ISM, donde se encuentran numerosos sistemas de comunicaciones. Considerando el uso de plataformas Software-Defined-Radio (SDR), se han realizado varios prototipos, uno de ellos de banda estrecha y otro de banda ancha incluyendo la t´ecnica OFDM. Por otro lado, se han analizado esquemas de procesado MIMO para el futuro est´andar de la televisi´on digital terrestre (DVB-T2). Una de las t´ecnicas a incluir es el uso de mu´ltiples antenas. Sin embargo, es necesario disen˜ar nuevos esquemas para que el sistema sea compatible con el actual, adem´as de realizar la estimaci´on de canal MIMO. Adem´as, y aprovechando la experiencia obtenida en el desarrollo de los demostradores MIMO para WLAN, se ha disen˜o e implementado un prototipo para DVB-T2 para caracterizar el canal MIMO. Y, por u´ltimo, para evaluar las diferentes prestaciones MIMO mediante medidas, ha-ciendo uso de los demostradores MIMO implementados, se han realizado campan˜as de medidas de canal MIMO para distintos entornos y atendiendo a diferentes aplicaciones (WLAN y DVB-T2). En primer lugar se han llevado a cabo medidas en interiores con las diferentes antenas para WLAN implementadas, incluyendo varios posibles escenarios como son oficinas y pasillos. Y, por otro lado, se han realizado medidas del canal de propagaci´on MIMO en UHF para DVB-T2. Las contribuciones de esta Tesis se han visto reflejadas en varios art´ıculos publicados tanto en revistas t´ecnicas como en congresos nacionales e internacionales de reconocido prestigio en el ´ambito de antenas, propagaci´on y procesado de sen˜al en comunicaciones. Abstract In the last years, the telecommunications market has suffered an important increase thanks to the growing demand in wireless communications. The cable connections have been replaced by wireless connections and it has entailed a great impact in the access networks. Services such as internet access, mobile phone or communication among close devices have increased the number of users which have moved to the wireless technology. The incoming new services offered by operators added to the discussed above, demand higher data rate and an enhancement of the quality for the new user applications, which has generated a variety of research chances. From the signal processing point of view, new techniques have been developed regarding the modulation or coding, which allow enhancing the performances comparing to the current systems. Since the objective is to maximize the spectral efficiency and due to the fact that the bandwidth is limited, new techniques have been studied. Once the frequency, time and even code diversity have been exploited, the spatial diversity has been proposed as an alternative method to improve robustness against channel impairments and to increase the data rate. Regarding that, the multi-antenna systems emerged. Wireless systems with multiple antennas in transmission and reception have entailed a great interest in the last years. This technology is known as MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) and thanks to it an increase in the data bit rate has been demon¬strated. Thus, it has been proposed for the new wireless communication systems. The performances obtained by MIMO systems depend on the factors such as the radio propa¬gation channel, the processing algorithms and the number and the characteristics of the antenna array. Therefore, the main objective of this Thesis has been to research the per¬formances offered by systems with multiple antennas regarding the different characteristics of the created MIMO radio channel by the realization of measurements and designing new antennas. Thus, it has been contributed to the study, design and characterization of the trans¬mission and reception schemes for MIMO for new generation communication systems, such as WLAN and DVB-T2. Particularly, schemes from an antenna array and real im-plementation perspective are dealt, taking into account channel propagation and signal processing aspects to evaluate their influence on the MIMO performances. First of all, different types of antenna arrays have been studied to evaluate their performances in MIMO systems. To do that, different types of antenna arrays have been designed based on their polarization, radiation pattern or application. Moreover, a studio of the different antenna array parameters and how they affect to the MIMO capacity has been realized. So, electromagnetic parameters are taking into account to be included in channel models, and check their impact in space-time algorithms. On the other hand, the designed antennas performances have been evaluated by measurements in reverberant chamber. Secondly, MIMO demonstrators for the ISM band (where several communications systems are working) have been designed and developed. Considering the use of Software-Defined-Radio (SDR) platforms, two prototypes have been carried out, one for narrow band and the other for wide band including the OFDM technique. On the other hand, MIMO processing schemes have been analyzed for the future standard of digital terrestrial television (DVB-T2). One of the techniques to be included is the use of multiple antennas. However, it is necessary to realize new schemes to make the system compatible with the current one, besides doing the MIMO channel estimation. Moreover, and taking in advantage the experience obtained in the developing of the MIMO demonstrators for WLAN, a prototype for DVB-T2 has been designed and implemented in order to characterize the MIMO channel. Finally, to evaluate the MIMO performances by means of measurements, several mea¬surements campaigns with the developed MIMO demonstrators have been carried out for different environment and regarding to different applications (WLAN and DVB-T2). On one hand, indoor measurements have been done with the implemented antennas for WLAN, including several scenarios such as offices and corridors. And, on the other hand, channel measurements in UHF have been carried out for DVB-T2 systems. The contributions of this Thesis have been presented in several papers published in national and international technical journals and well-known conferences in the area of antennas, propagation and signal processing for communications

Revisión bibliográfica de los temas tratados en psicología de la salud

Segones Jornades de Foment de la Investigació de la FCHS (Any 1996-1997

Estudi històric-constructiu i canvi d'ús de l'antiga seu de l'Ajuntament de Sant Vicenç de Montalt

Vicenç de Montalt i entendre l’edifici des d`un punt constructiu, d’adaptar-ho a les actuals normatives d’accessibilitat i al Codi Tècnic i realitzar un canvi d`ús subjecte a les necessitats de Sant Vicenç de Montalt en aquests moments. Es pretén materialitzar els coneixements adquirits durant grau d’Enginyeria de l’Edificació iniciant una presa de contacte amb el mon real . El projecte englobarà les disciplines contemplades en els estudis d’Enginyeria de l’Edificació emfatitzant en els camps d’expressió gràfica, història, estructures, construcció, instal·lacions... L’edifici es troba a la Plaça del Poble nº5, al terme municipal de Sant Vicenç de Montalt. Ha estat rehabilitat en diferents projectes sense poder trobar informació documentada. De l`estudi visual dels diferents sistemes estructurals, diferencies de paviments,... es pot concloure que existeixen parts importants que han estat rehabilitades com la coberta, escala, acabats, etc. És un edifici entre mitgeres desús, que estava destinat en última instància a allotjar a planta baixa la biblioteca del poble, que feia de sala d’exposicions i el mercat municipal, i a les planta pis 1 i 2 a allotjar l’escola de musica. L’ajuntament de Sant Vicenç de Montalt s’ha vist obligat a traslladar l’escola de musica ja que al no complir les exigències del decret d’accessibilitat, la Generalitat de Catalunya els hi retirava la subvenció. Hem esquematitzat el treball donant prioritat a les parts més importants i tenint com a axioma l`accessibilitat per a ús públic i per disposar de zones diàfanes polivalents per si en el futur els diferents usos dels espais son subjecte de canvis. Els principals objectius de la reforma són l’adequació a l’ús i la implantació de noves tecnologies prenent com a premisses el compliment de les normatives actuals, donant cabuda a l’ implantació de nous sistemes constructius sostenibles

Quantum dynamics of a nanomagnet in a rotating field

Quantum dynamics of a two-state spin system in a rotating magnetic field has been studied. Analytical and numerical results for the transition probability have been obtained along the lines of the Landau-Zener-Stueckelberg theory. The effect of various kinds of noise on the evolution of the system has been analyzed.Comment: 7 pages, 7 figure

Collective electromagnetic relaxation in crystals of molecular magnets

We study the magnetization reversal and electromagnetic radiation due to collective Landau-Zener relaxation in a crystal of molecular magnets. Analytical and numerical solutions for the time dependence of the relaxation process are obtained. The power of the radiation and the total emitted energy are computed as functions of the crystal parameters and the field sweep rate.Comment: 7 pages, 9 figure

Influence of Array Configuration on MIMO Channel Capacity

The use of multiple antennas at each side of the radio link has demonstrated an increase in terms of data bit rate and spectral efficiency [1]. Due to this, different techniques such as spatial multiplexing and space-frequency-time techniques are being applied to MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) systems. In order to obtain MIMO performances, most of the research studies have evaluated Uniform Linear Arrays (ULAs) for simulations and measurements. However, other considerations can be taken into account with the similar space used for the transmitter or receiver antenna array using different physical configurations. In this work, several antenna array configurations in the transmitter and the receiver have been studied and compared, in terms of MIMO channel capacity, showing that for a limited space, the linear array could be replaced for a rectangular or circular one with similar performances

Comportamiento clínico y epidemiológico de casos positivos de Dengue reportados en el Territorio del SILAIS de Nueva Segovia en el período comprendido de Enero a Diciembre 2014

Se realizó un estudio sobre el comportamiento clínico y epidemiológico de los casos reportados como positivos por pruebas serológicas, en el territorio del SILAIS Nueva Segovia en el periodo de enero a diciembre del 2014. Es un estudio de tipo descriptivo, retrospectivo, de corte transversal, donde de 2846 casos registrados se seleccionaron 167 casos reportados para dengue con criterio serológico positivo, en el que se recopilo la información del 100 por ciento de las fichas epidemiológicas de los mismos Se encontró como resultados sociodemográficos la afectación en edades tempranos siendo la de mayor prevalencia entre 0 a 9 años con un 34.73%, con predomino del sexo femenino; además de identificar las ocupaciones de estudiante con un 46.11%. La procedencia que mayores casos positivos fue en zonas urbanas con un 58.08%. Dichas residencias refirieron agua potable permanente en un 73.65% de las viviendas, sin encontrarse una relación vinculante entre la fuente de agua y el número de casos positivos. Se determinó la presencia de animales domésticos en el hogar en un 77.84% y un predomino en los meses de junio a septiembre co un 55.69 % de los casos. Las principales alteraciones hemodinámicas fueron la taquicardia con un 14%, llenado capilar mayor a 2 segundos con 7.19% y frialdad distal con un 5.99%. Los signos y síntomas predominantes fueron la fiebre con 98.8%, cefalea en un 77.25%, mialgia con un 59.28%, artralgia con un 52.69

Evaluación comparativa entre productores campesinos asociados y no asociados en las cooperativas Ríos de Agua Viva R.L. y Flor de Pancasán y el impacto de la asociatividad sobre el Desarrollo Rural y Desarrollo a Escala Humana desde las comunidades La Nueva y Carpas 3 del municipio de Rancho Grande y El Bálsamo y Sitio Histórico del municipio de Pancasán

En el siguiente documento se muestra una evaluación comparativa entre productores campesinos asociados y no asociados en las cooperativas “Ríos de Agua Viva R.L.” y “Flor de Pancasán” y el impacto de la asociatividad sobre el desarrollo Rural y Desarrollo a Escala Humano desde las comunidades La Nueva y Carpas 3 del municipio de Rancho Grande y El Bálsamo y Sitio Histórico del municipio de Pancasán. El Desarrollo Rural explica las condiciones socioeconómicas de las personas en el campo y el Desarrollo a Escala Humana promueve la satisfacción de las necesidades básicas de los individuos (las del ser, no del tener). Dicho estudio busca encontrar las diferencias o similitudes entre estar asociado en una cooperativa y el no estarlo, para poder hacer comparativo este estudio se tomó como muestra aleatoria a 15 productores asociados y 15 no asociados a las cooperativas y comunidades anteriormente mencionadas. Con respecto a la variable cooperativismo se encontró que la cooperativa que presenta un mejor funcionamiento y organización es la Cooperativa “Ríos de Agua Viva R.L”. Para lograr determinar la situación del Desarrollo Rural y Desarrollo a Escala Humana se crearon dos índices: Índice Compuesto de Desarrollo Rural e Índice Compuesto de Desarrollo a Escala Humana, en los cuales los socios superan a los no socios en cada de las comunidades de las dos cooperativas objeto de este estudio. Aceptando nuestra hipótesis de que el cooperativismo es una alternativa para el Desarrollo Rural y Desarrollo a Escala Human

Implantación de un Flujo de Trabajo Automatizado(Workflow), en los procesos recepción de muestras de suelo y entrega de órdenes de trabajo, en el área Laboratorio de Materiales de Construcción MTI (Ministerio de Transporte e Infraestructura), segundo semestre del año 2016

El presente documento tiene como objetivo principal la implantación de un Flujo de Trabajo Automatizado (Workflow), en los procesos recepción de muestras de suelos y entrega de órdenes de trabajo, en el área Laboratorio de Materiales de Construcción MTI (Ministerio de Transporte e Infraestructura) y está dirigido a docentes, estudiantes y público en general. El objetivo del flujo de trabajo automatizado (Workflow) y los procesos de Negocio (BPMN) es dar respuesta a las empresas que demuestran una problemática en sus procesos internos. El levantamiento de información para la conclusión del proyecto se realizó a través de entrevistas, observación y consultas de bibliografía existente lo que permitió obtener mayor conocimiento sobre el funcionamiento de los procesos a automatizar