Recuperação de fase usando diversidade de polarização e de portadora para sistemas multiportadora DP-16-QAM

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012.Este trabalho propõe uma técnica de recuperação de fase para sistemas ópticos multiportadora multiplexados em polarizações ortogonais. A técnica utiliza sinais transmitidos nas duas orientações de polarização de cada portadora, dado que as portadoras foram originadas do mesmo laser, para melhorar o processo de estimação do desvio de fase causado pelo ruído de fase. O ruído de fase causa desvios aleatórios na fase do sinal, dificultando a identificação dos símbolos transmitidos, o que implica em um aumento na taxa de erro de bit. A recuperação de fase da portadora é responsável por reaver a referência de fase do sistema, perdida por causa deste efeito. A técnica foi avaliada em dados experimentais originados de um sistema multicanal ultiplexado em polarizações ortogonais com detecção coerente. Os dados foram modulados com modulação de amplitude em quadratura com dezesseis níveis (16-QAM) à taxa total de 112 Gb/s. Para analisar seu desempenho, foram avaliadas adicionalmente arquiteturas de recuperação de fase da portadora sem diversidade e com diversidade de polarização. É mostrado que, em cenários com baixa intensidade de ruído de fase (200 kHz), as técnicas de recuperação de fase da portadora obtêm desempenho semelhante, pois o ruído de fase não é o principal efeito limitante. Em cenários com alta intensidade de ruído de fase (2,1 MHz), a técnica proposta obtém um ganho de 1-2 dB em relação à técnica com diversidade de polarização, para uma taxa de erro de bit de 10?3. Isto permite utilizar lasers com maior largura de linha, o que propicia redução de custo. Para o correto funcionamento da técnica proposta, foi necessário desenvolver um algoritmo de recuperação de frequência da portadora que trabalhasse estimando e compensando o desvio de frequência a cada amostra, de maneira a manter o sincronismo entre as portadoras. Esse algoritmo pode ser aplicado a vários formatos de modulação uma vez que utiliza fases estimadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTThis thesis presents a technique for carrier phase estimation in dual polarization multicarrier optical systems. The technique uses transmitted signals in the two polari- zation orientations of each carrier, since the carriers were derived from the same laser, to enhance the phase noise estimation process. The phase noise causes random deviations in signal phase, difficulting the identification of the transmitted symbols, which implies an increase in the bit error rate. The carrier phase estimation is responsible for recovering the system phase reference, lost because of this effect. The technique was evaluated on experimental data obtained from a dual polarization multichannel system with coherent detection. The data were modulated with 16-ary quadrature amplitude modulation, resulting in a total rate of 112 Gb/s. To assess the system performance, we additionally evaluated carrier phase estimation architectures without diversity and with polarization diversity. It is shown that in scenarios with low phase noise intensity (200 kHz), all the techniques obtain similar performance because phase noise is not the main limiting effect. In scenarios with high phase noise intensity (2.1 MHz), the proposed technique obtains a gain of 1-2 dB compared to the polarization diversity technique, for a bit error rate of 10−3. This allows the use of large linewidth lasers, which provides cost reductions. For the correct operation of the proposed technique, it was necessary to develop a new carrier frequency estimation algorithm that worked estimating and compensating the frequency offset at every sample to maintain synchronization between channels. This algorithm can be applied to several modulation formats since it uses estimated phases

Analysis of signal processing techniques for optical 112 Gb/s DP-QPSK receivers with experimental data

This paper evaluates several signal processing techniques for optical dual-polarization quadrature phase-shift keying (DP-QPSK) coherent receivers, using offline post-processing of experimental data. In addition to electronically separating the two polarization multiplexed signals, the investigated signal processing algorithms also compensate for chromatic dispersion (CD) and polarization mode dispersion (PMD). In particular, we investigate two distinct architectures: 1)Constant modulus algorithm (CMA) equalization followed by feedforward phase recovery. 2)Decision-directed least mean square (DD-LMS) equalization combined with decision-directed phase recovery. The interplay of both architectures with bulk dispersion compensators and carrier recovery algorithms is also analyzed

Chuveiro elétrico híbrido

DepositadaA presente invenção se refere a um chuveiro fornecedor de água quente, que compreende uma bomba de calor para diminuir o consumo de energia elétrica. A bomba de calor compreende um motor elétrico, um compressor, um condensador e um evaporador, eventualmente também um dispositivo de controle de fluxo. O chuveiro também pode incluir uma resistência, segundo conhecido do estado da técnica

Dispositivo filtrador de água

DepositadaO presente modelo de utilidade se refere a um dispositivo filtrador de água, o qual compreende uma unidade em forma de um poste a ser colocado particularmente em lugares ao ar livre, dito dispositivo compreendendo um filtro, uma cisterna e pelo menos uma bica. O dispositivo é suprido com água da rede de água da cidade. No topo do poste pode ser providenciado uma luminária energizada com energia solar. Desta maneira é oferecida água potável para o cidadão, sem necessidade de garrafas de plástico

Dispositivo de mitigação de efeitos de alagamento utilizando polímeros superabsorventes

DepositadaA presente Patente de Invenção tem por objetivo um dispositivo voltado para absorver água em seu interior e evitar alagamentos em diversas situações e variações construtivas. O presente dispositivo pode ser produzido em pelo menos três variações construtivas, segundo três modelos, um dos modelos é composto de uma estrutura externa, provida de recipientes em forma de rebaixos preenchidos interiormente com fios retilíneos de SAP distribuídos de forma aleatória e não regular e recoberta por uma camada de material poroso e uma camada de tapete de grama ou similar; outro modelo é composto de um envoltório semipermeável com material polimérico, onde será depositada uma camada de SAP revestida por uma camada de material poroso como cortiça, areia, serragem ou brita, sendo sobre esta depositado o tapete comercial de grama ou plantio da própria grama a partir de sementes; outro modelo é composto uma camada de SAP depositada em recipiente adequado adjacente, possuindo este uma cobertura composta impermeável com suficiente resistência mecânica, sendo esta fixada à estrutura de um recipiente por meio de uma dobradiça ou similar

Saco de plástico dual

DepositadaA presente invenção se refere a um saco de plástico com dois compartimentos. Mais especificamente, se refere a um saco de plástico primeiramente intencionado para jogar lixo reciclável de dois tipos, por exemplo, um compartimento para pel/papelão/embalagens e um compartimento para material orgânico

Dispositivo portátil para verificação do teor aproximado de álcool encontrado em uma amostra de gasolina

DepositadaA presente Patente de Invenção é constituída basicamente de um tubo preferencialmente produzido em material polimérico transparente e maleável, provido superiormente de uma boca larga roscada a ser vedada com tampa também roscada de uma parte inferior internamente dobradas para dentro permitindo que o dito tubo permaneça em pé; de uma faixa horizontal envoltória impressa na parte mediana, de uma linha envoltória horizontal superiormente localizada em relação à dita faixa e interiormente dotado de um flutuador reagente em álcool

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost