Utilización de redes de siete puertos en sistemas con diversidad polarimétrica y espacial

La tecnología inalámbrica moderna utiliza arreglos de sensores para incorporar información polarimétrica y espacial del entorno proporcionando funciones adicionales a los sistemas como la capacidad de transmitir y recibir señales con distinta polarización, así como también, conformar el haz de transmisión y localizar fuentes de señal en el receptor. En general, un arreglo de sensores consiste en varias antenas cada una asociada a un receptor o transmisor heterodino en cuadratura, todos conectados al mismo oscilador de referencia. Debido al incremento del número de antenas y el aumento constante de aplicaciones en el espectro de las microondas y ondas milimétrica, la impelmentación de estos sistemas resulta cada vez más compleja. Por este motivo, se fomenta la búsqueda de nuevas arquitecturas eficientes que permitan operar un arreglo de sensores manteniendo circuitos simples, de bajo consumo de potencia y fácil integración con las restantes partes del sistema. En la actualidad, una alternativa que ha desplazado casi por completo a las arquitecturas convencionales basadas en esquemas heterodinos, son los dispositivos de seis puertos propuestos a mediados de 1990 como una forma simple y económica de diseñar demoduladores y moduladores en alta frecuencia. La ventaja principal de los dispositivos de seis puertos, además del bajo costo y consumo de energía del circuito, es el gran ancho de banda y pequeño tamaño que se consiguen en frecuencias de microondas y ondas milimétricas. Utilizando el concepto de seis puertos, en esta tesis se presentan los fundamentos teóricos y la implementación de arquitecturas basadas en una estructura de siete puertos. Los esquemas propuesto permiten integrar dos antenas a una única estructura de siete puertos logrando reducir el costo, el consumo y el tamaño de los circuito respecto a implementaciones basadas en dispositivos de seis puertos. En primer lugar, se presenta el diseño de un sistema de transmisión de siete puertos capaz de modular dos señales de salida a partir de cuatro impedancias variables controladas por señales de banda base. Este modulador se implementa junto con una antena de dos puerto para obtener un sistema capaz de modular la envolvente de la señal transmitida y configurar la polarización de la antena. Se analizan las características del modulador respecto a los dispositivos de seis puertos y se validan las expresiones teóricas utilizando un prototipo. Otra de las arquitecturas desarrolladas consiste en un demodulador de siete puertos capaz de recuperar las envolventes complejas de las señales recibidas por tres antenas utilizando únicamente tres detectores de potencia. Se plantea un esquema de demodulación heterodino basado en la transformada de Hilbert a partir del cual se reduce el costo de construcción y el consumo de energía del dispositivo a costa de aumentar la complejidad del procesamiento digital. Los dos dispositivos, el demodulador y el modulador, fueron validados a partir de prototipos implementados para operar a una frecuencia de 1575.42 MHz correspondiente a la banda L1 de GPS. Los resultados experimentales mostraron un buen comportamiento de los mismos respecto a los modelos teóricos desarrollados.Facultad de Ingenierí

Calibration of nonlinear variable loads based on manifold learning

In this work, we present a method for calibrating non-linear variable impedances based on the manifold-learning technique. This approach circumvents the dependency on the analytical model of the device, and works under the assumption that the impedance values come from a ”black box” controlled by a number of independent parameters. The goal of the calibration is to recover the unknown control parameters that set the load into the desired impedance states. We tested the proposed procedure first on a simulated example and then on the prototype presented in [1] at a frequency of 1575.42 MHz. The results based on both simulated and real data showed accurate recovery of the control parameters.Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señale

New Design of a Variable Impedance Based on Polarized Diodes at Microwave Frequency

In this letter, we present a new variable impedance termination consisting of two polarized diodes. To generate a complex-valued impedance, two controlled current sources polarize the diodes, which are interconnected with a Wilkinson power divider through transmission lines of different electric lengths. Because of the reduced number of diodes, this structure presents low power consumption and simple control. We validated the proposed design by implementing a prototype at the operating frequency of 1575.42 MHz. Mapping the measured results in the Smith chart, the impedance can produce reflection coefficients with full-phase coverage within the circle of magnitude 0.35 over a frequency range of 1.5–1.6 GHz.Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señale

A computational environment for water flow along floodplains

A numerical model for the computer simulation of large floodplain inundations is presented. The model is extremely simple in order to achieve efficient computations in regions greater than 1000 km2. It is based on raster Digital Elevation Models (DEMs) and rules for water interchange between neighbor cells. The computer implementation, AQUA code, includes facilities for interpolation of precipitation data, graphics visualization and interactive DEM modification for simulation of alternative scenarios. The numerical performance was analyzed in some simple cases and the model was applied to a 1600 km2 landscape corresponding to the region of Pehuajo in Argentina, which experiences frequent foodings.Fil: Venere, Marcelo Javier. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Clausse, Alejandro. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

A Genetic Algorithm for Adaptive Tomography of Elliptical Objects

A probabilistic algorithm for on-line tomographic reconstruction of ellipse-like images is presented. The algorithm takes advantage of the characteristic preferential direction of the objects, constructing a guidance function to select the angles for subsequent radiographic projections. The simulation results confirm that the technique reduces the number of projections required to achieve a given quality limit.Fil: Venere, Marcelo Javier. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Hstau, Liao. Comisión Nacional de Energía Atómica. Fundación José A. Balseiro; ArgentinaFil: Clausse, Alejandro. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

Design of a Multiport Microwave Modulator for Dynamic Polarization Reconfiguration

This paper presents a seven-port modulator capable of switching the polarization state of the transmitting signal. Similar to the six-port modulator, the proposed device modulates the carrier signal through the reflection coefficients generated by four variable loads. The additional seventh port allows feeding two antennas or a dual-port antenna. The loads control both the complex envelope and the polarization of the transmitted carrier signal. The mathematical model of the device, developed in this paper, is applied to analyze its performance and different modes of operation. For validation, a prototype is manufactured for a center frequency of 1575.42 MHz. It is used to generate M-quadratic-amplitude modulation at different polarizations. The signals recorded at the output of the prototype show good agreement with the values predicted by the model.Fil: Venere, Alejandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Fernández Michelli, Juan Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Hurtado, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Muravchik, Carlos Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentin

Implementación de un elemento radiante en UHF para un arreglo de antenas de una estación terrena

En este trabajo se implementa el diseño de una antena de doble polarización para su utilización en una estación terrena para comunicaciones satelitales en UHF basada en un arreglo de antenas. El diseño consiste en una antena de ranuras cruzadas (Crossed Slot Antenna) montada sobre un plano de tierra que funciona de reflector. En primera instancia, se llevo a cabo el diseño por medio de simulaciones numéricas. Posteriormente, se fabricó un prototipo que opera en 436.5 MHz. Una de las dificultades que se presentó fue lograr la adaptación a la frecuencia de interés. Para satisfacer este requerimiento, se incorporó al prototipo un soporte que permite ajustar la distancia entre el elemento radiante y el plano reflector. Los resultados experimentales mostraron un buen comportamiento respecto a los resultados de simulación. El prototipo final presentó una ganancia de 9 dBi y un ancho de haz de 3 dB de 90°.Facultad de Ingenierí

New design of a variable impedance based on polarized diodes at microwave frequency

In this letter, we present a new variable impedance termination consisting of two polarized diodes. To generate a complex-valued impedance, two controlled current sources polarize the diodes, which are interconnected with a Wilkinson power divider through transmission lines of different electric lengths. Because of the reduced number of diodes, this structure presents low power consumption and simple control. We validated the proposed design by implementing a prototype at the operating frequency of 1575.42 MHz. Mapping the measured results in the Smith chart, the impedance can produce reflection coefficients with full-phase coverage within the circle of magnitude 0.35 over a frequency range of 1.5-1.6 GHz.Fil: Venere, Alejandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: Hurtado, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; ArgentinaFil: López la Valle, Gerardo Ramón. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Muravchik, Carlos Horacio. Universidad Nacional de La Plata; Argentin

Un Método para la Sustracción de Fondo en Videos Inestables

La sustracción de fondo es una técnica ampliamente utilizada para extraer objetos de interés en movimiento a partir de cámaras estáticas. En muchos casos, sobre todo en la vídeo-vigilancia, ocurre que las cámaras sufren de leves movimientos en la escena debido a factores como el viento o vibraciones cuando están ubicadas al aire libre, que dificultan la detección correcta de objetos. Un problema similar sucede cuando el fondo es dinámico, en donde partes de la escena que presentan movimiento constante, se corresponden con el fondo. Este es un desafío en el proceso de la sustracción de fondo que requiere en la mayoría de los casos funcionalidades adicionales para mejorar la detección de objetos en diferentes escenarios. En este artículo, se propone una variante al método tradicional de sustracción de fondo, Visual Background Extractor (ViBe), para considerar situaciones de escenas inestables. Este método basado en análisis estocástico multimodelo para discriminar objetos del fondo, resulta flexible para incorporar modificaciones que consideren la inestabilidad en el fondo. Los resultados obtenidos con los videos reales analizados, con escenas tanto en ambientes cerrados o no, muestran que se puede mejorar la tasa de confianza del método convencional, como también a bajo costo computacional lo cual permite aplicarse a casos de análisis en tiempo real necesarios para vídeo-vigilancia.Fil: Barbuzza, Rosana Graciela. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: D'amato, Juan Pablo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Dominguez, Leonardo Daniel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez, Alejandro. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Venere, Marcelo Javier. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentin