Dynamical Functional Artificial Neural Network: Use of Efficient Piecewise Linear Functions

A nonlinear adaptive time series predictor has been developed using a new type of piecewise linear (PWL) network for its underlying model structure. The PWL Network is a D-FANN (Dynamical Functional Artificial Neural Network) the activation functions of which are piecewise linear. The new realization is presented with the associated training algorithm. Properties and characteristics are discussed. This network has been successfully used to model and predict an important class of highly dynamic and nonstationary signals, namely speech signals.Fil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentin

Carrier Frequency Offset Compensation for OFDMA Systems Using Circular Banded Matrices

Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) is a multiuser communication technique that allocates to each user a set of orthogonal carriers. In the presence of carrier frequency offset (CFO) the orthogonality among carriers is lost and it is impossible to recover the information of the users without CFO compensation. The resulting multiple access interference (MAI) can be described as an interference matrix of large dimensions. In order to compensate for the CFO, this matrix must be inverted, what is computationally complex. Therefore, a banded matrix approximation is usually introduced. In this paper we propose a circular banded matrix which is a better approximation to the actual interference matrix. Also, by means of numerical simulation, we show that neither banded nor circular banded matrices approximations work well for normalized CFO close to 0.5.Fil: González, Gustavo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Investigación en Ingeniería Eléctrica; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Gregorio, Fernando Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Investigación en Ingeniería Eléctrica; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Investigación en Ingeniería Eléctrica; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentin

Road detection for driving applications based on histograms

A simple method to detect the boundaries of a road from images is proposed. General considerations for the calculation of a bird`s-eye view transformation and the use of histograms are established. A high-level algorithm is developed and implemented at RTL level, which is further synthesized for an FPGA.Fil: Cousseau, Juan Edmundo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gigena Ivanovich, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Julian, Pedro Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina2021 Argentine Conference on ElectronicsArgentinaInstitute of Electrical and Electronics Engineer

An efficient wireless power transmitter based on companded OFDM signals

In this work, a waveform design using a combination of OFDM and companding technique is proposed to improve the wireless power transfer (WPT) efficiency without sacrificing the wireless information transfer performance. Employing a Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) scheme called Power Splitting (PS) protocol, the transfer of power and data is achieved simultaneously between a Power Beacon (PB) and a receiver node.Furthermore, in order to capture all important nonlinear behaviors of a real energy harvester rectifier circuit, a curve fitting-based nonlinear rectifier model is used.Results show that the use of this companding technique allows the power amplifier (PA) to generate and transmit signals for WPT in a more efficient way, improving also the conversion efficiency of the energy harvester.Fil: Fernández, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; ArgentinaFil: Gregorio, Fernando Hugo. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: López Martínez, Javier. Instituto Universitario de Investigación En Telecomunic; España. Communications And Signal Processing Lab; España. Universidad de Málaga, Cei Andalucía Tech, Etsi Telecom; EspañaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Universidad Nacional del Sur; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina2021 XIX Workshop on Information Processing and Control (RPIC)San JuanArgentinaResearch to Practice Inclusive Communitie

A Low-Complexity Decision Feedforward Equalizer Architecture for High-Speed Receivers on Highly Dispersive Channels

This paper presents an improved decision feedforward equalizer (DFFE) for high speed receivers in the presence of highly dispersive channels. This decision-aided equalizer technique has been recently proposed for multigigabit communication receivers, where the use of parallel processing is mandatory. Well-known parallel architectures for the typical decision feedback equalizer (DFE) have a complexity that grows exponentially with the channel memory. Instead, the new DFFE avoids that exponential increase in complexity by using tentative decisions to cancel iteratively the intersymbol interference (ISI). Here, we demostrate that the DFFE not only allows to obtain a similar performance to the typical DFE but it also reduces the compelxity in channels with large memory. Additionally, we propose a theoretical approximation for the error probability in each iteration. In fact, when the number of iteration increases, the error probability in the DFFE tends to approach the DFE. These benefits make the DFFE an excellent choice for the next generation of high-speed receivers.Fil: Pola, Ariel Luis. Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Cs.exactas Fisicas y Naturales. Departamento de Electronica. Laboratorio de Comunicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Instituto de Investigación En Ingeniería Eléctrica; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Agazzi, Oscar E.. Irvine Center Drive. ClariPhy Communications; Estados UnidosFil: Hueda, Mario Rafael. Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Cs.exactas Fisicas y Naturales. Departamento de Electronica. Laboratorio de Comunicaciones; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Pilot-Based TI-ADC Mismatch Error Calibration for IR-UWB Receivers

In this work, we rst provide an overviewof the state of the art in mismatch error estimation and correction for time-interleaved analog to digital converters (TI-ADCs). Then, we present a novel pilot-based on-line adaptive timing mismatch error estimation approach for TI-ADCs in the context of an impulse radio ultra wideband (IR-UWB) receiver with correlation-based detection. We introduce the developed method and derive the expressions for both additive white Gaussian noise (AWGN) and Rayleigh multipath fading (RMPF) channels. We also derive a lower bound on the required ADC resolution to attain a certainestimation precision. Simulations show the effectiveness of the technique when combined with an adequate compensator. We analyze the estimation error behavior as a function of signal to noise ratio (SNR) and investigate the ADC performance before and after compensation. While all mismatches combined cause the effective number of bits (ENOB) to drop to 3 bits and to 6 bits when considering only timing mismatch, estimation and correction of these errors with the proposed technique can restore a close to ideal behavior.We also show the performance loss at the receiver in terms of bit error rate (BER) and how compensation is able to signicantly improve performance.Fil: Schmidt, Christian Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Lopez Tonellotto, Mariana Andrea. University Of Klagenfurt; Austri

An efficient CS-CPWL Based Predistorter

We study the performance of Hammerstein predistorters (PD) to model and compensate nonlinear effects produced by a high power amplifier with memory. A novel Hammerstein model is introduced that includes, as the basic static nonlinearity, the complex simplicial canonical piecewise linear (CS-CPWL) description. Previous results by the authors have shown that the use of this kind of static nonlinearity leads to an efficient representation of basic nonlinear models. Furthermore, different tradeoffs between modeling capability and performance are considered.Fil: Bruno, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Werner, Stefan. Helsinki University Of Technology. Departament Of Signal Processing And Acoutics; FinlandiaFil: Figueroa, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; ArgentinaFil: Cheong, Mei Yen. Helsinki University Of Technology. Departament Of Signal Processing And Acoutics; FinlandiaFil: Wichman, R.. Helsinki University Of Technology. Departament Of Signal Processing And Acoutics; Finlandi

Toward a “green” generation of wireless communications systems

Green mobile networks are essential to enable sustainable growth of 2 future communications systems. Communication transceivers with reduced-power 3 consumption and high-spectral efficiency will enable suitable connectivity while 4 maintaining user access costs at accessible levels. The term “green” in our case 5 refers to devices of low implementation cost but that is efficient from two points 6 of view: energy consumption and use of radio spectrum. Based on the premise of 7 spectral efficiency, this chapter describes spectrum access techniques, in particular full-duplex and massive communication techniques. It is worth to mention that these AQ1 8 9 techniques are presented in a realistic scenario considering RF front-end imperfec10 tions always present in low-cost units. Furthermore, a performance study of these 11 systems is also presented. On the other hand, in order to improve energy capabilities, the more challenging context of massive MIMO systems is studied.Fil: Gregorio, Fernando Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; ArgentinaFil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages". Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica "Alfredo Desages"; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentin

New Steiglitz-Mcbride adaptive lattice notch filters

Two novel adaptive notch filters are presented. The updating algorithms are based on the Steiglitz-McBride error criterion minimization and the basic realizations of the notch filters are all-pass based lattice filters. The proposed realizations represent an extension of a previous ad-hoc scheme for adaptive notch filtering and avoid finding the roots of a high order polynomial to obtain the unknown frequencies of interest. Since the structure is based on the lattice realization, suitable properties with finite length precision realizations can be expected. Computer simulations are included to verify the adaptive filter performance when compared with alternative realizations.Fil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; ArgentinaFil: Scoppa, Juan P.. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; ArgentinaFil: Doñate, Pedro Darío. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentin

Factorized all-pass based IIR adaptive notch filters

This paper introduces a new family of IIR adaptive notch filters that forms multiple notches using a second-order factorization of an all-pass transfer function. The new orthogonal realization is amenable for adaptive filtering to obtain the unknown frequencies of interest. Two new adaptive filtering algorithms are presented that can achieve fast convergence at low computational cost. Local convergence analysis for the new algorithms is performed, and a detailed discussion of their properties is provided. The new all-pass based notch realization introduces a different compromise between bias and signal-to-noise ratio (SNR) when compared with realizations previously reported in the literature. Specifically, it achieves lower bias than other approaches at low SNR. This property is particularly attractive for the estimation and tracking of multiple sinusoids. Furthermore, the bias can be made arbitrarily small or can be accurately estimated and compensated for. Extensive computer simulations are provided to illustrate performance of the proposed adaptive notch filters in terms of bias, speed of convergence, and tracking capability.Fil: Cousseau, Juan Edmundo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; ArgentinaFil: Werner, Stefan. Helsinki University of Technology; FinlandiaFil: Doñate, Pedro Darío. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentin