An efficient NB-LDPC decoder architecture for space telecommand links

In the framework of error correction in space telecommand (TC) links, the Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) currently recommends short block-length BCH and binary low-density parity-check (LDPC) codes. Other alternatives have been discarded due to their high decoding complexity, such as non-binary LDPC (NB-LDPC) codes. NB-LDPC codes perform better than their binary counterparts over AWGN and jamming channels, being great candidates for space communications. We show the feasibility of NB-LDPC coding for space TC applications by proposing a highly efficient decoding architecture. The proposed decoder is implemented for a (128,64) NB-LDPC code over GF(16) and the design is particularized for a space-certified Virtex-5QV FPGA. The results prove that NB-LDPC coding is an alternative that outperforms the standardized binary LDPC, with a coding gain of 0.7 dB at a reasonable implementation cost. Given that the maximum rate for TC recommended by the CCSDS is 2 Mbps, the proposed architecture achieves a throughput of 2.03 Mbps using only 9615 LUTs and 5637 FFs (no dedicated memories are used). In addition, this architecture is suitable for any regular (2,4) NB-LDPC (128,64) code over GF(16) independently of the H matrix, allowing flexibility in the choice of the code. This brief places NB-LDPC codes as the excellent candidates for future versions of the telecommand uplink standard.This work was supported by Spanish MICINN/AEI under Project TEC2017-86722-C4-3-R

Codificador LDPC e interleaver para DVB-S2

Codificador LDPC e interleaver para DVB-S2. La arquitectura propuesta define una novedosa forma de almacenaje de bits en memoria, almacenando los bits sistemáticos en las primeras filas de forma secuencial y los datos de paridad en las últimas “q” filas, almacenados de forma que valores consecutivos en memoria sean valores separados un valor “q”. Esto permite una codificación del “LDPC” con menos latencia al poder realizar 360 operaciones XOR en paralelo, una acumulación de bits más rápida al acumular los datos de paridad por filas y la realización de un “interleaver” capaz de proporcionar a la salida un símbolo en cada ciclo de reloj para todos los tamaños de trama y “rates” definidas por el estándar. Esto confiere al sistema un elevado throughput, un consumo de memoria reducido, una baja latencia y un área moderado con frecuencias de reloj de hasta 55 MHz con la tecnología Xilinx utilizada.Solicitud: 200602340 (08.09.2006)Nº Pub. de Solicitud: ES2319590A1 (08.05.2009)Nº de Patente: ES2319590B2 (07.10.2009

Design space exploration in heterogeneous platforms using OpenMP

In the fields of high performance computing (HPC) and embedded systems, the current trend is to employ heterogeneous platforms which integrate general purpose CPUs with specialized accelerators such as GPUs and FPGAs. Programming these architectures to approach their theoretical performance limits is a complex issue. In this article, we present a design methodology targeting heterogeneous platforms which combines a novel dynamic offloading mechanism for OpenMP and a scheduling strategy for assigning tasks to accelerator devices. The current OpenMP offloading model depends on the compiler supporting each target device, with many architectures still unsupported by the most popular compilers, such as GCC and Clang. In our approach, the software and/or hardware design flows for programming the accelerators are dissociated from the host OpenMP compiler and the device-specific implementations are dynamically loaded at runtime. Moreover, the assignment of tasks to computing resources is dynamically evaluated at runtime, with the aim of maximizing performance when using the available resources. The proposed methodology has been applied to a video processing system as a test case. The results demonstrate the flexibility of the proposal by exploiting different heterogeneous platforms and design particularities of devices, leading to a significant performance improvement.This work has been funded by FEDER/Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades – Agencia Estatal de Investigacion/TEC2017-86722-C4-3-R, also under the FitOptiVis Project (ECSEL2017-1-737451), which is funded by the EU (H2020) and Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades

Pre-silicon FEC decoding verification on SoC FPGAs

Forward error correction (FEC) decoding hardware modules are challenging to verify at pre-silicon stage, when they are usually described at register-transfer (RT)/logic level with a hardware description language (HDL). They tend to hide faults due to their inherent tendency to correct errors and the required simulations with a massive insertion of inputs are too slow. In this work, two verification techniques based on FPGA-prototyping are applied in order to complement the mentioned simulations: golden model vs implementation matching with thousands of random codewords and codeword/bit error rate (CER/BER) curve computation. For this purpose, a system on chip (SoC) field-programmable gate array (FPGA) is used, implementing in the programmable hardware part several replicas of the decoder (exploiting the parallel capabilities of hardware) and managing the verification by parallel programming the software part of the SoC (exploiting the presence of multiple processing cores). The presented approach allows a seamless integration with high-level models, does not need expensive testing/emulation platforms and obtains the results in a reasonable amount of time.This work has been supported by Project TEC2017-86722-C4-3-R, funded by Spanish MICINN/AEI

Método y sistema de localización espacial mediante marcadores luminosos para cualquier ambiente

Método y sistema de localización espacial de un objetivo en un entorno tridimensional que comprende al menos un marcador luminoso comprendiendo: - una cámara estéreo para capturar una primera trama de imagen en un instante actual y una segunda trama de imagen en un instante anterior; - un dispositivo de medida de ángulos para obtener un ángulo de giro del objetivo; - un procesador de señales con acceso a una memoria que almacena entre otros un radio del, al menos un, marcador detectado en un instante de tiempo actual n y en un instante de tiempo anterior n-1 configurado para calcular unas coordenadas (xi, yi) del objetivo en un instante de tiempo i como sigue: - si el ángulo de giro en el instante de tiempo actual y en el instante de tiempo anterior son distintos, (xn, yn) = (xn-1, yn-1);- si las dos tramas de imagen son iguales, (x{sub,n, yn) = (xn-1, yn-1); - en otro caso: - si los radios son iguales y hay varios marcadores, (xn, yn) se calculan mediante triangulación usando ambas tramas de imagen; - si los radios son distintos y hay varios marcadores, (xn, yn) se calculan mediante triangulación usando una sola trama de imagen; - si los radios son distintos y hay un único marcador, (xn, yn) se calculan mediante geometría estéreo; - si los radios son iguales y hay un único marcador, (xn, yn) se calculan usando coordenadas de imagen del marcador en el instante actual y en el anterior.Solicitud: 201500011 (23.12.2014)Nº Pub. de Solicitud: ES2543038A1 (13.08.2015)Nº de Patente: ES2543038B2 (26.11.2015

Accelerating the verification of forward error correction decoders by PCIe FPGA cards

Presilicon forward error correction (FEC) decoding hardware is typically designed using hardware description languages (HDLs). Its verification is a hard task due to its intrinsic tendency to correct errors. The generation and injection of millions of random inputs as well as the cross-checking of the corresponding outputs are highly recommended. Using HDL simulations for such work leads to prohibitive execution times. This letter proposes a verification strategy in which the software testbed is executed on a multicore host and the hardware under verification is prototyped on a PCIe accelerator card. Data are transferred in big blocks of codewords over a high-bandwidth PCIe channel and applied to the decoder using a pipeline management to maximize the use of computational resources and minimize the verification time. The decoder is replicated with parallel access to DDRs. OpenMP is used to leverage the parallel capabilities of the host and OpenCL, together with Xilinx Runtime (XRT) Library, to manage the PCIe FPGA card execution. The results show an important speed-up with respect to HDL simulation and to other prototyping approaches.This work has been supported by Project PID2020-116417RB-C43, funded by Spanish MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by Project No 101007273 ECSEL DAIS, funded by EU H2020 and by Spanish pci2021-121988

Compilación de Proyectos de Investigación desde el año 2003 al 2012

Listado de Proyectos de investigación de UPIICSA desde 2003 a 201

Compilación de Proyectos de Investigacion de 1984-2002

Instituto Politecnico Nacional. UPIICS

Memorias: primer encuentro de la RED internacional de investigación en el marco de la X Jornada de Investigación 2019

ERII 2019 es el Primer Encuentro de la Red Internacional Universitaria para el Desarrollo de la Investigación y las Publicaciones Científicas, conformada por la Universidad Católica de Colombia, la Universidad Católica de Salta (Argentina), la Universidad de Monterrey (México) y la Universidad Gabriela Mistral (Chile). Esta red tiene como principal objetivo potenciar el desarrollo de la actividad investigativa, mediante la formalización de redes de investigadores, la promoción de actividades conjuntas, el diseño de planes y movilidad y el trabajo en una red editorial. La actividad académica fue un espacio abierto para compartir experiencias y resultados de investigación no solo de las universidades adscritas a la red, sino de otras instituciones que participaron en el evento. (Tomado de la fuente).1ra ediciónIntroducción ponencias I. Derecho y Ciencias Sociales Análisis del marco institucional vinculado a la implementación de las salvaguardas REDD+ en la Provincia de Salta, Argentina Guadalupe Zapata: intersticios en la construcción histórica fundacional de Pereira, Colombia La notificación por aviso como garantía al debido proceso y tutela judicial efectiva en el proceso monitorio colombiano: análisis en el marco de la Sentencia C-031/2019 Migración y prácticas territoriales de la comunidad boliviana en la ciudad de Salta, Argentina El derecho de infancia y adolescencia en Colombia: reflexiones sobre su estatuto jurídico-doctrinal La soberanía funcional en Colombia para los derechos humanos Agnición de los militares víctimas del conflicto armado en Colombia Elementos politológicos y jurídicos del voto en blanco, el voto nulo y el abstencionismo en las elecciones presidenciales de Ecuador 2017, Costa Rica 2018 y Colombia 2018 La democracia: ¿un fruto envenenado? Una propuesta de jerarquización de las democracias liberales Estudio sobre las relaciones de similitud, causalidad y simbólicas en niños de 3 a 13 años Garantías para el ejercicio de los derechos de los usuarios y estudiantes con discapacidad, enfocado en la inclusión desde el consultorio jurídico de CECAR II. Arte, Arquitectura, Urbanismo y Diseño La industrialización como motor de suburbanización y metropolización de Monterrey, México, en el siglo XX Reivindicación del campesinado desde sus prácticas y saberes: tradiciones en tiempos del posacuerdo en el Sumapaz (Colombia) Diseño geométrico de “calado” para potencializar la ventilación natural en edificaciones El Anfiteatro de la quebrada de Las Conchas: caracterización acústica direccional Estrategia de intervención urbana para la reconfiguración de las redes caminables del borde urbano. Caso de estudio: Sierra Morena, USME Instrumentos musicales del Caribe colombiano en vías de extinción: guandú, arco de boca y marimba de pierna Dispositivos de cambio: intervenciones colectivas en el borde urbano suroriental de Bogotá Creación de nuevos procesos y diseños para la arquitectura de América Latina con la ayuda de indicadores III. Ingeniería y Tecnología Diseño de inclusión tecnológica educativa a través del B-Learning y las TIC Diseño de soluciones tecnológicas a problemas del contexto local en región a través del semillero de investigación TECSIS de la Universidad de Caldas Aplicación de las tecnologías semánticas a la forensia digital: ontología del correo electrónico y su trazabilidad para el análisis forense M-Learning aplicado para estudio de mercados en la formulación de proyectos Análisis en la generación de caudales pico a partir del cambio de la cobertura vegetal en la cuenca Sardinata, departamento del Norte de Santander, Colombia Análisis de impactos ambientales provocados por el aprovechamiento de recursos naturales renovables: metodologías que desarrollan nuevas fuentes generadoras de energía en Panamá y Colombia Aplicación de un modelo unificado para arcillas y arenas a suelos típicos de la ciudad de Salta Estudio técnico para la planeación de la emisora radial de la Universidad Católica de Colombia con migración hacia radio digital La transferencia de las tecnologías limpias en la vivienda social en Brasil y Colombia Desarrollo de un contador Geiger-Müller para verificar la exposición a la radiación en salas de radiología convencional Diseño de un controlador tolerante a fallas en un vehículo de suspensión semiactiva IV. Ciencias de la Salud Biorremediación de residuos peligrosos generados por laboratorios de docencia de la Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca Morbilidad en Ecuador, 2007-2016 El desplazamiento del metabolismo de atorvastatina es afectado por los polimorfismos SLCO1B1 y ABCB1 en la población mexicana Terapia ocupacional basada en la evidencia y razonamiento profesional en equipos interdisciplinares de tecnología de apoyo: prótesis impresas en 3D de la Corporación Fabrilab Vicisitudes actuales de la autoridad en las familias de Salta, Argentina Efecto de la lesión por leishmaniasis cutánea (Leishmania braziliensis, Leishmania amazonensis) en el nervio periférico y dermis en ratones Balb/C. Estudio in vivo Diseño y validación del cuestionario de gravedad social percibida del consumo de alcohol en adolescentes Diseño y construcción de una aplicación virtual para rehabilitación auditiva en adultos Revisión sistemática: propiedades psicométricas de los instrumentos utilizados para evaluar las actividades instrumentales de la vida diaria en joven, adulto y persona mayor V. Negocios, Ciencias Económicas y Administrativas Estudio de factibilidad para la conformación de una empresa prestadora de servicios para motocicletas en Manizales Oferta productiva del cacao colombiano en el posconflicto: estrategias para el aprovechamiento de oportunidades comerciales en el marco del acuerdo comercial entre Colombia y la Unión Europea VI. Educación y Humanidades La infantilización del estudiante universitario: origen, situación actual e implicaciones Promoción de competencias socioafectivas en el aula Análisis de la estructura curricular de la Licenciatura en Higiene y Seguridad en el Trabajo: el sistema modular La familia cristiana, una nueva buena para el tercer milenio: los Encuentros Mundiales de las Familias, de Juan Pablo II a Francisco (1994-2018) Perspectivas de la innovación educativa que caracterizan los trabajos de investigación de la Maestría en E-Learning de la Universidad Autónoma de Bucaramanga (Colombia) Análisis de las nuevas tendencias laborales y formativas del trabajador social de Uniminuto (Girardot) Articulación entre la educación religiosa escolar y el derecho a la libertad religiosa Análisis correlacional del aporte de la educación pregradual a la educación secundaria de los egresados del programa de Trabajo Social del 2018 del CRG Uniminuto El aprendizaje en la resignificación de la vida de las infancias Modelo teórico predictor de la retención estudiantil a partir del engagement en la Fundación Universitaria Los Libertadores La letra con sangre entra: castigo permitido en la educación escolar en Bogotá La diferencia en la educación pósteres I. Arte, Arquitectura, Urbanismo y Diseño Restructuración de los paisajes naturales presentes en los bordes urbanos de Bogotá ¿Paisaje, medioambiente y tecnología como bioarquitectura del paisaje? El equipamiento de culto en la construcción del borde urbano de la ciudad II. Ingeniería y Tecnología Nueva matriz para registrar la experiencia consolidada de los oferentes que contratan con el Estado en el sector de la infraestructura vial, en la empresa JOYCO S. A. S Seguridad a un ojo de distancia Sistema de radio sobre fibra para la transmisión de imágenes Estructuras en guadua (quiosco) y bambú (yurta)* Análisis de la utilización de fibras de guadua como refuerzo del concreto Laboratorios con simulación y con equipo real en la enseñanza de redes de computadoras en el nivel universitario Análisis bibliométrico de la correlación existente entre los tópicos de “identificadores de radiofrecuencia” y “gestión de cadena de suministros” como caso de estudio II. Ciencias de la Salud Presencia en manos y conocimiento de Staphylococcus aureus coagulasa positivo en estudiantes de áreas de la salud IV. Educación y Humanidades Del refugio de la virtualidad a la exposición del contacto real Conclusione

XIII Jornada de Investigación 2022

Los desafíos en las dinámicas económicas, sociales, políticas y psicológicas han puesto de relieve la importancia de involucrar en la enseñanza universitaria actividades que conecten a los estudiantes con las realidades del contexto en el que se desarrollan; simultáneamente, hoy más que nunca se hace evidente que la ciencia, la tecnología y la innovación (CTI) son cruciales para atender los retos sociales, ambientales y económicos de las sociedades actuales. En este contexto, la Jornada de Investigación de la Universidad Católica de Colombia es quizás uno de los espacios institucionales más emblemáticos en el que se visibilizan las actividades en CTI de estudiantes, jóvenes investigadores y profesores, que buscan contribuir a la solución de problemáticas relevantes del entorno. En esta oportunidad, aproximadamente 177 autores y más de 250 espectadores se dieron cita en un escenario virtual que permitió el intercambio de saberes y conocimientos en torno a muchos temas con un lenguaje común: el bienestar de la humanidad y la respuesta efectiva a los retos que tenemos como comunidad. Esta cuarta versión de las Memorias compila las ponencias presentadas en la XIII Jornada de Investigación de 2022, enmarcadas en los tres ejes temáticos de investigación que tiene la Universidad Católica de Colombia: i) Derecho, Cultura y Sociedad, ii) Desarrollo Humano y Sostenible, y iii) Gestión de la Tecnología al Servicio de la Sociedad. Desde la Dirección Central de Investigaciones nos encontramos profundamente agradecidos con todos y cada uno de los participantes, y nos sentimos aún más orgullosos por la calidad de los trabajos presentados. Sea esta la oportunidad para hacer extensiva una felicitación a los autores y a las diferentes Unidades Académicas que, con su compromiso e invaluable labor, permitieron que este evento se desarrollara con éxito.Persona, hospitalidad y construcción de comunidad desde la fraternidad. José Martí: acerca de la libertad en la condición humana. Moda, imagen y alimentación: una tríada para el bien y para el mal. Lecciones de la pandemia de covid-19: conflictos entre la protección jurídica de las patentes farmacéuticas y el interés general de la salud pública. Psicología y sexualidad: propuesta para la formación de psicólogos colombianos. Estrategias para el desarrollo de herramientas que fomentan el aprendizaje para el reconocimiento y la apropiación del patrimonio cultural. Análisis descriptivo de relatos honestos y deshonestos por medio del sistema de evaluación global. El uso de la herramienta LIWC para el estudio de relatos altruistas y prosociales. ¿De qué manera influyen las redes sociales como medio de información en campañas políticas?. Sistema de Seguridad Social en Colombia: una crisis deficitaria que se refuerza con el tiempo. Turismo sexual en menores de edad: problemática endémica en el territorio colombiano. Transgresión de los derechos humanos en relación con los asesinatos de líderes sociales en el Estado colombiano. El nuevo escenario para la procedencia de la eutanasia en Colombia: una mirada desde los derechos humanos. Protección de los derechos de la infancia frente a los grupos al margen de la ley. El derecho a un nivel de vida adecuado: un enfoque hacia el desplazamiento forzado de los pueblos indígenas. Tráfico de órganos humanos: delito transnacional que vulnera los derechos humanos y su regulación en el marco jurídico colombiano. Transgresión de los derechos a la vida y la libertad en el sistema penitenciario como consecuencia de la violencia social. Acceso a la justicia colombiana en tiempos de SARS-CoV-2. Prioridades para la administración de justicia penal en Colombia: ¿balanceando espectáculo e indicadores de eficacia? Desarrollo de competencias para la investigación en neuropsicología: experiencia del semillero experimental. La dificultad al ingreso de los centros geriátricos. Principio de realidad sobre la formalidad constitucional en contrato verbal laboral en un satélite del Consultorio Jurídico de la Universidad Católica de Colombia. La pena de muerte en colisión con los derechos fundamentales. Maternidad subrogada: objetificación y vulneración de los derechos de la mujer. Una dieta inconsciente hacia el vegetarianismo. Sistema de evaluación del bienestar gerontológico para un diseño arquitectónico sostenible. Caso de estudio: hogar de paso San Francisco de Asís, Villavicencio, Meta. Revisión sistemática interacción líder-colaborador: futuras investigaciones. Análisis conceptual del talento académico desde los modelos teóricos que lo sustentan. Identificación de potenciales factores de riesgo suicida: una mirada contextual. La regulación emocional en tiempos de coronavirus. GEES: Guía de Evaluación de Edificaciones Sostenibles, vivienda de interés social, clima cálido húmedo. Estructura proyectual y sostenible para el diseño y desarrollo de un modelo de vivienda de madera en San Andrés y Providencia, Colombia. Innovación social para la gestión territorial. Construcción de material didáctico para el entrenamiento en habilidades de regulación emocional e interpersonales dirigidas a poblaciones expuestas a situaciones de violencia política. Alternativas sostenibles de modelos de desarrollo industrial. La ruralidad dentro de los procesos del desarrollo local en Usme. Se ha dejado de dibujar arquitectura con las manos. Calidad de vida, bienestar y felicidad en el trabajo: una revisión sistemática de la literatura científica, 2011-2021. Autonomía, autorregulación y educación moral: reflexiones desde la psicología del desarrollo moral. Características de los niños, niñas y adolescentes expuestos a contextos de conflicto armado en Colombia. Revisión bibliométrica de artículos sobre la crianza en niños, niñas y adolescentes colombianos. Narrativas sociales en el proceso de cualificación de lo público La habitación exterior como extensión de la vivienda. Utilización de nanopartículas magnéticas Fe3O4 y ozono para la degradación/eliminación de azul de metileno en agua residual textil. Estudio paramétrico de un modelo numérico Fem de un ensayo CBR. ¿Cómo construir identidad de manera incluyente a partir del reconocimiento de patrimonio cultural construido?. Veracidad de los resultados del ensayo de penetración dinámica de CONO(PDC). Análisis de texto a partir del procesamiento de lenguaje natural para identificar sintomatología depresiva en redes sociales. Análisis de texto para la detección de depresión en comentarios de usuarios de la red social Instagram. Diseño y desarrollo de un videojuego para evaluar la interacción de las redes atencionales en la sintomatología depresiva. Herramienta tecnológica para el apoyo en la detección de sintomatología ansiosa en jóvenes. Optimización del despliegue de aplicaciones web a partir de computación en nube sin servidor. Prototipo alfa de un videojuego serio para el apoyo en la detección de sintomatología depresiva en adultos jóvenes. La importancia de la visualización de datos en la era del Big Data y sus herramientas. Prototipo de sensor para el registro electroencefalográfico. Prototipo de un algoritmo basado en inteligencia artificial para el apoyo a especialistas en el diagnóstico del Alzheimer. Evaluación posocupacional del confort térmico en la vivienda social: análisis de una revisión sistemática prisma desde el diseño resiliente. Inteligencia artificial, problema u oportunidad para el Derecho. Impacto en el empleo en relación con las TIC y la inteligencia artificial. Neuroprivacidad. El test de asociación implícita, un paradigma que permite abordar nuestras actitudes inconscientes. ¿Cuál es el límite del uso de las tecnologías frente al derecho de información y de la libre expresión?. Tendencias de fijación de precios basados en el valor: un análisis desde la minería de datos. Recorrido virtual de la Universidad Católica de Colombia Sede Claustro para la inducción de estudiantes y docentes. Introducción a la bioarquitectura del paisaje, cartilla Paisaje, ambiente y tecnología. Descripción plan piloto (Choachí). Caracterización de las habilidades específicas para el reconocimiento del patrimonio cultural – Borde urbano sur oriental de Bogotá. Videojuego para estimular la memoria episódica en pacientes con deterioro cognitivo leve: validación de contenido. CONCLUSIONESTercera edició