Cooperative diversity schemes for wireless communication systems

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesA presente dissertação insere-se na área das comunicações sem fios, ou mais especificamente na temática da diversidade cooperativa. Neste trabalho é feito o estudo, implementação e avaliação do desempenho de esquemas de diversidade cooperativa de baixa complexidade para sistemas de comunicação móvel. Estes esquemas são mapeados em modelos de simulação baseados em OFDMA e são completamente simulados em CoCentric System Studio. Os resultados obtidos com os modelos desenvolvidos mostram que os esquemas de diversidade cooperativa atenuam os efeitos do desvanecimento induzido pela propagação multipercurso, aumentando desta forma a capacidade e cobertura dos sistemas wireless. Os ganhos são particularmente altos quando as perdas de percurso são consideráveis, como é o caso das zonas urbanas densas. ABSTRACT: This dissertation is inserted into the wireless communication, or more specifically, into the cooperative diversity field. within this thesis, the performance of low-complexity cooperative diversity schemes projected for mobile communication systems are studied, implemented and evaluated. These schemes are mapped into simulation models based on OFDMA and are fully simulated in the CoCentric System Studio environment. The obtained results show that the proposed cooperative schemes for the uplink communication mitigate fading induced by multipath propagation, thereby increasing the capacity and coverage of wireless systems. Cooperation gains are particularly high when multipath losses are considerable, as is the case for dense urban regions

Partial scanning techniques to assess body composition in broad individuals using DXA : a validation study for Hologic Explorer-W densitometers

Mestrado em Exercício e SaúdeBackground/Objectivos: A densitometria radiológica de dupla energia (DXA) é uma técnica standard para avaliação da composição corporal a nível de corpo inteiro com uma limitação identificada: as dimensões da área de scan dos densitómetros impedem a sua utilização em indivíduos largos. Apesar da largura dos equipamentos ter sido estendida em versões recentes, os mesmos ainda não estão disponíveis na maioria dos laboratórios e clínicas. Reconhece-se por isso pertinência no desenvolvimento de abordagens que solucionem esta limitação metodológica nos densitómetros existentes, sendo o objectivo do presente estudo a validação e comparação de técnicas de scanning parcial para avaliação da composição corporal de indivíduos largos e em densitómetros QDR Explorer-W. Sujeitos/Métodos: A amostra consistiu em 198 sujeitos (27.8 10.1 anos; 61% mulheres), incluindo atletas e não-atletas com peso normal, excesso de peso e obesidade (índice de massa corporal, IMC: 17.0 – 40.1 kg/m2). Cada sujeito foi sujeito a uma avaliação de corpo inteiro num densitómetro Hologic Explorer-W (fan-beam) de acordo com procedimentos estandardizados. Os scans de corpo inteiro foram analisados para obter as estimativas de referência, e foram novamente analisados para obter estimativas para três técnicas de scanning parcial: RSU) assume-se que o membro superior esquerdo é igual ao direito; RSUL) os membros superior e inferior esquerdos são considerados iguais aos direitos; HS) assume-se que a totalidade do lado esquerdo, seccionado pelo plano sagital, é igual ao lado direito. As variáveis de interesse do estudo foram conteúdo mineral ósseo (CMO), massa isenta de gordura e osso (MIGO) e massa gorda (MG, %MG). Para cada uma destas, efectuou-se uma abordagem validativa contemplando comparação de médias de grupos, regressão linear e análise de concordância, incluindo o coeficiente de concordância da correlação (CCC) . Resultados: RSU foi a técnica com melhor desempenho. As estimativas para CMO, MIGO, MG e %MG por RSU foram significativamente diferentes dos valores de referência, ainda as diferenças tenham sido pequenas (0.010 kg, 0.172 kg, -0.026 kg e -0.10% para CMO, MIGO, MG e %MG respectivamente). As técnicas alternativas explicaram > 99% da variância dos scans de referência, com baixos limites de concordância (RSU: -0.010 to 0.031 kg, -0.109 to 0.453 kg, -0.219 to 0.167 kg e – 0.35 to 0.15% para CMO, MIGO, MG e %MG respectivamente). Os CCCs foram > 0.99 para todos os compartimentos e %FM. Conclusão: Independentemente do IMC, tipo de prática desportiva e género, a técnicas de scanning parcial são soluções válidas e simples para avaliar indivíduos largos em densitómetros QDR Explorer-W. RSU é a opção recomendada, seguida por RSUL. No entanto, os erros individuais para BMC e MIGO poderão ser superiores em praticantes de desportos pautados pelo uso preferencial de membros dominantes.ABSTRACT: Background/Objectives: Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) is a standard technique for whole-body composition analysis with a known limitation: the table dimensions of DXA scanners prohibit the assessment of broad individuals. Newer DXA instruments have an extended active scan area, but these devices are still unavailable in most research facilities and clinics. To solve this methodological gap in the existing equipment, the aim of this study was to validate and compare partial scanning techniques to assess whole-body composition of broad individuals in Hologic Explorer-W densitometers. Subjects/Methods: The sample consisted of 198 participants (27.8 10.1 yrs; 61% women), including normal weight, overweight and obese non-athletes and athletes (body mass index, BMI: 17.0 – 40.1 kg/m2). A single scan was performed in an Hologic Explorer-W fan-beam densitometer in each participant according to standard procedures. The whole-body scan was analyzed to obtain estimates for the reference procedure. The same scan was reanalyzed to obtain estimates for three partial scanning techniques: RSU) the left upper limb is set equal to the right side limb; RSUL) the left upper and lower limbs are set equal to the right side; HS) an half-scan is taken from the right side of the body and the contralateral side is set equal to it. Bone mineral content (BMC), lean soft tissue (LST) and fat mass (FM, %FM) were considered. Multiple regression analysis, mean group comparison, linear regression and agreement analysis, including the inspection of the concordance coe cient of correlation (CCC), were performed for the BMC, LST, FM and %FM compartments. Results: RSU was the best performing strategy of this study. The estimates for BMC, LST, FM and %FM from RSU were significantly di erent from those of the reference whole-body scans, though di erences were small (0.010 kg, 0.172 kg, -0.026 kg and -0.10% for BMC, LST, FM and %FM, respectively). The alternative procedures explained more than 99% of the variance of the reference scan with low limits of agreement (RSU: -0.010 to 0.031 kg, -0.109 to 0.453 kg, -0.219 to 0.167 kg, and – 0.35 to 0.15% for BMC, LST, FM and %FM, respectively). The CCCs were greater than 0.99 for all compartments. Conclusions: Regardless of BMI, athletic status and gender, partial scanning techniques are valid and simple solutions to be used in individuals broader than the DXA scan area. RSU is the recommended technique, followed by RSU. However, individual errors for BMC and LST may be higher in athletes engaged in lateral dominant sports practice