LEONARDO AUGUSTO ZÃO.
Reconhecimento Automático de Locutor Robusto a Ruídos Acústicos Ambientais de Espectros Coloridos.
17/12/10 1v. 95p. Mestrado
Resumo: Esta Dissertação apresenta duas propostas para reconhecimento automático de locutor robusto a ruídos acústicos ambientais e situações de descasamento de condições entre treinamento e teste. No desenvolvimento da pesquisa foram definidos tipos de ruídos que podem corromper os sinais de voz. Este estudo proporcionou também a proposta de representação e geração de ruídos acústicos com diferentes distribuições e espectros coloridos. Esta geração foi adotada na montagem dos sinais de treinamento que foram utilizados na definição dos modelos de locutor. No desenvolvimento do trabalho, foi também descrito um novo método de estimação para o expoente da densidade espectral de potência. Com este expoente foi possível compreender a cor dos espectros dos ruídos ambientais. Os resultados dos experimentos de identificação de locutor, demonstraram que os modelos propostos tiveram desempenho superior aos modelos de referência apresentados na literatura. A identificação de locutor obteve aumento de até 55\% nas taxas de acertos em relação ao modelo GMM (gaussian mixture model) convencional. Os diferentes experimentos comprovaram a robustez proporcionada pelos métodos propostos. Assim, estes métodos de reconhecimento de locutor robusto são bastante promissores para emprego em sistemas sujeitos a ruídos acústicos ambientais como também em situações de descasamento de condições entre treinamento e teste.
OLINDA DE LIMA FARIAS ALVES
Planejamento e Controle de Missões de um Vant de Asa Fixa.
16/08/2010 1v. 114p. Mestrado
Resumo: Este trabalho trata da modelagem e controle de uma aeronave para aplicação ao planejamento de missões de Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANT). O método utilizado baseia-se em apresentar a modelagem não-linear da aeronave escolhida, linearizá-la, em seguida executar os projetos das malhas de controle (estabilização, guiamento e geração de trajetórias) para o modo lateral-direcional. Na malha de estabilização é utilizado o sistema servo associado ao controlador LQR e o observador de estados; na malha de guiamento, o controlador utilizado é do tipo PID e na malha de geração de trajetórias são utilizados algoritmos de geração de trajetórias retilíneas e circulares. Por fim são realizadas simulações com o modelo não-linear usando sistemas dinâmicos híbridos para determinadas missões e são analisadas as trajetórias e as variáveis envolvidas. Como trabalhos futuros, estes procedimentos podem ser implementados e validados em simuladores de voo ou em plataformas experimentais.
BRUNO EDUARDO DE OLIVEIRA MACHADO.
Compensação do Acoplamento Mútuo em Conjuntos de Antenas para DF através do Método da Impedância Mútua de Recepção.
10/02/2010 1v. 175p. Mestrado
Orientador(es): JOSÉ CARLOS ARAÚJO DOS SANTOS e MAURÍCIO HENRIQUE COSTA DIAS
Resumo: Os sistemas de determinação do ângulo de chegada (Direction Finding - DF) são responsáveis por identificar a direção de incidência de um ou mais sinais eletromagnéticos em um conjunto de antenas receptoras. Existem várias técnicas de DF na literatura, que variam de acordo com o parâmetro analisado. Os parâmetros mais usados são amplitude, fase, frequência e tempo de chegada. Para cada parâmetro, dependendo do cenário, uma ou mais técnicas de DF podem ser utilizadas. Caso a fase seja utilizada, um método bastante empregado é a interferometria. Tais técnicas são apresentadas e discutidas no trabalho. Na teoria sobre técnicas de DF, os autores consideram que os sinais incidentes são oriundos de fontes distantes que produzem efeitos isolados nas antenas receptoras. Com isso, as interações entre as antenas do conjunto, também conhecidas como acoplamento mútuo, não são consideradas, o que torna os resultados teóricos diferentes dos práticos. Portanto, um método para compensar o efeito do acoplamento mútuo deve ser aplicado nos sinais recebidos antes de aplicar a técnica de DF. O presente trabalho possui dois objetivos principais. O primeiro deles é o estudo da influência do acoplamento mútuo entre as antenas do receptor na medida do ângulo de chegada em sistemas de DF. O segundo é a identificação e a avaliação das formas de redução deste efeito para a melhoria da precisão dos ângulos medidos em tais sistemas. Ao longo do estudo, é apresentada uma análise comparativa de alguns métodos de compensação do acoplamento mútuo e de algumas técnicas de DF. O método da impedância mútua de recepção é empregado neste trabalho para a compensação do acoplamento mútuo. A interferometria é aplicada para estimar o ângulo de chegada. Uma metodologia de simulação para a caracterização e a compensação do acoplamento mútuo no conjunto de antenas receptoras empregado no sistema é apresentada, utilizando os aplicativos CST Microwave Studio® e MatLab®. Tal metodologia gera vantagens no que diz respeito à montagem física de vários sistemas e à execução de medidas, o que pode ser tedioso e gerar altos custos para projetos de antenas deste tipo. Por fim, é apresentado um procedimento de medidas de fase para um conjunto de antenas receptoras, a fim de confirmar na prática o efeito do acoplamento mútuo no resultado do ângulo de chegada. As simulações necessárias na aplicação das referidas técnicas apresentaram bons resultados, validando a metodologia proposta. Porém, as medidas de fase com um protótipo artesanal de conjunto de antenas não apresentaram resultados muito próximos do esperado devido às imperfeições do mesmo e à falta de instrumentos de precisão para realizar o perfeito alinhamento entre as antenas.
HUMBERTO CARDOSO DA COSTA.
Aplicação de Técnicas de Modelagem e Controle em Sistemas Tipo Ponte Rolante. 05/02/2010
1v. 148p. Mestrado
Resumo: Neste trabalho, são apresentados os estudos feitos sobre o protótipo da Ponte Rolante desenvolvido no Laboratório de Automação e Controle da Seção de Ensino de Engenharia Elétrica do IME. A Ponte Rolante é responsável por realizar a locomoção de cargas pesadas e grandes em pequenas distâncias, mas com algumas limitações, pois o movimento pendular da carga dificulta o posicionamento preciso da mesma. O trabalho apresenta, inicialmente, o estudo e o aperfeiçoamento do modelo matemático da planta física. Em seguida, mostra a aplicação de diversas técnicas de controle para solucionar o problema do surgimento de oscilações em uma carga transportada por uma Ponte Rolante. Faz-se também uma análise sobre robustez em estabilidade, quando da aplicação sobre o modelo, das técnicas de controle LQG (Linear Quadratic Gaussian) e PRCBI (Parameter Robust Control by Bayesian Identification), observando os gráficos da hiperesfera percentual de estabilidade e do diagrama de sensibilidade dos pólos em malha fechada. A implementação de alguns mecanismos de geração de trajetória em manipuladores também pôde ser verificada, com o intuito de reduzir a amplitude do sinal de comando a ser aplicado à planta o que implica em um menor consumo de potência pelos motores nos instantes iniciais de deslocamento do sistema.
DANIEL PATRICIO NICOLALDE RODRÍGUEZ.
Autenticação de Áudio Digital baseada na Presença da Frequência da Rede Elétrica. 26/02/2010
1v. 77p. Mestrado
Orientador(es): JOSÉ ANTONIO APOLINÁRIO JUNIOR, LUIZ WAGNER PEREIRA BISCAINHO
Resumo: O objetivo principal da análise de autenticação de áudio é avaliar a integridade de gravações (analógicas ou digitais) para determinar se alguma parte do sinal foi eliminada, adicionada ou alterada de algum modo. Este trabalho propõe um método para verificar se uma gravação de áudio digital foi adulterada ou não. O método se baseia nas mudanças detectadas na fase do sinal da rede elétrica (ENF), usualmente embutido nos sinais de áudio quando a gravação é realizada com um equipamento conectado a uma tomada. O método é divido em três partes. A primeira delas consiste num mecanismo automático para detectar a presença da ENF nas gravações. A segunda parte é uma técnica que pode auxiliar na localização visual dos pontos de edição, bem como na inferência dos tipos de edição: inserção ou eliminação de fragmento no/do sinal de áudio. Para localizar os pontos de edição, é necessário identificar as mudanças abruptas na fase da ENF presente no sinal gravado. Para estimação da fase, foram usadas duas técnicas: uma baseada na transformada discreta de Fourier (DFT) de tempo curto, outra numa análise de Fourier de alta precisão que também utiliza a DFT da primeira derivada do sinal. A última parte do método proposto apresenta um mecanismo automático para discriminar entre sinais originais e editados com base numa relação de decisão aplicada sobre uma medida característica que computa a descontinuidade da fase da ENF. Apresentam-se os fundamentos teóricos e questões práticas de implementação do método proposto. Finalmente, seu desempenho é avaliado em três corpora de sinais de áudio reais que foram digitalmente editados. Dois deles apresentam sinais gravados em condições favoráveis e o outro, sinais com ocorrência de saturações e ruído de fundo pronunciado.