Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones

Algoritmos Genéticos: una solución para la optimización del Reflector Parabólico

Los Algoritmos Genéticos (AG) son una nueva herramienta matemática basada en los principios evolutivos y de selección natural, estos se han convertido en una alternativa novedosa para resolver con eficiencia problemas propiosde diferentes tipos de antenas. El impacto de los AG sobre el campo del electromagnetismo llega hasta los sistemas de radiación parabólica. Este material explota la capacidad multiobjetivo de estos algoritmos en la optimización de la eficiencia de abertura de los reflectores parabólicos simples.Para ello se trabaja con los criterios de dos autores destacados en el estudio de las antenas. En la optimización se empleanla Herramienta Algoritmos Genéticos y Búsqueda Directa del software MATLAB 7.8.0 y elsoftware para el análisis de reflectores GRASP9 SE.

Genetic algorithms (GA) is a new mathematical tool based on the principles of evolution and natural selection, these have become a novel alternative for efficiently solving problems of different types of antennas. The impact of GA on the field of electromagnetism, reaches the parabolic radiation systems. This project exploits the multiobjective capacity of these algorithms in optimization of the aperture efficiency of simple parabolic reflectors. This project will work with the criteria of two prominent authors in the study of the antennas. In the optimization,the Genetic Algorithms and Direct Search tool of MATLAB 7.8.0 software and the software for the analysisof reflectors GRASP9 SE are used.

Análisis y diseño de un monopolo impreso para UWB

En el presente trabajo se expone un método para obtener una antena tipo monopolo rectangular impreso diseñado para Ultra Wideband que cumple con los requerimientos preestablecidos luego de su optimización. El ancho de banda obtenido cubre el intervalo de frecuencias definido por la Comisión Federal de las Comunicaciones (FCC) para los sistemas Ultra Wideband (3.1-10.6 GHz). Se muestra además un procedimiento de escalamiento para aprovechar el excelente ancho de banda alcanzado, para diseñar otra antena con menor frecuencia inferior (847 MHz) que puede ser utilizada en numerosas aplicaciones, como por ejemplo la telefonía móvil, GPS, Bluetooth, Wi-Fi y WiMax. Con la aplicación de este método de diseño eficiente, conocido como «Método de Escala»,se logra un significativo ahorro de tiempo en el necesario proceso de diseño y simulación. Se presenta una comparación entre los resultados obtenidos mediante la simulación del diseño escalado y las mediciones obtenidas del prototipo construido.

In the present paper describes a method to obtain a printed rectangular monopole antenna designed for Ultra Wide band that meets predetermined requirements from optimization.The obtained band width covers the frequency range defined by the Federal Communications Commission(FCC) for Ultra Wide band (3.1-10.6 GHz).To harness the band wid the xcellent reached,further shows ascaling procedurefor design in gother antenna with smaller lower frequency (847 MHz) that can be usedin numerous applications, such as mobile phones,GPS, Bluetooth, Wi-Fi and WiMax.With the implementation of this efficient design method, known as «Scale Method», is achieved by significant time savings in the necessary processdesign and simulation. We presenta comparisonbetween the results obtainedby simulating thescaleddesignandthe measurements obtained from the prototype built.

Bases para un sistema de control remoto de la calidad de equipos de imágenes por resonancia magnética

Los sistemas de imágenes médicas convierten características de los tejidos en niveles de grises o colores, usando un método físico y una transformación matemática específicos. En las Imágenes de Resonancia Magnética (IRM) estos niveles tienen una dependencia multiparamétrica, siendo esta una razón de su fuerte presencia en la práctica clínica diaria. Su complejidad tecnológica, altos costos y la importancia que para la vida del paciente tienen éstos estudios, le confieren al Control y Aseguramiento de la Calidad (CAC) implicaciones humanas, tecnológicas, económicas y jurídicas. Existen grupos internacionales dedicados al CAC en IRM y diversidad de criterios para realizar las pruebas de aceptación y control periódico de la calidad. La caracterización se realiza habitualmente, con métodos globales que no permiten un estudio paramétrico cuantitativo detallado. Se desarrolló un novedoso sistema de control basado en descriptores cuantitativos por planos y descriptores cuantitativos temporales. Este sistema está formado por: 1) metodología estándar de adquisición de los datos experimentales, 2) subsistema de funciones y programas desarrollados en MatLab, 3) subsistema de gráficos e informes y 4) el experto. Se utiliza exitosamente en la caracterización y el control periódico de equipos de varios campos magnéticos en Cuba y en Venezuela. Se definieron y establecieron los descriptores cuantitativos para equipos de IRM. La flexibilidad del software permite realizar el CAC a cualquier equipo facilitando la estandarización y su uso en estudios multicéntricos. El sistema demostró valor retrospectivo y predictivo. Se sientan las bases para la realización remota de los test.

The medical images systems convert characteristic of the tissues in gray levels or color, using a physical method and a specific mathematical transformation. In Magnetic Resonance Images (MRI) these levels have a multi-parametric dependence, this a reason of their strong presence in the daily clinical practice. This technological complexity, the high costs and the importance that have these study for the patient's life, confer to the Quality Control (QC) human, technological, economic and juridical implications. Several international groups dedicated to the QC in MRI and diversity of approaches to carry out the tests of acceptance and periodic control of the quality exist. The characterization is habitually carried out, with global methods that don't allow a detailed quantitative parametric study. A novel system of quantitative control was developed based on quantitative describers by slices and temporal. This system is formed for: 1) standard methodology of acquisition of the experimental data, 2) subsystem of functions and programs developed in MatLab, 3) subsystem of graphics and reports, and 4) the expert. It is used successfully in the characterization and the periodic control of MRI machines of several magnetic fields in Cuba and in Venezuela. They were defined and established quantitative descriptors for MRI machines. The software flexibility allows carry out the QC to any machine facilitating the standardization and its use in multi-center studies. The retrospective and predictive value of the system was demonstrated. They feel the bases for the remote realization of the test.

Esquema no coherente de demodulación de BPSK

Es bien sabido que el propósito fundamental general de la modulación DPSK («Differential Phase-Shift Keying») radica en lograr una demodulación no coherente en el marco de la modulación BPSK («Binary Phase-Shift Keying»). En el siguiente trabajo se presenta una forma de demodular no coherentemente la BPSK, basada en la propia demodulación no coherente de la DPSK, lo cual podría traducirse en un cambio de enfoque a la hora de justificar la utilización de la modulación de DPSK.

It is well known that the main DPSK purpose is related to the BPSK non coherent demodulation. In this work, a way of demodulating BPSK, based upon DPSK demodulation, is provided. This leads to modify the justification approach used for DPSK implementation.

Método de sincronización de planes en un controlador semafórico

En el presente trabajo se presenta un método de sincronización de planes para un controlador semafórico, basado en aumentar la base de conteo de tiempo de las luces, el cual permitirá insertar la intersección nuevamente en la arteria sincronizada ante la aparición de algún desfasaje. El método implementado fue validado con la utilización de una tarjeta de control del controlador semafórico y se obtuvo como resultado que la sincronización de los planes se realiza en un máximo de tres ciclos. El controlador semafórico utiliza microcontroladores Microchip de gama media, se emplea para el desarrollo del firmware el compilador PIC C de CCS.

This paper presents a method of synchronizing traffic light controller plans, based on increasing time base count of lights, which will insert the intersection into synchronized artery again with the appearance of a mismatch. The implemented method was validated with the use of a controller card semaphoric control and was obtained as result that plans synchronization is performed in a maximum of three cycles. The traffic light controller uses Microchip mid-range family of microcontrollers so firmware development was used CCS PIC C compiler.

Transmisor de presion diferencial de muy alta precisión y estabilidad

Este trabajo presenta un novedoso diseño para la fabricación de transmisores industriales de presión de tipo diferencial piezorresistivo con salida analógica a dos hilos de 4-20mA. Los dispositivos usan un DSSP (procesador digital de señal del sensor) para realizar la compensación térmica para temperaturas desde 0°C hasta 80°C.La calibración para la medición de la presión diferencial se realiza en el intervalo de 0 a 25bard[1 bard = 10(5)Pa diferenciales] y la presión de línea utilizada varía desde 0 hasta7barg [1 bard = 10(5)Pa relativos a la presión atmosférica ]. Los transmisores desarrollados permiten la lectura de diversas variables industriales como la presión diferencial, la presión relativa y la presión absoluta y tienen un TEB (Total Error Band) menor que 0,15%FSO(Full Scale Output).

This work presents the fabrication of piezoresistive differential pressure transmitters with analog output two-wire 4-20 mA. The devices use a DSSP (Digital Signal Processor Sensor) to achieve temperature compensation at temperatures from 0°C to 80°C and differential pressure calibration range from 0 bard to 25 bard[1 bard = 10(5) Pa differentials]and line pressure range from 0 to 7barg[1 bard = 10(5) Pa above atmospheric pressure]. The transmittersmeasureseveral industrial variables: differential pressure, relative pressure and absolute pressure. The transmitters have a TEB (total error band) less than 0.15 percent of full scale output.

Utilización de anemómetro de hilo caliente a temperatura constante para mediciones de velocidad de aire en túnel de viento

La calidad de las mediciones de las velocidades de viento en un túnel de viento depende en gran medida de la correcta utilización de los instrumentos utilizados para obtenerlas, por esta razón es de gran importancia conocer las características y potencialidades que presentan los instrumentos utilizados para este fin. El anemómetro de hilo caliente es el instrumento más utilizado en los túneles de viento para las mediciones de las características de las fluctuaciones de la velocidad del viento, estas características son de gran importancia ya que para simular la capa límite atmosférica en un túnel de viento es necesario desarrollar un modelo físico del flujo turbulento atmosférico de manera tal que los parámetros que lo caracterizan se reproduzcan lo más fielmente posible dentro del túnel.Este trabajo tiene como objetivos describir las características del anemómetro de hilo caliente a temperatura constante que permiten la obtención de las características de las fluctuaciones de las velocidades de viento y ejemplificar la aplicación de CTA para obtención de velocidades en el túnel de viento del Laboratorio de Aerodinámica de las Construcciones de la UFRGS, Brasil.

The quality ofmeasurementsof wind velocitiesin a wind tunnel dependsheavily on the proper use of the instruments used to obtain them, for that reason is very important to know the features of these instruments. The hot-wire anemometer is the most used instrument in wind velocity measurements and their fluctuations on a wind tunnel.The features of wind velocity fluctuations are very important because for the simulation of the atmospheric boundary layer in a wind tunnel is necessary to develop a physical model of atmospheric turbulent flow, so that, the parameters which characterize them are reproduced as closely as possible inside the wind tunnel. The aim of this paper is to describe the characteristics of hot-wire anemometer at constanttemperature which produce the characteristics of fluctuating wind speeds and exemplify the application of CTA to obtain speeds in the wind tunnel of the Aerodynamics Laboratory Constructions of UFRGS , Brazil.

Arquitectura para transmisores HART de alta exactitud

Los transmisores 4-20 mA de alta exactitud generalmente utilizan procesamiento digital de señales para compensar y calibrar su salida, debido a esto, el consumo de corriente está cerca del límite de los 4 mA. En este trabajo se presenta una arquitectura que permite adicionar la capacidad de comunicación digital HART y al mismo tiempo mantener los componentes y algoritmos usados en el transmisor original. Para el desarrollo de este trabajo se utilizó como base la arquitectura de un transmisor de presión piezoresistivo con un error de 0,2% de fondo de escala que usa un procesador digital de señales para sensores DSSP. Las pruebas demostraron que la arquitectura propuesta cumple con todos los requisitos del protocolo HART versión 6.0 y el error de la salida analógica y digital se conservó en el 0,2% de fondo de escala.

In this paper a novel HART transmitter architecture is presented, based on a high accuracy 4-20 mA transmitter. Its main purpose is to develop a transmitter with a digital communication protocol without negatively affecting the 4-20 mA transmitter performance. It was used in this work a high accuracy pressure transmitter (error of less than 0.1% F.S.) that requires the use of digital signal processing for the compensation and calibration process. This circuit uses a digital sensor signal processor (DSSP) and the digital communication capacity in order to acquire the needed data to meet the HART standard requirements.