Projetos

Desempenho e Capacidade de Sigilo de Sistemas de Comunicações que Empregam Modulação Adaptativa (2010-Atual)
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico ( 1) .
Integrantes: Juraci Ferreira Galdino - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa..

Cooperação entre Camadas Cruzadas Baseada no Emprego de Técnicas de Modulação Adaptativa (2009-Atual)
Descrição: Este projeto é voltado à investigação de soluções para alguns temas cruciais ao desenvolvimento de eficientes técnicas de projeto de camadas cruzadas adaptativas em sistemas cujos canais são modelados pelo efeito de desvanecimento plano e variante no tempo. Os projetos de camadas cruzadas de interesse neste projeto envolvem camadas físicas que empregam técnicas de modulação adaptativa, camadas de enlace com recursos limitados de Buffer e modelos de trafego que levam em conta a dinâmica típica de aplicações multimídia. Ênfase especial será data a otimização dos parâmetros do sistema de transmissão (tamanho do Buffer e limiares de adaptação) considerando funções custos que envolvem de forma integrada ou conjunta especificações e métricas das camadas física, enlace e rede, tais como: momentos estatísticos do modelo de tráfego, tamanho do Buffer da camada de enlace, modelo estatístico do canal de comunicação e constelações disponíveis na técnica de modulação adaptativa. A tese aqui defendida é a de que essa abordagem integradora pode possibilitar melhores características de desempenho do que os projetos de camada cruzada cujos parâmetros de camadas físicas, como, por exemplo, a escolha da constelação, é realizada apenas para fins de melhoria das características de desempenho específicas de camada física. Outro assunto em que se pretende apresentar contribuições é na avaliação de desempenho de projetos de camadas cruzadas adaptativa diante de distúrbios provocados pelo canal de retorno, tais como atraso e erros de transmissão. Nesse aspecto pretende-se avaliar as degradações de desempenho decorrente dos distúrbios supramencionados, bem como propor propostas para combater ou amenizar esses distúrbios..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico ( 1) Doutorado ( 2) .
Integrantes: Ernesto Leite Pinto - Integrante / Ronaldo Moreira Salles - Integrante / Juraci Ferreira Galdino - Coordenador.
Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesq. do Estado do Rio de Janeiro - Bolsa..

Modems e protocolos de comunicação para canais de HF (2006-Atual)
Descrição: Este projeto visa ao desenvolvimento de MODEM para transmissão de dados em enlaces ionosféricos na faixa de HF (faixa de freqüência de 3 a 30 Mhz), mediante a implementação em DSP de técnicas de modulação, equalização e codificação de canal, bem como através da especificação e emprego de protocolos de comunicação de camada física e de enlace para os referidos canais de comunicação..
Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.
Alunos envolvidos: Graduação ( 9) .
Integrantes: Ernesto Leite Pinto - Integrante / Flávio Luiz Duarte - Integrante / Márcio Nascimento Bispo - Integrante / Juraci Ferreira Galdino - Coordenador.
Número de orientações: 6.

Técnicas Avançadas para Investigação e Combate aos Efeitos Seletivos de Canal em Sistemas de Transmissão Digital Sem Fio (2008-2010)
Visa à obtenção de melhorias de desempenho na transmissão digital em canais sem fio seletivos em freqüência e variantes no tempo, através da investigação e modelagem do canal e da proposição de estratégias e técnicas inovadoras para transmissão e recepção, tendo como foco principal, mas não exclusivo, as transmissões via rádio-enlaces nas faixas de HF e VHF.
Alunos envolvidos: Graduação ( 4) / Mestrado acadêmico ( 1) .
Integrantes: Juraci Ferreira Galdino - Integrante / Maurício Henrique Costa Dias - Integrante / Alberto Gaspar Guimarães - Integrante / Márcio Nascimento Bispo - Integrante / Ernesto Leite Pinto - Coordenador.
Financiado: FAPERJ , no âmbito do edita FAPERJl No 08 /2008 (Apoio a Grupos Emergentes de Pesquisa no Estado do Rio de Janeiro)

Novas Técnicas de Transmissão Adaptativa Baseadas na Predição da Métrica de Adaptação (Edital Universal CNPq 2007) (2008-2010)
Descrição: Em razão dos bons compromissos propiciados em termos de taxa de erro e eficiência espectral, as técnicas de transmissão adaptativa têm sido alvo de grande interesse de pesquisa para sistemas de comunicações em canais sem fio. Esse compromisso é especialmente importante diante da crescente demanda desses sistemas de comunicações, das limitações de lagura de banda e das restrições nas qualidades dos serviços que devem ser prestados. Diferentemente dos esquemas convencionais, cujos enlaces são dimensionados para condições severas de propagação, as técnicas de transmissão adaptativa adaptam os parâmetros do sistema de comunicação em resposta as mudanças momentâneas das condições de propagação do canal desses sistemas, que são estimadas no receptor e enviadas ao transmissor via canal de retorno. Buscando nessa adaptação atender aos requisitos de desempenho, ao mesmo tempo em que se procura otimizar o uso dos recursos de largura de banda e de potência. Essa otimização pode ser obtida mediante variação, de forma isolada ou conjunta, da taxa do código corretor de erro, da potência de transmissão e do esquema de modulação. Apesar das boas características de desempenho dos esquemas de transmissão adaptativa, muitas questões importantes ainda estão sob investigação, dentre as quais destacam-se: distúrbios provocados pelo canal de retorno (atraso e erro) e a otimização dos limares de decisão quando tais distúrbios são considerados. Este projeto de pesquisa propõe novas soluções para essas questões. Especificamente se pretende combater os efeitos provocados pelo atraso e erro do canal de retorno com base na predição da métrica de adaptação, cuja autocorrelação será obtida analiticamente em termos de parâmetros típicos dos sistemas de comunicações. Também será objeto de pesquisa a redução do uso do canal de retorno mediante emprego de estratégias de predição..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico ( 1) Doutorado ( 1) .
Integrantes: Ernesto Leite Pinto - Integrante / Francisco Marcos de Assis - Integrante / Alberto Gaspar Guimarães - Integrante / Edmar Candeia Gurjão - Integrante / Ronaldo Moreira Salles - Integrante / Juraci Ferreira Galdino - Coordenador.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

Equalização e Modulação Adaptativas para Canais com Desvanecimento Variante no Tempo e Seletivo em Freqüência (Jovem Cientista do Estado do Rio de Janeiro) (2007 - 2009)
Descrição: As técnicas de modulação adaptativa têm despertado o interesse de renomados pesquisadores que atuam na área de transmissão digital. Esse interesse advém das boas características de desempenho em termos de eficiência espectral (EE) e taxa de erro de bit (BER) que tais técnicas apresentam em comparação às técnicas de modulação fixa, particularmente em sistemas de comunicações sem fio cujos canais são caracterizados pelo efeito de desvanecimento plano e variante no tempo. As técnicas adaptativas buscam maximizar a EE atendendo requisitos de BER máxima, mediante a variação do esquema de modulação de acordo com as condições de propagação do canal de comunicação, as quais são estimadas no receptor e enviadas ao transmissor através do canal de retorno. Definição de parâmetros do teste de hipótese para a realização da adaptação do esquema de modulação; avaliação de desempenho dos sistemas de transmissão diante de erros de estimação de parâmetros do esquema de recepção; bem como a investigação e proposição de estratégias para mitigar a degradação de desempenho provocada pelo retardo e erros do canal de retorno são alguns dos importantes temas de pesquisa associados à modulação adaptativa. Em canais com desvanecimento variante no tempo e seletivo em freqüência (DVTSF) que empregam portadora singela, a adoção de esquemas de modulação adaptativa requer o emprego de eficientes técnicas de equalização, tendo em vista que interferência entre símbolos residuais na saída dessas técnicas, além de degradar a taxa de erro do enlace de comunicação, pode prejudicar a lógica de adaptação do esquema de modulação. Neste projeto serão pesquisadas novas estratégias de equalização e modulação adaptativas para canais DVTSF, as quais serão baseadas no desenvolvimento de algoritmos adaptativos Least Mean Square (LMS) de passo variável, e na predição das condições de propagação do canal de comunicação para combater o efeito do retardo e os erros provocados pelo canal de retorno..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico ( 2) Doutorado ( 1) .
Integrantes: Juraci Ferreira Galdino - Coordenador.
Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesq. do Estado do Rio de Janeiro - Outra..

Equalização-Turbo com estimação conjunta da resposta do canal em enlaces ionosféricos (2007-2009)
Descrição: TÍTULO: Equalização-Turbo com estimação conjunta da resposta do canal em enlaces ionosféricos RESUMO: No trabalho proposto pretende-se investigar alternativas para a equalização em esquemas turbo , considerando a transmissão através de canais ionosféricos, nos quais a resposta do canal é estimada conjuntamente no processo de equalização. Admitindo-se que o modelo de espaço de estados dinâmico para o problema tem características Markovianas, será considerada a possibilidade de utilizar a informação suave de entrada no equalizador para implementar soluções desenvolvidas no contexto da modelagem Cadeia de Markov Tripla (Triplet Markov Chain - TMC). Esta abordagem, recentemente proposta, se revela promissora para generalizar soluções desenvolvidas para modelos Markovianos clássicos (e.g. sistemas Markovianos com salto de parâmetros), e aplicada ao problema em questão pode trazer significativas vantagens, como por exemplo, a flexibilização do modelo de espaço de estados admitido para a evolução do canal e a adoção de alternativas menos complexas do ponto de vista computacional. O esquema de equalização a ser proposto deve permitir aumentar a taxa de bits e/ou vazão na transmissão digital em canais com banda estreita operando na faixa de High-Frequency (HF). .
Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.
Integrantes: Ernesto Leite Pinto - Integrante / Juraci Ferreira Galdino - Integrante / Marco Antonio Grivet Mattoso Maia - Integrante / Alberto Gaspar Guimarães - Coordenador.
Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesq. do Estado do Rio de Janeiro - Auxílio financeiro..

Desenvolvimendo de MODEMS para Canais de HF (2005-2009)
Este projeto tem como objetivo principal contribuir para o desenvolvimento de sistemas de comunicações digitais na Amazônia Legal. Os principais produtos a serem desenvolvidos neste projeto são protótipos de MODEMS seriais implementados em DSPs e FPGAs, os quais operarão em enlaces ionosféricos na faixa de HF e empregarão técnicas avançadas de processamento digital de sinais, particularmente no que se refere às técnicas de equalização, modulação e codificação de canal..
Alunos envolvidos: Graduação ( 7) / Mestrado acadêmico ( 1) .
Participantes: Juraci Ferreira Galdino - Coordenador / Alberto Gaspar Guimarães - Integrante / Dirceu Gonzaga da Silva - Integrante / Alexandre Pimentel Mendonça - Integrante / Márcio Nascimento Bispo - Integrante / Flávio Luiz Duarte - Integrante / Ernesto Leite Pinto - Integrante.
Financiador(es): Ministério da Defesa

Modelagem e Simulação de um Sistema de Georreferenciamento de Dutos (2007-2009)
Descrição: A posição georreferenciada de dutos pode ser levantada pelo uso de PIGs dotados de Unidade de Navegação Inercial. Nesse tipo de aplicação, o PIG instrumentado é passado pelo duto e as medidas dos sensores (acelerômetros, giroscópios, etc.) são armazenadas durante o deslocamento. O País não domina essa tecnologia e os as poucas empresas estrangeiras prestadoras de serviços de "pigagem" inercial detêm todo o mercado brasileiro. O ambiente de modelagem e simulação a ser desenvolvido permitirá estabelecer vários parâmetros necessários às especificações de diversos componentes do sistema de georreferenciamento de dutos, tais como: precisão requerida dos sensores inerciais, características do sistema de marcadores, informações construtivas dos dutos a serem consideradas para melhoria da precisão da estimação da sua trajetória, métodos de filtragem mais adequados ao processamento específico dos dados dos sensores de PIGs inerciais, entre outros. .
Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento.
Integrantes: Paulo Cesar Pellanda - Integrante / Monique Soriano Vital da Silva - Integrante / Wander Ferreira Martins - Integrante / Marcos Ferreira Duarte Pinto - Integrante / Pedro Cunha Campos Roquette - Integrante / Carlos Renato Caputo Durão - Integrante / Alberto Gaspar Guimarães - Coordenador.
Financiador(es): Petróleo Brasileiro - Rio de Janeiro - Matriz - Auxílio financeiro / Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro..

Desenvolvimento de novos esquemas de recepção em sistemas de transmissão digital na faixa de HF (High-Frequency) (2006-2007)
Descrição: O uso da propagação ionosférica em HF apresenta características vantajosas para o provimento de comunicações em diversas situações específicas, em particular, em áreas como a Amazônia e no contexto de aplicações militares. Sistemas de transmissão em HF têm como desafio principal a obtenção de taxas de transmissão mais elevadas, que viabilizem o uso de serviços de comunicações como e-mail e navegação modo texto à comunidades ou tropas remotamente localizadas. O estudo proposto se concentrará nesta questão, procurando pesquisar e propor novos esquemas de equalização, decodificação e estimação do canal, no âmbito da transmissão HF. Técnicas como turbo-equalização e algoritmos de Monte-Carlo (filtro de partícula e suas variantes), atualmente pesquisadas para aplicação em outros sistemas de transmissão, serão consideradas no cenário de enlaces ionosféricos..
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Alberto Gaspar Guimarães - Coordenador.
Financiador(es): Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesq. do Estado do Rio de Janeiro - Auxílio financeiro..

Receptores Iterativos para Canais Variantes no Tempo (2007-2007)
Neste projeto de pesquisa são propostos e avaliados novos algoritmos de recepção baseados em iteratividade, visando a aplicação em canais de comunicações variantes no tempo. O trabalho se abre em duas frentes, sendo uma delas direcionada para canais com desvanecimento plano, e a outra voltada para canais com desvanecimento seletivo em freqüência. No caso de canais com desvanecimento plano, procura-se propor estruturas de recepção para sistemas de transmissão que empreguem a concatenação da codificação wavelet com uma técnica de codificação convencional. No caso de canais seletivos em freqüência, o trabalho busca o desenvolvimento de equalizadores turbo de complexidade reduzida, com pouca perda de desempenho em relação aos esquemas de equalização turbo baseados na busca de seqüências de máxima verossimilhança, que têm mostrado excelente desempenho mas têm complexidade computacional muito elevada, especialmente para sistemas com modulação de ordem elevada e canais de memória longa.
Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico ( 2) Doutorado ( 2).
Integrantes: Ernesto Leite Pinto - Coordenador / Juraci Ferreira Galdino - Integrante / Francisco Marcos de Assis - Integrante / Alberto Gaspar Guimarães - Integrante / Luiz Felipe Queiroz Silveira - Integrante / Leonardo Cavalcanti de Sá Neto - Integrante / Robson França Moraes - Integrante / Luiz Gonzaga de Queiroz Silveira Junior - Integrante
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.