Desempenho de Outage de Redes Assistidas por VANT Operando em Modo Full Duplex sob Desvanecimento Fluctuating Two-Ray e SWIPT

Daniel P Mucin, Edgar Eduardo Benitez Olivo

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641629

Keywords: Comunicações mmWave Fluctuating two-ray Full duplex Veículo aéreo não tripulado

Abstract

In this paper, the performance of an unmanned aerial vehicle (UAV) assisted wireless network under fluctuating two-ray (FTR) channels is assessed in terms of the outage probability. In particular, the FTR model allows to characterize the fading phenomenon in a wide range of frequencies, including that of millimeter waves. In this system, the UAV is considered to cooperate in the communication between source and destination, operating in full duplex retransmission mode under the amplify-and-forward protocol. Wireless energy transfer (WET), simultaneous wireless information and power transfer (SWIPT) and self-recycling energy techniques are also considered. The system performance is evaluated through exhaustive Monte Carlo simulations accounting for several key system parameters, such as the time allocation factor between the WET and SWIPT phases, power splitting factor, average channel gain of the self-interference link, among others.

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Análise em Regime Permanente do Algoritmo LMS para Formas Bilineares

Khaled Jamal Bakri, Eduardo V Kuhn, Rui Seara

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641710

Keywords: Algoritmo LMS-BF filtragem adaptativa formas bilineares modelagem estocástica

Abstract

Este artigo visa estender o modelo estocástico já derivado para o algoritmo LMS-BF (least-mean-square for bilinear forms), considerando agora o comportamento em regime permanente. Particularmente, uma expressão de modelo caracterizando o erro quadrático médio em excesso (EQME) em regime permanente é derivada aqui, da qual o erro quadrático médio (EQM) pode também ser diretamente obtido. Ainda, uma expressão analítica relacionando os algoritmos LMS-BF e LMS (least-mean-square) é estabelecida. Resultados de simulação para diferentes cenários de operação são apresentados, confirmando a precisão das expressões obtidas bem como comparando o desempenho dos algoritmos LMS-BF e LMS.

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Modelagem Estocástica do Algoritmo CLMS Aplicado à Conformação de Feixe

Artur Falkovski, Eduardo V Kuhn, Ciro André Pitz, Marcos Matsuo, Rui Seara

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641712

Keywords: Algoritmo CLMS arranjos adaptativos comunicação móveis conformação de feixe

Abstract

Neste artigo, é proposto um modelo estocástico para o algoritmo CLMS (constrained least-mean-square) aplicado à conformação de feixe em sistemas de comunicações móveis. Tal algoritmo é formulado com o objetivo de minimizar a potência na saída do arranjo, satisfazendo uma restrição de ganho na direção do sinal de interesse. No modelo proposto, são derivadas expressões descrevendo o comportamento médio do vetor de coeficientes, a matriz de correlação do vetor de coeficientes e a evolução da SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio), assim como expressões para predizer o comportamento em regime permanente do vetor de coeficientes, da matriz de correlação do vetor de coeficientes e da SINR. Resultados de simulação confirmam a precisão do modelo proposto.

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Detecção de Distúrbios Vocais através de Parâmetros Cepstrais Multibanda de Vogal Sustentada

Marco Alves, Gabriel Silva, Bruno C. Bispo, Maria Dajer, Pedro Miguel Rodrigues

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641723

Keywords: Distúrbios vocais Nódulo vocal Edema de Reinke Patologias neurológicas

Abstract

Este trabalho tem como objetivo detectar distúrbios vocais relacionados com nódulo vocal, edema de Reinke e patologias neurológicas através de parâmetros cepstrais multibanda da vogal sustentada /a/. A detecção é realizada entre pares de grupos de estudo e a análise multibanda é efetuada usando a transformada Wavelet. Para cada par de grupos, uma seleção de parâmetros é realizada. Estatísticas dos parâmetros selecionados são utilizadas como entrada para quatro classificadores com validação cruzada leave-one-out. Precisões de classificação iguais ou superiores a 96,70% são obtidas para 6 pares de grupos de estudo enquanto apenas 74,20% é alcançado para o par Edema/Nódulo.

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Considerações sobre a Modelagem Estocástica da Combinação de Filtros Adaptativos Usando o Algoritmo NLMS

Khaled Jamal Bakri, Eduardo V Kuhn, Rui Seara

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641724

Keywords: Algoritmo NLMS combinação afim combinação convexa filtragem adaptativa

Abstract

Este artigo trata da modelagem estocástica de uma estrutura de filtragem envolvendo a combinação de dois filtros adaptativos operando com o algoritmo NLMS (normalized least mean square). Particularmente, levando em conta um problema de identificação de sistema com planta estacionária e sinal de entrada gaussiano, modelos estocásticos são apresentados considerando estruturas de filtragem envolvendo tanto combinação afim quanto combinação convexa. Resultados de simulação para diferentes cenários de operação são mostrados, ratificando a precisão dos modelos obtidos tanto em regime transitório quanto em regime permanente.

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Alocação Conjunta de Potência e SF em Redes LoRaWAN com Múltiplos Gateways

Willian Henrique, Arliones Hoeller Jr., Richard Demo Souza

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641725

Keywords: LORAWAN IoT Consumo Diversidade

Abstract

Neste trabalho é analisado o desempenho de uma rede LoRaWAN servida por mais de um gateway. Os resultados quantificam a confiabilidade e o consumo energético para diferentes configurações. Também é proposto um algoritmo que aloca o fator de espalhamento e a potência de transmissão em uma rede com múltiplos gateways, para uma taxa de sucesso alvo. O algoritmo proposto consegue diminuir consideravelmente o consumo quando comparado com uma solução de referência que não explora a diversidade de gateways adequadamente.

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Detecção Precoce das Doenças de Alzheimer e Parkinson através de Parâmetros Não-Lineares Multibanda de Sinais EEG

Gabriel Silva, Marco Alves, Bruno C. Bispo, Pedro Miguel Rodrigues

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570641727

Keywords: Detecção precoce Doença de Alzheimer Doença de Parkinson Análise EEG não-linear

Abstract

Este trabalho tem como objetivo a detecção precoce das doenças de Alzheimer e Parkinson através de parâmetros não-lineares multibanda de sinais EEG. Para cada par de grupos de estudo, uma seleção dos parâmetros é realizada através de algoritmo genético. Os parâmetros selecionados são utilizados como entrada para classificadores com validação cruzada leave-one-out. Precisões de classificação de 100% são obtidas, em pelo menos uma sub-banda, para 3 pares de grupos de estudo enquanto 90,60% é alcançado para o par Controle vs Alzheimer/Parkinson. A sub-banda delta foi a que, em geral, apresentou maiores diferenças significativas entre os grupos.

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Delay/Disruption Tolerant Mesh Network Using LibreMesh and IBR-DTN

Virgínia B Tavares, Moacir Brito Maia Neto, Francisco C. B. F. Müller, Aldebaro Klautau

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570643742

Keywords: Wireless Mesh Network DTN IBR-DTN

Abstract

The Wireless Mesh Network (WMN) allows point-to-point communications, the nodes can build a network connection with another node, thus, each node routes traffic to other nodes on the network. But, long distances, delays, disruptions or disconnections between nodes are a challenge to Wireless Mesh Network. The DTN (Delay / Disruption Tolerant Networking) technology allows the transfer of continuous and quality data in a network, this technology has a data delivery guaranteed by its Store-and-Forward mechanism. This article presents a low-cost and easy implementation of a Delay/Disruption Tolerant Wireless Mesh Network, through WMN associate with DTN. For the easy and low-cost implementation, we use the tools LibreMesh and IBR-DTN, because they are free and have low complexity. The validation of the implementation was through an analysis of Packet Loss and Round Trip Time (RTT) between the Mesh Network with and without the DTN association.

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Considerações sobre o Desempenho e a Complexidade Computacional de Algoritmos Utilizados em Sistemas de Cancelamento Adaptativo de Ruído

Rafael R Pertum, Eduardo V Kuhn

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570643943

Keywords: Algoritmo NLMS algoritmos VSS-NLMS cancelamento adaptativo de ruído filtragem adaptativa

Abstract

Este artigo trata da avaliação de desempenho e da complexidade computacional de um sistema de cancelamento adaptativo de ruído (implementado em hardware), operando com o algoritmo NLMS (normalized leaste-mean-square) e outros três algoritmos VSS-NLMS (variable-step-size NLMS) da literatura. Especificamente, sinais de fala contaminados por ruído de balbúrdia e de obras em construção são processados pelo sistema, sendo os sinais resultantes utilizados para avaliar o desempenho do sistema frente a diferentes valores de SNR (signal-to-noise ratio). Resultados obtidos através de avaliações objetivas de qualidade e inteligibilidade confirmam a eficácia do sistema. Ainda, tendo como base o tempo de execução de cada função, uma comparação da complexidade computacional dos algoritmos é apresentada, evidenciando assim requisitos computacionais e características importantes dos algoritmos considerados.

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Tx-Rx Initial Access and Power Allocation for Uplink NOMA-mmWave Communications

Victoria Dala Pegorara Souto, Richard Demo Souza, Bartolomeu F. Uchôa-Filho

DOI: 10.14209/SBRT.2020.1570644318

Keywords: Initial Access mmWave Power Allocation PSO

Abstract

This paper investigates the performance of non-orthogonal multiple access (NOMA) in a 2-user uplink millimeter-wave (mmWave) network. In particular, we consider a scenario where both the Base Station (BS) and the User Equipment (UE) are equipped with a uniform linear array (ULA). We consider beamforming both in the BS and the UE without any knowledge of the channel state information (CSI). As the power allocation intertwines with Initial Access (IA), in this paper, a joint IA and power allocation problem is considered to optimize the achievable sum rate with minimum rate constraint for each user. To solve this non-convex problem, we divide it into two optimization sub-problems (IA and Power Allocation), which are solved using Particle Swarm Optimization (PSO). Extensive simulations are conducted to compare the achievable sum rates of the NOMA and OMA systems. Results show that the proposed solution outperforms the OMA system.

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