A Hypergraph-Based Alternative to Convolutional Layer in Image Classification Models

Eronides Felisberto da Silva Neto, Juliano B. Lima

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571152284

Keywords: hypergraph signal processing image classification

Abstract

Hypergraph modeling has emerged as an effective approach for representing data by capturing higher-order relationships among multiple data instances. Recent methods utilizing hypergraphs demonstrate applications in signal processing such as image denoising, compression and spectral clustering. To perform learning tasks on hypergraph representation of image data, hypergraph neural networks have been introduced to enhance performance. This paper explores the effectiveness of hypergraph signal representations as input features for neural network-based image classification models. The results show that a mixed hypergraph network achieves performance comparable to traditional convolutional neural networks, while requiring less computation, as evidenced by shorter training time.

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Prototipagem e Análise de Desempenho do NB-IoT em um Cenário de Criação de Gado Semi-Intensiva

Marília C Muniz, Daniel R. de Luna, Gabriel Maia de Macedo, Vicente Sousa

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571153239

Keywords: NB-IoT ns-3 Pecuária

Abstract

O alvo deste estudo é o narrowband IoT (NB-IoT), uma alternativa do 3GPP para a tecnologia de Internet das Coisas (IoT). O estudo foca na modelagem e na análise de desempenho das redes NB-IoT para monitorar o gado, considerando a movimentação sazonal e o regime de criação semi-intensiva. O simulador ns-3 foi utilizado como ferramenta de prototipagem para evitar o alto custo de tal estudo em um ambiente real de criação de gado. A análise de desempenho se baseia em métricas como latência e consumo energético, considerando diferentes modos de transmissão e dois cenários distintos de distribuição do gado (confinado e não confinado). Embora o módulo LENA-NB do ns-3 tenha apresentado limitações durante as tentativas de deixar o cenário de simulação mais crítico, foi possível avaliar a escalabilidade da rede e realizar um comparativo entre os modos de transmissão. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade do NB-IoT no setor pecuário, principalmente quando utiliza o modo de transmissão early data transmission.

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A Comparative Study Between Dielectric and Microstrip Antenna Arrays for GPS Application

Gabriel P Paulena, Herick R. da Silva Rodrigues, Edson R. Schlosser, Marcos V. T. Heckler

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571153591

Keywords: Cylindrical Dielectric Resonator Antenna Microstrip antenna Low profile antennas GPS

Abstract

This paper presents the performance comparison between a top-loaded circular dielectric resonator antenna (TLCDRA) and a microstrip antenna (MSA), both designed to operate at GPS L1-Band (centered at 1.575 GHz). The TLCDRA is excited by cross-rectangular slots to achieve circular polarization, while the MSA uses a coaxial probe along the patch diagonal. Then, the antennas are arranged in a \(2\times2\) planar array with two inter-element spacings: \(0.5\lambda_0\) and \(0.4\lambda_0\). In order to assess the performance of the proposed arrays, a study on the beam steering scenarios are simulated, and the resulting radiation patterns, including gain and axial ratio characteristics, are analyzed and discussed.

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Campos Elétrico e Magnético em Linhas de Transmissão

Nadson Welkson Pereira de Souza, Thamyris da Silva Evangelista, Karlo Queiroz Costa

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571153790

Keywords: Linhas de Transmissão Campos Elétricos Campos magnéticos Método das Imagens

Abstract

Este artigo modela os campos elétrico e magnético gerados por uma linha de transmissão (LT) de 500 kV em Marabá-PA, utilizando o Método das Imagens. O estudo analisa dois cenários: i) na torre, com a altura máxima dos condutores; ii) no centro do vão, com a altura mínima em relação ao solo, considerando uma faixa de servidão de 60 m. Os resultados são analisados em conformidade com os limites da ICNIRP, abordando as implicações para a segurança humana e o planejamento urbano nas áreas próximas à LT.

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Rede Refletora em Banda X com Elevada Discriminação de Polarização Cruzada

Suyane Paulo Campos, Edson R. Schlosser, Marcos V. T. Heckler

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154088

Keywords: Rede refletora Espalhador circular impresso Polarização cruzada Linha de atraso de fase

Abstract

Este artigo apresenta três propostas para reduzir o nível da polarização cruzada irradiada por uma rede de antenas refletora em Banda X empregando uma rede de antenas de microfita como fonte de alimentação em posição axial. O elemento espalhador é composto de um patch circular com uma seção de linha de atraso. Neste artigo, deseja-se atingir uma discriminação de polarização cruzada (XPD) superior a 20 dB. As três técnicas são descritas e resultados de simulação empregando o pacote comercial HFSS são mostrados. Finalmente, indica-se qual das três técnicas analisadas produz menor nível de polarização cruzada.

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Robust \( \ell_p \) Deconvolution for Sparse Reflectivity Estimation in Impulsive Noise

Pedro Arthur Oliveira dos Santos, Tales V. R. O. Câmara, Kenji Nose Filho, Luiz F. Q. Silveira, Tiago Barros

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154504

Keywords: Seismic signal deconvolution Reflectivity estimation Non-gaussian noise Alpha-stable distribution

Abstract

Studies have shown that seismic data may contain non-Gaussian noise in certain geological environments, thereby compromising the validity of the Gaussian assumption commonly adopted by classical signal processing methods. This work presents a robust deconvolution method for seismic data affected by impulsive noise, modeled using \( \alpha \)-stable distributions. The method relies on the minimization of the \( \ell_p \) quasi-norm, which offers increased flexibility in error modeling and improved robustness to outliers when compared to conventional \( \ell_1 \) or \( \ell_2 \) -norm-based techniques. The seismic signal is modeled using a classical convolutional formulation, and an \( \ell_1 \)-norm regularization term is incorporated into the cost function to promote sparse reflectivity. The resulting optimization problem is solved iteratively via a gradient descent algorithm, and its effectiveness is evaluated using synthetic seismic traces contaminated with \( \alpha \)-stable noise. The results demonstrate that an appropriate choice of the parameter \(p\) can overcome limitations of traditional methods and enhance the quality of reflectivity estimation in impulsive noise scenarios.

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Análise da Comunicação LoRa em um Sistema Embarcado para Monitoramento Ambiental

Felipe Pereira Pontes, José Rodrigues de Oliveira Neto, Juliano Bandeira Lima

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154715

Keywords: LoRa redes de sensores sem fio monitoramento ambiental variáveis ambientais

Abstract

Este artigo apresenta o desenvolvimento de um sistema embarcado para monitoramento de variáveis ambientais, utilizando comunicação sem fio no protocolo Long Range (LoRa). O sistema coleta dados de sensores por meio de um microcontrolador de baixo custo, com firmware desenvolvido no framework Arduino, e um rádio LoRa de baixo consumo de energia. A proposta visa atender à demanda por soluções eficientes em áreas urbanas vulneráveis a desastres ambientais e em aplicações na agricultura. O sistema demonstrou bom desempenho na comunicação durante os testes, alcançando aproximadamente 270 metros em ambientes abertos e cerca de 90 metros em ambientes internos com obstáculos, mantendo a integridade dos pacotes transmitidos.

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Abordagem multiagente para modelagem da progressão de estudantes

Victor Carneiro Lima, Julia Alves Farias, Renato R Lopes, Matheus Souza, Alim Gonçalves

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154746

Keywords: Cadeias de Markov Simulação multiagente Gestão escolar

Abstract

Uma gestão escolar eficaz pode se beneficiar de modelos precisos de progressão estudantil para otimizar a alocação de professores e espaços de ensino. No entanto, as pesquisas existentes concentram-se predominantemente em modelos markovianos para programas baseados em anos, deixando uma lacuna na literatura no que diz respeito a cursos de graduação baseados em créditos. Este artigo propõe uma estrutura para modelar a progressão de grupos de estudantes em programas baseados em créditos usando cadeias de Markov, sem a necessidade de treinamento extensivo. Para elaborar o modelo, analisamos dados de progressão de estudantes em cursos de engenharia para extrair distribuições de probabilidade de reprovação, matrícula e evasão. Essas distribuições foram então utilizadas para desenvolver modelos de cadeia de Markov, os quais foram simulados por meio de uma abordagem multiagente. Nossos resultados indicam que um modelo de cadeia de Markov pode emular efetivamente a progressão dos estudantes em cursos de engenharia, e que os resultados da simulação multiagente correspondem de forma bastante próxima aos dados reais de progressão. Essa estrutura oferece uma ferramenta valiosa para a gestão escolar e para a previsão da demanda por disciplinas em programas de graduação baseados em créditos.

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Classification of the Mobile Radio Propagation Environments Using Hidden Markov Models

Rafael Souza Azevedo, Edson Cataldo

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154760

Keywords: Hidden Markov model Mobile radio channel Time dispersion parameters Viterbi algorithm

Abstract

The performance of wireless communication systems is primarily influenced by the mobile radio channel and its propagation mechanisms. This paper proposes an approach for characterizing wideband mobile radio channels based on hidden Markov model, in which the Viterbi algorithm is employed to provide a computationally efficient method for obtaining the likelihood sequence of hidden states (representing the radio propagation environments) from a set of observable states (channel temporal dispersion parameters). This approach enables the mobile radio channel classification into distinct transmission environments. The technique has proven to be a suitable option for statistically describing and classifying the wideband radio channel.

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Controle Ativo de Ruído com Baixo Custo Computacional em Headsets com Reprodução de Fala

Vinicius da Palma Wessler, Bruno C. Bispo

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571154795

Keywords: Controle ativo de ruído sinais de fala ruído branco ruído de balbuciação

Abstract

This work evaluates the performance of the adaptive algorithms LMS, NLMS and two implementations of APA for active noise control (ANC) in headsets with speech reproduction and contamination by white and babble noises. Besides the mean square error, the algorithms are evaluated by the quality and intelligibility of the processed speech signals. Simulations are performed in time-varying scenarios, where acoustic paths are changed during operation. Results show that the algorithms provide equivalent white noise attenuation, close to 10.7 dB when SNR is 0 dB, with slight superiority of APAs in quality and intelligibility at low SNRs. For babble noise, the APAs stand out for attenuating more than 16 dB when SNR is 0 dB. It is concluded that these low-cost algorithms can improve speech intelligibility at low SNRs, a crucial factor for headsets designed for communication services such as telemarketing and call centers, and quality at high SNRs.

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