Separação e identificação de múltiplas fontes eletromagnéticas usando o método de análise em componentes independentes e o coeficiente de correlação.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FERREIRA, Paulo Ixtânio Leite.
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9598
Resumo: Atualmente o uso de equipamentos que usam tecnologia sem fio tem aumentado significativamente a quantidade de fontes eletromagnéticas (EM) e, consequentemente, a preocupação em identificar e separar múltiplas fontes fisicamente muito próximas. Essa situação é o alvo de estudo nesta pesquisa. Descreve-se o caso de como duas fontes EM irradiantes podem ser separadas apresentando uma pequena diferença em frequência (ΔF), mesma amplitude e fase. Isso é conseguido sem conhecimento prévio das fontes ou do ambiente onde elas estão inseridas. Neste trabalho são apresentados resultados de medições, para fontes separadas por distâncias de até d = λ0/10. Em seguida, são mostradas a separação e identificação de múltiplas fontes com ΔF = 0,63%, geradas por equipamentos diferentes. Um estudo de sensoriamento espectral de canais de TV (digital e analógica) foi desenvolvido visando à aplicação em rádio cognitivo. Para estes casos, o método de análise em componente independente (ICA) é aplicado e o algoritmo FastICA é usado na sua implementação. É mostrada a limitação no uso dos procedimentos tradicionais para fontes semelhantes e espacialmente muito próximas. Um novo procedimento de coleta dos dados foi proposto baseado na reconstrução matemática dos sinais a partir da medição da fase e amplitude. São apresentados resultados para a influência do número, do posicionamento e da disposição dos sensores na resposta do ICA. O coeficiente de correlação é utilizado para quantificar quanto o sinal estimado é linearmente similar ao sinal original. Em alguns casos esses valores chegam a 0,99. Os resultados obtidos são considerados promissores, quando se leva em conta a complexidade do ambiente, a pequena diferença em frequência, o número e a proximidade das fontes.
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spelling Separação e identificação de múltiplas fontes eletromagnéticas usando o método de análise em componentes independentes e o coeficiente de correlação.Separation and identification of multiple electromagnetic sources using the independent component analysis method and the correlation coefficient.Separação Cega de FontesAnálise em Componente Independente (ICA)FastICAMúltiplas Fontes Eletromagnéticas IrradiantesCoeficiente de CorrelaçãoRádio CognitivoSensoriamento EspectralBlind Source SeparationIndependent Component Analysis (ICA)Multiple Radiating Electromagnetic SourcesCorrelation CoefficientCognitive RadioSpectral SensingEngenharia ElétricaAtualmente o uso de equipamentos que usam tecnologia sem fio tem aumentado significativamente a quantidade de fontes eletromagnéticas (EM) e, consequentemente, a preocupação em identificar e separar múltiplas fontes fisicamente muito próximas. Essa situação é o alvo de estudo nesta pesquisa. Descreve-se o caso de como duas fontes EM irradiantes podem ser separadas apresentando uma pequena diferença em frequência (ΔF), mesma amplitude e fase. Isso é conseguido sem conhecimento prévio das fontes ou do ambiente onde elas estão inseridas. Neste trabalho são apresentados resultados de medições, para fontes separadas por distâncias de até d = λ0/10. Em seguida, são mostradas a separação e identificação de múltiplas fontes com ΔF = 0,63%, geradas por equipamentos diferentes. Um estudo de sensoriamento espectral de canais de TV (digital e analógica) foi desenvolvido visando à aplicação em rádio cognitivo. Para estes casos, o método de análise em componente independente (ICA) é aplicado e o algoritmo FastICA é usado na sua implementação. É mostrada a limitação no uso dos procedimentos tradicionais para fontes semelhantes e espacialmente muito próximas. Um novo procedimento de coleta dos dados foi proposto baseado na reconstrução matemática dos sinais a partir da medição da fase e amplitude. São apresentados resultados para a influência do número, do posicionamento e da disposição dos sensores na resposta do ICA. O coeficiente de correlação é utilizado para quantificar quanto o sinal estimado é linearmente similar ao sinal original. Em alguns casos esses valores chegam a 0,99. Os resultados obtidos são considerados promissores, quando se leva em conta a complexidade do ambiente, a pequena diferença em frequência, o número e a proximidade das fontes.Currently the use of wireless has significantly increased the amount of electromagnetic sources (EM) and hence the concern on identification and separation of multiple sources physically closed. This situation is the main focus of this research, where is described the case of separation of two EM radiating sources showing small difference in frequency (ΔF), same amplitude and phase. This is accomplished without prior knowledge of the sources or the environment in which they are inserted. Experimental results, in which the sources are separated by distance of d = λ0/10 is presented. Then, there are shown the separation and identification of multiple sources with ΔF = 0.63%, generated by different equipment. A study of TV channels (digital and analog) spectrum sensing is developed to cognitive radio. For all cases presented above the method of the independent component analysis (ICA) was applied and the FastICA algorithm used for its implementation. The limitations of the traditional procedures for similar sources and spatially very close are shown. A new procedure of data collection is proposed based on the mathematical reconstruction of signals by measuring its phase and amplitude. Results for the influence of the number, positioning and arrangement of sensors, in the ICA response are presented. The correlation coefficient is used to quantify the ICA response, by comparing how much the estimated signal is linearly similar to the original one. These values can reach up to 0.99. The results are considered promising, when taking into account the complexity of the measurement, the small frequency difference, and the number and proximity of the sources.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGFONTGALLAND, Glauco.ALBERT, Bruno Barbosa.FONTGALLAND, G.ALBERT, B. B.http://lattes.cnpq.br/4256595317953538http://lattes.cnpq.br/4530607277273584D'ASSUNÇÃO, Adaildo Gomes.SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho.FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.FARIAS, José Ewerton Pombo de.FERREIRA, Paulo Ixtânio Leite.2014-052019-11-27T13:43:23Z2019-11-272019-11-27T13:43:23Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9598FERREIRA, Paulo Ixtânio Leite. Separação e identificação de múltiplas fontes eletromagnéticas usando o método de análise em componentes independentes e o coeficiente de correlação. 2014. 170f. 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