MIEEC TEMAS DE DISSERTAÇÃO Ano Lectivo 2011/2012 (1º … · Mestrado integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores . PROPOSTA DE DISSERTAÇÃO . Ano Lectivo 2011/2012

MIEEC

TEMAS DE DISSERTAÇÃO

Ano Lectivo 2011/2012 (1º Semestre)

Mestrado integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

PROPOSTA DE DISSERTAÇÃO

Ano Lectivo 2011/2012

Identificação

Título: Resolução de conflitos em redes de Petri IOPT

Objectivos / Descrição

O objectivo principal do trabalho é o de elaborar sobre técnicas de resolução de conflitos em modelos

comportamentais de sistemas expressos através de redes de Petri IOPT (de baixo nível). Pretende-se construir um

protótipo de ferramenta que permita a identificação das situações de conflito estrutural e de conflito efectivo e

que sugira um conjunto de árbitros adequados à remoção de cada um dos conflitos identificados. Quer a rede de

Petri inicial, quer os árbitros especializados na resolução dos conflitos serão expressos através do formato PNML

(Petri Net Markup Language), utilizando XML.

Serão caracterizadas técnicas para composição de modelos, no sentido de permitir a integração do modelo inicial

com os submodelos dos árbitros.

Prevê-se a interligação a outras ferramentas de redes de Petri desenvolvidas no grupo de investigação,

nomeadamente as ferramentas de edição SNOOPY-IOPT, bem como alterações à ferramenta de composição de

modelos OPNML2PNML.

Prevê-se a análise de casos específicos de sistemas embutidos de controlo no sentido de validar as propostas

apresentadas.

Informação complementar

Orientador

Nome Departamento

Luis Gomes DEE

Anikó Costa DEE

Lena

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P1




Identificação

Título: eVentos-2 – controlo de veleiro autónomo


O objectivo principal do trabalho é o de desenvolver um protótipo de um sistema para controlo de um (pequeno)

veleiro, garantindo a sua navegação autónoma a partir da definição da rota de navegação pretendida, bem como a

sua interligação a sistemas externos (de terra ou de barco de apoio). Estará disponível uma arquitectura hardware

composta por vários subsistemas associados aos diferentes sensores e actuadores necessários ao apoio à

navegação do veleiro autónomo, que se encontra em desenvolvimento no âmbito de uma outra dissertação. Nele

se incluem bússola electrónica, anemómetro, cata-vento, controlador, GPS, para além de outros dispositivos em

análise (nomeadamente sistema de painéis solares e carga de baterias, entre outros).

Será avaliado o desenvolvimento de um ambiente de simulação e emulação dos sistemas instalados no veleiro de

forma a simular e a emular em ambiente laboratorial o desempenho do veleiro em situação de navegação

autónoma

Prevê-se que o desenvolvimento do software de controlo adopte uma atitude de desenvolvimento baseado em

modelos (MBD), em que as redes de Petri IOPT serão utilizadas como formalismo de modelação, bem como as

ferramentas actualmente disponíveis para a sua utilização, nomeadamente editor gráfico, ferramentas de split, de

verificação de comportamento e de geração automática de código para C.


Orientador

Nome Departamento

Luis Gomes DEE

Lena

Typewritten Text

P2




Identificação

Título: IOPT2IEC61131 - Execução de redes de Petri IOPT em autómatos industriais (PLCs)


O objectivo principal do trabalho é o de permitir utilizar modelos expressos em redes de Petri IOPT (Input-

Output Place-Transition nets) como especificações para a geração de programas a executar em PLCs

(Controladores Lógicos Programáveis), considerando a norma IEC 61131-3. Dar-se-á especial atenção às linhas

de PLCs da Siemens.

Serão utilizadas as ferramentas para edição e processamento de modelos expressos em redes de Petri IOPT

desenvolvidas no grupo de investigação (no seguimento do projecto FORDESIGN

http://www.uninova.pt/fordesign).

A ferramenta de tradução será realizada tendo por base transformações XSLT a partir das representações PNML

(Petri Nets Markup Language) dos modelos IOPT.

Casos específicos de sistemas de automação (entendidos como sistemas reactivos com condicionantes de tempo

real) serão considerados para validar os protótipos obtidos.


Orientadores

Nome Departamento

Luis Gomes DEE

Anikó Costa DEE

Lena

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P3




Identificação

Título: Using FPGA/CPLD for control of a position sensitive detector array for 3D profiling detection


A position sensitive detector array (PSD) fabricated at CEMOP/UNINOVA as a prototype was

integrated with an electronic module board produced by company called SENSTECH (www.sens-tech.com)

including an Application Specific Integrated Circuit (ASIC) called “X2CHIP”. The combination happened to

work successfully for PSD array response analysis and for 3D object profiling application.

One of the objectives of this proposal is to substitute an existing microcontroller by a Field

Programmable Gate Array (FPGA) or a Complex Programmable Logic Device (CPLD), developing code for it in

order to be able to control or send the correct digital waveform to the X2CHIP device.

The other objective is to replace an existing NI6031E PCI National Instruments card inside a PC

workstation by an A/D electronic component to be placed soldered on an existing electronics board. A USB or

SCSI cable for data transfer should also be incorporated in order to be able to obtain the data sent from the

X2CHIP.

The idea is to implement the waveform sent to the X2CHIP using an FPGA/CPLD and acquire the data

from the X2CHIP using the A/D and USB or SCSI cable. The challenge here is to see if we get data from a 128

position sensitive detector array sensor by using this FPGA and A/D configuration.


Orientador

Nome Departamento

Luis Gomes DEE

http://www.sens-tech.com/�

Lena

Typewritten Text

P4




Identificação

Título: Sistema Móvel de Controlo de Acesso para Registo de Presenças


O objectivo do presente trabalho consiste em criar um sistema móvel de controlo de acesso que

tem como propósito o registo de presenças numa sala (aulas ou exame)..

O sistema será implementado em microcontrolador de baixo custo com capacidade para se

interligar com o leitor de cartão de aluno. A informação obtida será armazenada numa base de

dados alojada num servidor. A comunicação com o servidor deverá ser por wireless.

Pretende-se construir um sistema embutido, utilizando uma metodologia baseada em modelos.

Complementarmente, será avaliado o impacto do sistema nos utilizadores, estando previsto

contruir um inquérito por questionário a aplicar aos alunos de 1º, 4º e 5º anos. Serão ainda

efectuadas entrevistas semi-directivas aos professores envolvidos nas disciplinas nas quais irá ser

aplicado o sistema.


Orientador

Nome Departamento

Anikó Costa

Paula Urze

DEE

DCSA

Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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P5

Mestrado integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores PROPOSTA DE DISSERTAÇÃO

Ano Lectivo 2011/2012 Identificação

Título: Sistematização das Características do Conjunto de Treino e Arquitectura duma Rede Neuronal Feedforward para a Variante Levenberg-Marquardt da Backpropagation para um Problema de Classificação em Duas Dimensões


Estudos preliminares mostraram que a variante Levenberg-Marquardt do algoritmo da Backpropagation (método de treino TRAINLM da toolbox de redes neuronais do Matlab) é a mais eficiente em termos de velocidade de convergência medida em número de épocas de treino mas a que consome mais recursos sobretudo memória, embora seja mais lenta em termos de runtime devido à sua maior complexidade. Possuí mesmo um parâmetro identificado dentro da nntool como mem_reduc, abreviatura de memory reduction, que deve ser incrementado quando se dá o out of memory. No entanto quando se incrementa mem_reduc, uma vez que a matriz Hessiana é partida em mem_reduc partes para a sua inversão aproximada, vai-se perdendo precisão e a velocidade de convergência definida em termos do número de épocas diminui embora aumente a velocidade de processamento, diminuindo a ocupação do processador e de memória RAM. Por vezes dá-se o resultado aparentemente paradoxal de se ter menor velocidade de convergência com um maior número de neurónios intermédios pois devido ao maior mem_reduc há uma perda de precisão no cálculo da inversa da matriz Hessiana que se traduz em erros nas actualizações dos pesos e bias em cada época. Uma vez que a ocupação de memória é função do tamanho do conjunto de treino e do número de hidden neurons, dado um problema complexo de classificação devemos tentar minimizar simultaneamente o cardinal do training set, o número de neurónios intermédios e o parâmetro mem_reduc. Embora estudos preliminares apontem para a vantagem duma arquitectura com neurónios intermédios sigmoidais e neurónios de saída lineares, um por cada classe, estudar-se-ão também uma arquitectura com neurónios de saída sigmoidais e outra com um único neurónio linear de saída, cujo target output corresponde à ordem da classe, com base em problemas de classificação em 2D e tentar-se-á extrapolar regras para o cálculo do tamanho mínimo do training set, do número mínimo de hidden neurons, do valor mínimo de mem_reduc e arquitectura ideal dado um certo problema de classificação em 2D que garantam simultaneante um baixo valor do mse e, principalmente, uma boa capacidade de generalização medida pela taxa de boas classificações para um test set com pontos uniformemente espalhados pelas várias classes. O ambiente de desenvolvimento a usar será o Matlab. Nesta dissertação o(a) candidato(a) terá oportunidade de aprofundar os seus conhecimentos de Redes Neuronais e aplicação da Toolbox de Redes Neuronais e desenho da arquitectura da Rede Neuronal em função das caracteristicas do problema de classificação. Como produto final desta dissertação espera-se desenvolver uma primeira versão duma ferramenta que além de apoiar o problema de classificação dê como outputs a dimensão do conjunto de treino, o número de neurónios intermédios, a arquitectura da rede, o valor de mem_reduc e faça o fine tuning final dos parâmetros da rede neuronal a partir dos resultados do treino.


É aconselhável que o(a) candidato(a) tenha sido exposto à Toolbox de Redes Neuronais do Matlab e em particular à ferramenta nntool em diversas disciplinas do curso, nomeadamente Redes Neuronais e Aplicações das Redes Neuronais.

Orientador

Nome Departamento

José Barahona da Fonseca DEE

Lena

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P6




Identificação

Título: Solução do Problema da Exclusão com a Variante Levenberg-Marquardt da Backpropagation

Objectivos / Descrição Estudos preliminares mostraram que a variante Levenberg-Marquardt do algoritmo da Backpropagation (método de treino TRAINLM da toolbox de redes neuronais do Matlab) é a mais eficiente em termos de velocidade de convergência medida em número de épocas de treino mas a que consome mais recursos sobretudo memória. Possui mesmo um parametro identificado dentro da nntool como mem_redu, abreviatura de memory reduction, que deve ser incrementado quando se dá o out of memory. No entanto quando se incrementa mem_redu, uma vez que a Hessiana é partida em mem_redu partes para a sua inversão aproximada, vai-se perdendo precisão e a velocidade de convergencia definida em termos do numero de épocas diminui embora aumente a velocidade de processamento, diminuindo a ocupação do processador. Uma vez que a ocupação de memória é função do tamanho do conjunto de treino e do numero de hidden neurons, dado um problema complexo de classificação com Exclusão, i.e. onde uma envolvente dos grupos é identificada como mais um grupo, devemos tentar minimizar simultaneamente o cardinal do training set das classes, o cardinal do training set da classe de exclusão, o número de neurónios intermédios e o parametro mem_redu. Embora estudos preliminares apontem para a vantagem duma arquitectura com neuronios intermedios sigmoidais e neurónios de saida lineares, estudar-se-ão também uma arquitectura com neuronios de saída sigmaoidais e outra com um único neuronio linear de saída com base em problemas de classificação em 2D e tentar-se-á extrapolar regras para o cálculo do tamanho minimo do training set das classes, do tamanho minimo do training set da classe de exclusão, do número minimo de hidden neurons e do valor mínimo de mem_redu dado um certo problema de classificação em 2D com identificação da classe envolvente ou de exclusão. Note-se que a identificação da classe envolvente ou de exclusão é um problema em aberto na literatura de redes neuronais. Estudar-se-ão três arquitecturas alternativas.Na primeira força-se a saída de todos os neurónios de saída a zero para pontos dentro da classe de exclusão. Assim só o training set é alterado em relação ao training set clássico. Na segunda cria-se mais um neurónio de saída associado à classe de exclusão. Na última consideram-se duas redes neuronais e um sistema de decisão. A primeira rede diz se o input pertence a uma das classes e a segunda diz se o input pertence ou não à classe de exclusão, tendo pois apenas um neurónio de saída. Notar que a primeira rede é apenas treinada para classificar os vários grupos, i.e. não se força a sua saída a zero para pontos pertencentes à Classe de Exclusão o que permite usar muito menos Hidden Neurons e treinar a rede em muito menos épocas. O sistema de decisão combina as saídas das duas redes e decide se o input pertence a um dos grupos ou à Classe de Exclusão, os Pontos do Universo que não pertencem a nenhum dos grupos. Resultados preliminares para 4 quadrados de lado 1 e distanciados entre si de 1 englobados por um quadrado de lado 8 apontam para muito resultados para um training set com 4000 pontos por quadrado e 30000 pontos para a classe de exclusão para 30 hidden neurons para as 2 últimas arquitecturas e apenas 20 hidden neurons para a primeira arquitectura.


Orientador

Nome Departamento

José Barahona da Fonseca DEE

Lena

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P7




Identificação

Título: Indução de classificadores difusos usando árvores de decisão


O desenho de classificadores difusos é uma tarefa difícil especialmente quando o número de

características e de classes envolvidas é maior. Por outro lado, a revisão das regras e das funções de

pertença para a optimização dos classificadores exige normalmente uma completa reavaliação dos

resultados o que implica muitas vezes um esforço muito significativo.

Com esta tese pretende-se desenvolver um sistema capaz de efectuar a indução de regras de classificação

difusa, para o que será utilizado um algoritmo de indução de regras tipo CART. De forma a permitir a

indução das regras de classificação os conjuntos de treino deverão ser discretizados com base nas

funções de pertença fornecidas pelo utilizador que servirão para o treino do algoritmo de indução

utilizado. As regras produzidas pelo algoritmo de indução serão executadas num software de simulação

de sistema difusos, o que permitirá testar a qualidade do classificador resultante. O sistema deverá

permitir que o utilizador, em face dos resultados obtidos pelo classificador resultante, modifique as

funções de pertença definidas e repita o processo até encontrar um resultado final satisfatório.

Como caso de estudo serão utilizadas imagens de caracteres extraídos de fotografias de matrículas de

automóveis captadas em ambientes não estruturados. Os resultados deverão também ser testados e

avaliados com bases de dados de imagens disponíveis internacionalmente para comparação de resultados

científicos.


Contactar o Professor José Manuel Fonseca (Gabinete 2.15 Edifício UNINOVA/CRI – ext.13734)

Orientadores

Nome Departamento

José Manuel Fonseca DEE

André Mora DEE

Lena

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P8

Lena

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Lena

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Lena

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Identificação

Título: E.coli bacterium tracking and evaluating on time series of confocal images


O objectivo deste projecto é o seguimento e avaliação de bactérias em imagens de microscópio confocal

adquiridas no laboratório de Laboratory of Biosystem Dynamics da Tampere University of Technology.

Pretende-se desenvolver software de processamento de imagem capaz de:

a) Determinação do instante de divisão de células a partir de filmes contendo apenas uma célula

b) Determinação do número de RNAs numa célula

c) Detecção de interrupções nos RNAs de uma célula

d) Cálculo dos parâmetros dimensionais das células detectadas ao longo do tempo

e) Cálculo de correlações entre o crescimento das células e a sua probabilidade de divisão ou de

aparecimento de RNAs. Este projecto é efectuado em colaboração com o “Laboratory of Biosystem

Dynamics” da Tampere University of Technology (TUT)

Exemplo de imagem contendo diversas bactérias com RNAs


Contactar o Professor José Manuel Fonseca (Gabinete 2.15 Edifício UNINOVA/CRI – ext.13734) Trabalho em colaboração com o Prof. André Ribeiro (Technical University of Tampere)

Orientadores

Nome Departamento


André Mora DEE

Lena

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P9




Identificação

Título: Photogrametry for Displacement Evaluation in concrete bars


Pretende-se desenvolver um sistema capaz de efectuar a medição em tempo-real da deformação de vigas

de betão pré-esforçado ao longo de ensaios de esforço destrutivos. Este sistema possibilitará efectuar,

através de um simples sistema de captação de imagem e do respectivo processamento, a monitoração e

medição dos ensaios que implicam normalmente uma quantidade de instrumentação significativa.

Este trabalho sera efectuado em colaboração com o Departamento de Engenharia Civil da FCT/UNL.

Exemplo de uma viga instrumentada com extensómetros antes de iniciado o ensaio e depois de

terminado o ensaio.

Exemplo de análise de deformação que se pretende efectuar através do processamento de imagem


Contactar o Professor José Manuel Fonseca (Gabinete 2.15 Edifício UNINOVA/CRI – ext.13734) Trabalho em colaboração com Eng. Graça Almeida (ISEL)

Orientadores

Nome Departamento


André Mora DEE

Lena

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P10




Identificação

Título: FastRetIP - Design and implementation of image processing algorithms for drusen quantification

on retinal images on a CUDA GPU platform.


Drusen are common features of Age-Related Macular Degeneration (ARMD) and are visible in retinal

images as yellow bright spots. Their quantitative analysis is important in the follow up of the ARMD.

However, their evaluation is fastidious and difficult to reproduce when performed manually.

The automatic and unsupervised quantification of drusen using digital image processing algorithms, will

certainly help clinicians in the follow-up of this disease by quantitatively evaluate its progression using a

reproducible method.

The implementation of image processing algorithms in a Graphics Processing Unit (GPU) with a CUDA

architecture [1] can take advantage of its parallel computing architecture to accelerate significantly their

execution time.

The objective of this thesis is to adapt and implement on a GPU – CUDA platform an existing drusen

quantification algorithm [2] and eventually contribute with algorithm improvements.


[1] - http://www.nvidia.com/object/what_is_cuda_new.html

[2] - http://www.uninova.pt/~drusens/

Contactar o Professor André Damas Mora (Gabinete 2.15 Edifício UNINOVA/CRI – ext.13763)

Orientadores

Nome Departamento

André Mora DEE


http://www.nvidia.com/object/what_is_cuda_new.html�

http://www.uninova.pt/~drusens/�

Lena

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P11

Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Lena

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Identificação

Título: VENUS – Tratamento de imagens da Missão VENUS Express da ESA


A missão VENUS Express, a cargo da Agência Espacial Europeia (ESA) [1], colocou em 2006 uma nave numa órbita em torno do planeta Vénus para estudar a sua atmosfera, captando diariamente sequências de imagens com diferentes campos de visão dependendo da distância da nave ao planeta. As imagens capturadas contêm imperfeições, cujas causas são ainda desconhecidas sabendo-se apenas que se devem a pequenos danos no sensor de imagem que ocorreram durante a viagem, e que necessitam de um pré-processamento antes do seu tratamento científico. Até ao momento, esta operação é realizada manualmente por técnicos especializados. Pretende-se que nesta Tese seja desenvolvida uma ferramenta que automatize o tratamento destas imagens, no sentido de obter imagens corrigidas implicando o mínimo de intervenção humana. No decorrer desta tese o candidato deverá adquirir conhecimentos em: processamento de digital de imagem, análise de requisitos, programação e tecnologias aeroespaciais, entre outros.


[1] - http://www.esa.int/esaMI/Venus_Express/

Trabalho em colaboração com Miguel Almeida (ESA)

Orientadores

Nome Departamento

André Mora DEE


http://www.esa.int/esaMI/Venus_Express/�

Lena

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P12




Identificação

Título: LUNAR – Composição de imagens da superfície Lunar


A missão SMART-1 conduzida pela Agência Espacial Europeia [1], colocou, em 2004, um satélite na órbita da Lua com o intuito de testar um nova tecnologia de propulsão e efectuar um mapa dos elementos químicos principais encontrados na superfície lunar. Para efectuar o mapa foram capturadas milhares de imagens com diversos filtros (visível e infra-vermelhos) que necessitam de ser correctamente alinhadas e processadas de forma a criar um mapa contínuo da totalidade da superfície lunar. Pretende-se que nesta tese seja desenvolvida uma ferramenta de auxílio ao tratamento destas imagens e que sejam avaliados algoritmos de colagem de imagens (image stitching) de forma a gerar uma imagem da superfície lunar com a maior qualidade possível. No decorrer desta tese o candidato deverá adquirir conhecimentos em: processamento de digital de imagem, análise de requisitos, bases de dados, programação e tecnologias aeroespaciais, entre outros.


[1] - http://www.esa.int/esaMI/SMART-1/index.html

Trabalho em colaboração com Miguel Almeida (ESA)

Orientadores

Nome Departamento

André Mora DEE


http://www.esa.int/esaMI/SMART-1/index.html�

Lena

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P13




Identificação

Título: Solar Based Wireless Sensor Node for Home Security Applications


In this MSc project the candidate will deeply study a PicoRadio Test Bed, which is a general-purpose emulation platform for exploring new wireless communication technologies, supplied using a solar cell. The Test Bed provides a programmable hardware platform with basic radio connectivity, processor, and configurable logic along with a rich set of hardware abstractions and a complete programming environment for researchers wishing to explore PicoRadio network technologies in a real-world environment. The intent of the Test Bed is to provide a platform for real-world emulation of PicoRadio technologies. To make it usable to researchers, it requires: 1 • Characteristics and capabilities similar to a PicoRadio SOC node e.g. configurable logic, custom logic emulation, programmable processor/controller, knobs for power control, short range radio. 2 • Easy to use design entry methods. 3 • Simple interfaces to hardware resources. A user should not have to know about arcana such as processor register bit assignments, FPGA memory mapping, interface timing, etc. 4 • Full software compile, execute and debug environment. 5 • Radio independent, to allow experimentation with various RF front-ends. 6 • Able to interoperate with custom application hardware such as various sensors and actuators. 7 • Power consumption low enough to allow continuous battery operation for at least 24 hours. 8 • Size suitable for unobtrusive placement but large enough to accommodate all desired features and some unanticipated needs. This work encompasses a wide range of disciplines, including modern solar cells, basic RF design, configurable logic, communication vs. computation tradeoffs, protocol design at several layers, and applications. However, the main focus of the project in on the study and characterization of the RF circuits and on the solar cell.


Orientador

Nome Departamento

João Pedro Oliveira DEE

Luis Augusto Bica Gomes de Oliveira DEE

Lena

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P14




Identificação

Título: Detecção Automática das Crises de Epilepsia


Tem-se verificado um interesse crescente no diagnóstico automático da epilepsia na sua fase interictal, visto que é nesta fase que a maioria dos pacientes se encontra na esmagadora maioria do tempo. O EEG interictal é obtido em visitas de rotina em ambulatório, quando o paciente se encontra fora das crises, e pode também dizer respeito a pacientes que apenas são suspeitos de sofrer de epilepsia. Um diagnóstico automático através deste EEG interictal, é por conseguinte, de grande interesse. A dificuldade consiste no facto de, este EEG ser, muitas vezes, morfologicamente virtualmente indistinguível do EEG normal, daí a necessidade de aplicação de métodos avançados de processamento de sinal para obtenção de parâmetros particulares. Nesta fase propomos usar características espectrais baseadas em métodos tempo-frequência, wavelets e modelos AR. O plano é usar um modelo de um banco de filtros para caracterizar o EEG do ponto de vista espectral. Plano de Trabalho 1 Pesquisa bibliográfica. 2 Recolha de sinais em pacientes seleccionados do Hospital Garcia de Orta, e nas bases de dados relevantes. 3 Aplicação, em ambiente Matlab dos algoritmos anteriormente previstos, para implementação de um protótipo. 4- Análise dos resultados e ajustes ao método daí decorrentes.


Instituição Associada: Neurofisiologia do Hospital Júlio de Matos

Orientador

Nome: Departamento

Prof. Dr. Arnaldo Guimarães Batista (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13) [email protected]

Prof. Dr. Manuel Duarte Ortigueira (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13)

DEE

mailto:[email protected]

Lena

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Lena

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P15




Identificação

Título: Detecção e Análise dos Spindles do Sono.


Spindles do sono são sinais eléctricos de curta duração (0.5 a 1.5 s) presentes no Electro-encefalograma (EEG) que indicam a passagem a um estádio de sono mais profundo (estádio 2). Estão associados a uma inibição da actividade eléctrica o cérebro, no sentido de tornar o sono mais profundo. O estudo das características deste sinal pode dar indicações sobre a actividade do sono e suas perturbações, e é alvo de muita investigação O SleepLab . v. 2.0 é uma plataforma integrada de software desenvolvida no DEE/FCT para o a classificação automática da profundidade e tipo de sono e detecção dos spindles usando wavelets. Os EEG serão obtidos da base de dados do serviço de Pneumologia do Hospital Pulido Valente Objectivos:

1. Incorporar no SleepScan deteção dos spindles usando a técnica de “Matching Pursuit” e comparar

os resultados com aqueles já obtidos com wavelets

2. Fazer a caracterização espectral dos spindles usando wavelets, ao longo da noite.

Base de dados: Serviço de Pneumologia do Hospital Pulido Valente


Instituição Associada: Serviço de Pneumologia do Hospital Pulido Valente

Orientador

Nome Departamento

Prof. Dr. Arnaldo Guimarães Batista (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13) [email protected]

Prof. Dr. Manuel Duarte Ortigueira (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13)

DEE


Lena

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P16




Identificação

Título: Classificação do Sono Usando o Electrocardiograma: Uma Utilização não Cardiológica do ECG


O Sindroma da Apneia Obstrutiva do Sono (SAOS) é uma perturbação que afecta um crescente número de

pessoas. Obesidade, consumo de álcool e predisposição genética estão entre os factores de risco conhecidos desta

condição. Os custos, em termos de saúde, da SAOS, são os seguintes:

Hipersonolência diurna que pode ser causa de acidentes rodoviários

Doença Cardiovascular: enfarte, acidente vascular cerebral e hipertensão

Doenças metabólicas: diabetes e obesidade

Apneia Central

O diagnóstico desta doença inclui o estudo do sono (Polisonografia) em regime de internamento, uma noite, que

tem um custo de cerca de 400 Euros por sessão, e uma lista de espera de cerca de dois anos. Neste trabalho

propomo-nos dar uma contribuição para o estudo do SAOS em regime ambulatório (no domicílio), reduzindo

deste modo o tempo de espera e o custo. Os sistemas comerciais para uso ambulatório fazem uma detecção da

Apneia do Sono, baseado na oximetria apenas, o que reduz a fidelidade dos resultados quanto à existência desta

condição, bem como à sua distinção da Apneia Central.

Neste trabalho pretendemos dar uma contribuição para melhorar a qualidade da monitorização da SAOS em

regime ambulatório através da implementação de um sistema com dois sensores que podem ser facilmente

aplicados pelo próprio paciente: Eléctrodos de ECG e sensor de oximetria (SpO2). Pretendemos obter uma

quantificação do regime de sono (Sonograma) através doa variação do ritmo cardíaco (HRV) e deste modo limitar

a detecção da Apneia Obstrutiva aos períodos de sono, reduzindo a taxa de falsos negativos característica dos

sistemas baseados apenas na oximetria. Por outro lado pretendemos obter o esforço respiratório, tradicionalmente

obtido por pletismografia torácica, através de um algoritmo que deduz os movimentos respiratórios através do

sinal de ECG, o chamado EDR – Electrocardiogram Derived Repiration. Neste trabalho enfatizam-se portanto

duas aplicações não cardiológicas do ECG.



Instituição associada: Serviço de Pneumologia do Hospital Pulido Valente

Orientador

Prof. Dr Arnaldo Guimarães Batista (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13) [email protected]

Prof. Dr Manuel Ortigueira (DEE/FCT/UNL-- Gab. 2.13)


Lena

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Lena

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P17




Identificação

Título: SleepLab v.2.0: Classificação Automática do Sono


O Sindroma da Apneia Obstrutiva do Sono (SAOS) é uma perturbação que afecta um crescente número de pessoas. Obesidade, consumo de álcool e predisposição genética estão entre os factores de risco conhecidos desta condição. Os custos, em termos de saúde, da SAOS, são os seguintes:

Hipersonolência diurna que pode ser causa de acidentes rodoviários Doença Cardiovascular: enfarte, acidente vascular cerebral e hipertensão Doenças metabólicas: diabetes e obesidade Apneia Central

O diagnóstico desta doença inclui o estudo do sono (Polisonografia) em regime de internamento, uma noite, que tem um custo de cerca de 400 Euros por sessão, e uma lista de espera de cerca de dois anos. Um dos factores com contribui para o elevado preço/tempo deste teste é o facto da classificação da profundidade do sono ao longo da noite ser feita de uma forma visual, dos registos de Electroencefalográfica (EEG) pelos pneumologistas. A classificação automática feita pelo software comercial é, no geral, considerada pouco fiável. A classificação da profundidade do sono ao longo da noite, é o passo prévio essencial na classificação da SAOS,e feito de uma forma manual, consome, tipicamente, cerca de 3 horas de atenção de um pneumologista: a noite é dividida em épocas de 30 segundos que são classificadas por inspecção visual. Neste trabalho pretende-se dar uma contribuição para a classificação automática do sono através da análise automática do EEG usando métodos modernos de processamento de sinais. O SleepLab v.2.0 inclui já a classificação automática do sono usando um método de comparação espectral (Distância de Itakura-Saito), sendo que este software será usado como base deste trabalho. Pretende-se aqui uma contribuição usando redes neuronais e/ou lógica fuzzy.

Objectivos:

Usar o SleepLab no sentido de avaliar o desempenho de outros métodos de comparação espectral.



Instituição associada: Serviço de Pneumologia do Hospital Pulido Valente- Laboratório de Estudo do Sono

Orientador

Prof. Dr Arnaldo Guimarães Batista (DEE/FCT/UNL- Gab. 2.13) [email protected]

Prof. Dr Manuel Ortgueira (DEE/FCT/UNL- Gab. 2.13)


Lena

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P18




Identificação

Título: Implementação de um amplificador de potência de áudio de classe D baseado num modelador

Sigma delta de 3ª ordem


Os amplificadores de potência utilizados em áudio são normalmente amplificadores de classe A ou então classe AB em configuração “push-pull”. Estes amplificadores apresentam baixo rendimento especialmente a baixos níveis sonoros. Os baixos rendimentos implicam um grande tamanho e o custo acrescido da fonte de alimentação necessária. Um amplificador de classe D modula um sinal PWM com o sinal a amplificar e aplica esse sinal aos altifalantes através de interruptores MOS O plano de trabalho é o seguinte: Simulação eléctrica da arquitectura do modelador. Dimensionamento do circuito. Construção de um protótipo utilizando componentes discretos. Medição experimental das características eléctricas do amplificador. A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência de referência


Orientador

Nome Departamento

Nuno Filipe Silva Veríssimo Paulino DEE

Co-orientador

Nome Departamento

Lena

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P19




Identificação

Título: Projecto de um circuito gerador de tensão de referência estável com a temperatura

(“bandgap”) para circuitos de “energy harvest”


Um circuito que produza uma tensão estável com a temperatura é um bloco necessário a quase todos os tipos de sistemas electrónicos. Na verdade muitos circuitos precisam de uma ou mais tensões de referência para funcionar correctamente, circuitos como conversores A/D e D/A dependem de referências estáveis para funcionarem correctamente. Mesmo circuitos como amplificadores operacionais necessitam de uma tensão estável para gerarem as correntes de polarização necessárias ao seu funcionamento correcto. No caso de circuitos que funcionam com energia recolhida do meio ambiente (“energy harvest”) o circuito de “bandgap” tem uma importância fundamental porque determina a estabilidade da tensão de alimentação do sistema. Neste caso o circuito de “bandgap” deve exibir um comportamento particularmente estável durante o arranque, ter uma maior robustez a variações da sua tensão de alimentação e dissipar uma potência extremamente reduzida (tipicamente inferior a 1 µW). O plano de trabalho é o seguinte: Estudo da literatura existente sobre circuitos bandgap de baixa potência. Recolha de informações sobre circuitos existentes. Projecto eléctrico do circuito, simulação eléctrica do circuito nos vários “corners” do processo. Desenho das máscaras para fabrico do circuito (“layout”). A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência internacional


Orientador

Nome Departamento


Co-orientador

Nome Departamento

Lena

Typewritten Text

P20




Identificação

Título: Projecto de um comparador de tensão de muito baixa potência para circuitos de “energy

harvest” em tecnologia CMOS


Os sistemas de “Energy harvest” funcionam obtendo a energia que necessitam do meio envolvente. Necessariamente este género de sistema deve ser muito frugal relativamente ao consumo de energia. Assim todos os circuitos que constituem esta classe de sistemas devem dissipar tão pouca potência quanto possível. O trabalho proposto consiste no projecto em tecnologia CMOS de um comparador de tensão não amostrado de muito baixa potência e com tensão de erro reduzida. Este circuito é indispensável nos sistemas de “energy harvest”, podendo realizar muitas funções, tais como monitorar tensões de alimentação, temperaturas, etc. O plano de trabalho é o seguinte: Estudo da literatura existente sobre circuitos comparadores de baixa potência. Recolha de informações sobre circuitos existentes. Projecto eléctrico do circuito, simulação eléctrica do circuito nos vários “corners” do processo. Desenho das máscaras para fabrico do circuito (“layout”). A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência internacional


Orientador

Nome Departamento


Co-orientador

Nome Departamento

Lena

Typewritten Text

P21




Identificação

Título: Estudo de filtros Contínuos gm-LC


Na implementação dos sistemas de comunicação sem fios é necessária a realização de filtros que devem operar a frequências a ordem dos GigaHertz. Nestas condições os filtros analógicos activos RC ou de condensadores comutados apresentam sérias limitações sendo normalmente usados filtros de transcondutância gm-C ou gm-LC. A dificuldade de implementação de bobinas integradas com factor de qualidade elevados, tornou os filtros gm-C os melhores candidatos para aplicações de alta frequência. O desenvolvimento de bobines integradas com factores de qualidade mais elevados, graças à aplicação e técnicas e optimização do layout das bobinas, bem como a evolução tecnológica, torna possível o desenvolvimento e projecto de filtros gm-LC de elevado desempenho. O objectivo deste trabalho é elaborar um estudo de modelização de bobines integradas com vista à sua integração num sistema de optimização do respectivo layout. O modelo desenvolvido será posteriormente utlizado na síntese de um filtro gm-LC. O trabalho de modelização da bobine será efectuado com recurso a MATLAB. A sua validação será feita por utilização do simulador ASITIC. O projeto do filtro será feito com utilização do CADENCE


Suportado pela sub-área científica de Electrónica.

Orientadores

Nome Departamento

Maria Helena Fino DEE

Luis Oliveira

Lena

Typewritten Text

P22




Identificação Título: Beamforming para Sistemas Cognitive Radio


Adaptar os parâmetros de funcionamento (potência transmitida, frequência central, largura de banda,etc…) deforma a

comunicar eficientemente, evitando interferir ou ser perturbados por outros sistemas de comunicação wireless licenciados ou

não-licenciados (cognitive) geograficamente próximos. Pretende-se realizar uma comparação com os métodos existentes.

Informação complementar Pode encontrar mais alguma informação em artigos disponíveis em

http://tele1.dee.fct.unl.pt/ (papers)

Os candidatos interessados devem enviar um e-mail para

http://users.isr.ist.utl.pt/~marko/index.html

[email protected]. Bolsas disponíveis.

Orientador

Nome Departamento

Marko Beko UNINOVA

Rodolfo Oliveira DEE

http://tele1.dee.fct.unl.pt/�

mailto:[email protected]�

Lena

Typewritten Text

P23



Identificação Título: Desenho de Boas Constelações Multidimensionais

Objectivos / Descrição Propor uma nova técnica de desenho de constelações multidimensionais.

Comum usar QAM em n = 2:

As óptimas para n = 2:

Informação complementar Pode encontrar mais alguma informação em artigos disponíveis em





Orientador

Nome Departamento

Marko Beko UNINOVA

Rui Dinis DEE



Lena

Typewritten Text

P24




Identificação

Título: Localização em Redes Sensoriais usando Received Signal Strength (RSS)


Este trabalho aborda o problema do desenho de algoritmo de localização da fonte numa rede de sensores sem fio

utilizando RSS mediações (potência recebida por vários sensores). Pretende-se realizar uma comparação deste

novo algoritmo com os métodos existentes.


Pode encontrar mais alguma informação em artigos disponíveis em





Orientador

Nome Departamento

Marko Beko UNINOVA

Paulo Montezuma DEE



Lena

Typewritten Text

P25




Identificação

Título: A Low-cost Portable Cancer Detector Using Nuclear Magnetic Resonance


Reducing health-care costs is a key concern for the governments, consumers, and corporations that buy health insurance. Toward that goal, we expect to develop a small, inexpensive cancer detection device. The system is constituted by: a RF transmitter and a RF-receiver chain, the controller, the ADC, and the DDS (direct-digital-synthesizer), and it will be used a conventional USB interface chip. The student has to deeply study NMR (nuclear magnetic resonance). This is a measurement technique that excites and measures the spin precessions of atomic nuclei. It will be used a magnetic-relaxation switching to explore ways to reduce the size and bulk of an NMR machine to the point at which it could be carried into the field to perform medical diagnostics. The objective of this MSc project is to design the electronics for a portable, low-cost cancer detector (< 200€). The work is divided into three parts: 1) system control, 2) RF transmitter and RF receiver paths; 3) design of the ADC and DDS. As a final result is expected a high level study of the system including the design of the critical blocs simulated and validated in a CMOS technology.


Orientador

Nome Departamento

João Carlos da Palma Goes DEE


Lena

Typewritten Text

P26




Identificação

Título: A low area and low cost 600 MHz CMOS Direct Conversion Receiver


The huge demand for wireless communications has led to new requirements for wireless emitters and receivers. Compact circuits, with minimum area, are required to reduce the equipment size and cost. Thus, we need a very high degree of integration, if possible a transceiver on one chip, either without or with a reduced number of external components. In addition to area and cost, it is very important to reduce the voltage supply and the power consumption. The analogue front-end of a modern wireless communication system is responsible for the interface between the antenna and the digital part. The receiver part of the analogue front-end is critical, since the specifications of its blocks are more stringent than in the transmitter. There are two basic receiver front-end architectures: heterodyne, with one intermediate frequency (IF) or with more then one; direct conversion (homodyne), without intermediate frequency. So far, the heterodyne approach is dominant, but the direct conversion approach, after remaining a long time in the research domain, is becoming a good alternative. This simple approach permits a highly integrated, low area, low power, and low-cost realization. This circuit will be the front-end of a 600 MHz direct conversion receiver for industrial, scientific and medical (ISM) radio bands. This is a challenging application, since it has conflicting requirements, especially the combination of low power and very low noise. As final result is expected: 1) schematics of the receiver blocks: LNA, Mixer and Ring Oscillator, simulated and validated in a CMOS technology; 2) a layout of the circuit with post-layout simulations.


Orientador

Nome Departamento

Luis Augusto Bica Gomes de Oliveira DEE


Lena

Typewritten Text

P27




Identificação

Título: Design and development of an advanced e-Notary


Design and development of a system to support the typical functionalities of an electronic notary, e.g. signing documents, certification, authentication, repository of contracts and other documents, etc. The system is intended to be a component that can be plugged-in in any platform to support collaborative networks and negotiation among its members. The system shall include two “interfaces”:

- one as a web service, to be used by members of a collaborative network, - another to be accessed via a web browser (for administrative purposes).

This work will allow the student to get hands-on experience with a number of web-related technologies that have a wide and growing applicability in many fields, including:

- Service orientation and cloud computing - Portals - Safe communications, digital signatures, authentication and certification - Collaborative platforms.

The work includes a study of the state of the art, both in scientific terms and existing technologies. This also includes analysis and assessment of existing technological components to support fast development of the system. An application case study will be used to test and validate the system. In addition it is desirable that a paper can be prepared in collaboration with the supervisor to submit to an international conference.


Depending on the level of English of the candidate and his/her interest and pro-activeness, there are possibilities

of being in contact with real collaborative enterprise networks to discuss requirements and validate results in the

context of an European project.

Orientador

Nome Departamento

Luis M. Camarinha Matos DEE

(in collaboration with Inês Oliveira) Uninova

Lena

Typewritten Text

P28




Identificação

Título: PVCsenior: Design and development of a collaboration platform for PVCs of senior professionals


Many elderly citizens, following retirement, quickly become marginalized and considered as a cost burden rather than a resource, capable of “value creation” in the society. The observed demographic shift combined with some prevalent attitude in Europe that looks at age as a stigma, only worsen the situation. This feeling of exclusion and isolation creates a vacuum in the life of the elderly citizens which in turn affects their health and well being. However, with the improvement of health conditions, many senior citizens could continue giving their contribution to the society after retirement age. An effective transformation of the current situation regarding retirement and the barriers to active ageing in Europe requires the introduction of new approaches and ways to create actively contributing senior professional communities in society. A major obstacle that arises when seniors wish to continue contributing to the society is the lack of proper organizational models capable to support and integrate them adequately. After retirement, professionals miss the organized work context with all its supporting processes and rapidly lose their socio-professional links. Some of them, with a stronger entrepreneurial spirit, strive to start some free lancing activity, but most have serious difficulty in facing this abrupt transition. The objective is to design and develop, on top of existing collaboration tools, a platform to manage and support Professional Virtual Communities of active senior professionals. The platform shall include members’ registration functionality; profile management system; value system management; socialization functionalities (social networking); and assets management system. Involved web-based technologies include: Service orientation, cloud computing, portals, collaboration tools, etc.


The work can involve interaction with existing associations of retired professionals, both to clarify needs and get feedback. Interaction with a major national initiative (AAL4ALL) in the area of ICT and Ageing / Ambient Assisted Living for ageing population is also possible and supported. The area of technological support to an ageing society is one of the most promising and critical developments in the coming years, which will have a major economic and societal impact due to the growing demographic unbalance. Thus, developing competencies in this specific field is highly promising in terms of future career opportunities.

Orientador

Nome Departamento

Prof. Luis M. Camarinha Matos + Filipa Ferrada DEE

Lena

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P29




Identificação

Desenvolvimento de um jogo sério para a reabilitação cognitiva Título:


Este projecto visa prosseguir o desenvolvimento de um software destinado ao tratamento de pessoas que

apresentam uma alteração da linguagem. Esta perturbação denomina-se afasia e é constituída por dificuldades de

expressão oral, de compreensão auditiva, de leitura e de escrita.

Pretende-se continuar o desenvolvimento de um jogo 3D em que vão decorrer vários exercícios linguísticos das

diversas capacidades de linguagem alteradas na afasia. É um programa multimédia composto por modelos 3D,

informações sonoras e escritas.

Até agora o programa só permite realizar tarefas básicas num ambiente 3D do tipo apartamento. A ideia aqui é ir

mais além no sentido de simular uma situação de comunicação do dia-a-dia. Neste caso, o paciente, representado

por um avatar, terá que cumprir certas missões que vão treinar as suas capacidades linguísticas a fim de promover

a recuperação da doença.

Em resumo, o projecto será dividido em 2 grandes fases de trabalho:

- Modelação 3D do cenário através de um software de computação gráfica.

- Programação do motor de jogo para simular as situações de interacção verbal.

Tecnologias utilizadas: XNA/linguagem C#, XML e software de computação gráfica (Blender).


- Trabalho interdisciplinar realizado em colaboração com um grupo de investigação em terapia da fala.

- É baseado em: Rybarczyk Y., Martins R. & Fonseca J. (2011). Plateforme de traitement multimodal des

symptômes aphasiques. Symposium sur l’Ingénierie de l’Information Médicale’11. Toulouse, France. (disponível

através de: http://www.uninova.pt/~yr).

Orientador

Nome Departamento

Professor Yves Rybarczyk DEE

Contacto: [email protected]

Lena

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P30




Identificação

Cooperação homem-máquina em robótica móvel: abordagem antropocêntrica Título:


Hoje em dia o desafio maior em robótica não é criar máquinas inteiramente autónomas, mas sim semi-autónomas.

Integrar correctamente o ser humano no ciclo de funcionamento de um sistema é uma tarefa difícil e, no entanto,

fundamental nas sociedades contemporâneas que lidam cada vez mais com as novas tecnologias. O objectivo

futuro é fazer com que o operador humano e a máquina se tornem numa única entidade. Neste sentido, já não se

fala em interacção homem-máquina, mas em cooperação homem-máquina.

Para este trabalho será necessário implementar vários modos de controlo semi-automáticos para teleoperar um

robô móvel. Além da programação, este Master exigirá um trabalho de reflexão sobre a maneira de distribuir as

tarefas entre humano e máquina para uma melhora eficiência do sistema. Para atingir este objectivo vai recorrer

na abordagem antropocêntrica. A ideia é utilizar o conhecimento sobre o ser humano, para implementar certas

das suas funcionalidades, de forma a que a máquina tenha um comportamento de tipo humano e assim tornar-se

mais previsível e transparente para o seu utilizador.

Um ponto de partida será a implementação da power law (Viviani & Flash, 1995), que descreve qual a relação

que deve existir entre trajectória e velocidade para que o movimento apresenta a maior suavidade.


Robôs utilizados: Lego Mindstorms NXT.

Bibliografia: Viviani P. & Flash T. “Minimum-jerk, two-thirds power law, and isochrony: converging approaches

to movement planning”. J Exp Psychol Hum Percept, Feb 1995.

Orientador

Nome Departamento



Lena

Typewritten Text

P31




Identificação

Reconstrução tridimensional do movimento humano por captura óptica Título:


O objectivo do projecto é criar uma ferramenta de baixo custo que permita reconstruir em 3D o movimento do ser

humano a partir de duas sequências bidimensionais.

- Elaboração física da ferramenta a partir de 2 webcams CCD.

Etapas do trabalho:

- Implementação do programa que permite extrair as coordenadas 2D de pontos-chave (articulações do corpo)

inicialmente seleccionados pelo utilizador:

* O processo terá que ser obviamente automatizado.

* O matching dos blobs entre os pontos de vista de cada câmara será realizado por processamento de imagens.

* O tracking dos pontos-chave entre as frames será realizado através de um modelo do corpo humano.

- Um algoritmo matemático permitirá calcular as coordenadas tridimensionais do corpo a partir das duas

coordenadas 2D extraídas.

Domínios de aplicação: Análise do movimento humano no contexto médico (fisioterapia), desportivo

(motricidade humana) e da investigação científica (estudos empíricos sobre o movimento biológico).

Palavras-chave: Visão por computador, processamento de imagens, modelação 3D.


Trabalho baseado em: Rybarczyk Y. (2010) “A low cost optical tool for a 3D markeless motion capture”, 33rd

European Conference on Visual Perception. Lausanne, CH (disponível através de: http://www.uninova.pt/~yr).

Orientador

Nome Departamento



Lena

Typewritten Text

P32




Identificação

Título: Desenvolvimento de produtos e serviços “Design for all”


Criar uma metodologia para a especificação e desenvolvimento de produtos e serviços “Design for ALL”, que consistindo na disponibilização de produtos e de ambientes que possam ser utilizados por todas as pessoas, sem haver uma grande necessidade de adaptação ou desenvolvimento a casos específicos, com base nas ditas tecnologias de suporte

As fases para esta proposta incluem a caracterização de ambientes que requeiram tecnologias de suporte, o estudo produtos já existentes, levantamento de requisitos, formulação duma metodologia “Design for all”, e finalmente o desenvolvimento de produtos de caris protótipo ou demonstrativo.

(Assistive Technologies). Uma tecnologia de suporte é qualquer produto, instrumento, equipamento ou sistema técnico utilizado por uma pessoa com imparidades de forma a prevenir, compensar, aliviar ou neutralizar as referidas imparidades.

O perfil do candidato para este trabalho deverá caracterizar-se por uma preferência para um desenvolvimento que envolva a programação com o micro-controlador PIC, linguagens de programação C++, integração de sistemas e “web-design”.


Este projecto tem o apoio de uma empresa de Consultoria em Engenharia Informática.

Orientador

Nome Departamento

João Almeida das Rosas DEE

Lena

Typewritten Text

P33




Identificação

Título: Leitura automática de documentos para Sistemas de Informação


Pretende-se a especificação de um sistema que procede à leitura automática de documentos, de forma automatizar o processo de recolha de informação. A ideia consistem em, concretamente, é colocar-se num scanner um documento, dentro de alguns já predefinidos (cartão de cidadão, passaporte, BI) e o sistema ter a capacidade de reconhecer o nome, nº do documento, tipo de documento, nacionalidade, data de nascimento, etc. Um dos vários contextos de aplicação deste sistema seria, por exemplo, optimizar o processo de “check-in” em hotéis, revelando-se bastante útil quando existe de um número elevado de clientes em espera para se registarem (por exemplo: 50 hospedes que chegam num autocarro).

O perfil do candidato para este trabalho deverá caracterizar-se por uma grande empatia com trabalhos/projectos que envolvem a utilização de linguagens de programação, integração de sistemas, sistemas multimédia, e “web-design”.



Orientador

Nome Departamento

Joao Almeida das Rosas DEE

Tiago Duarte (co-orientador) Softconcept

Lena

Typewritten Text

P34




Identificação

Título: Sistema de Monitorização para AAL


Neste projecto, pretende-se desenvolver um sistema-base de monitorização para “AAL” (Ambient Assisted Living), que faça o acompanhamento do quotidiano de pessoas com imparidades ou idosas (utilizador), que vivem isoladas nas suas habitações.

Um ambiente AAL é composto por um conjunto de sensores (ex: fisiológicos e ambientias), actuadores, equipamento (ex: electrodomésticos “inteligentes”) e serviços, que monitorizam e prestam auxílio ao respectivo utilizador. Uma das funções deste sistema consiste na detecção de situações anómalas que possam projedicar o bem-estar ou a integridade do utilizador, procedendo à rectificação da situação ou alertando as pessoas/familiares mais próximos ao utilizado, incluindo o centro de dia.

As fases para esta proposta incluem o estudo e levantamento de necessidades para um sistema de monitorização AAL, o estabelecimento duma infra-estrutura de base, módulos “situations/behavior modeler”, e finalmente proceder ao desenvolvimento do sistema, de caris protótipo/demonstrador.

O perfil do candidato para este trabalho deverá caracterizar-se por uma preferência para um desenvolvimento que envolva a programação com micro-controladores PIC, linguagens de programação C++, “Web services”, “web design”.



Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P35




Identificação

Título: Sistema de gestão para a recolha de material reciclável


Pretende-se desenvolver uma infra-estrutura distribuída que dê suporte à recolha de material reciclável. Actualmente, o transporte e recolha deste material são feitos de uma forma pouco eficiente. Ou seja, alguém se desloca para quando recolher um ponto de recolha (eco-ponto, etc), ou já está demasiado cheio e com material a transbordar para o chão, ou ainda não está cheio e a viagem fez-se em vão. No primeiro caso perde-se material e no segundo desperdiça-se combustível. Neste sistema, pretende-se implementar um sistema de alerta que informa quando é que um ponto de recolha já está cheio, para que o transporte destes seja efectuado de uma forma o mais eficiente possível.

As fases para esta proposta incluem o estudo e especificação dos requisitos para este sistema, a especificação completa do sistema, e posterior implementação, podendo ser de caris protótipo/demonstrador.

O perfil do candidato para este trabalho envolve a programação de micro-controladores PIC, módulos de comunicação GSM/GPSR, sensores de ultra-sons, linguagem de programação C++, bases-de-dados, “Web services” e “web design”.



Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P36




Identificação

Título: Sistema para acompanhamento de pessoas que vivem em situação de isolamento


Actualmente, imensas pessoas vivem numa situação de isolamento, muitas delas já em idade avançada. Algumas chegam até a falecer, passando imenso tempo até que alguém os encontre, conforme se tem constatado nos meios de comunicação. Por outro lado, muitas pessoas continuam a viver nas habitações próprias, tendo como alternativa os centros-de-dia, pois preferem manter a sua independência.

De forma a minimizar subjacentes a uma vida da solidão, pretende-se desenvolver uma plataforma de interação social que permita a estas pessoas interagirem facilmente com outras, no ambiente das suas habitações. Tal plataforma não poderá

As fases para esta proposta incluem o estudo e especificação dos requisitos para a referida plataforma, a sua especificação completa, e posterior implementação.

basear-se em equipamento convencional (PC, Web-cam, microfone), pois é de eficácia discutível para este tipo de utilizadores. Ao invés, pretende-se que esta interacção seja fácil, natural e agradável.

O perfil do candidato para este trabalho envolve a programação em C++/Java, Web-services, SOA, tecnologias “Speech to Text” e programação de serviços sobre equipamento multimédia.



Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P37




Identificação

Título: Desenvolvimento de um jogo para Rede Sociais para projecto de circuito(s) amplificador(es) de áudio.


Este projecto tem como objectivo desenvolver uma ferramenta em formato de jogo para redes sociais onde o principal objectivo do jogador é projectar um circuito amplificador de áudio. Para além do desenvolvimento da interface de utilizador, será necessário implementar o kernel de dimensionamento do circuito de amplificadores de áudio. Consequentemente será necessário desenvolver a ligação com um simulador de circuitos eléctricos, e.g. Ngspice. A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência de referência


Orientador

Nome Departamento

Rui Tavares DEE

Co-orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P38




Identificação

Título: Cálculo do ponto de funcionamento em repouso de circuitos electrónicos utilizando algoritmos

genéticos


Este projecto tem como objectivo desenvolver um pacote de software que calcule o ponto de funcionamento em repouso de circuitos electrónicos CMOS. Este problema é normalmente solucionado utilizando métodos baseados em algoritmos LMS, neste caso pretende-se utilizar algoritmos genéticos para obter o PFR A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência de referência


Orientador

Nome Departamento

Rui Tavares DEE

Co-orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P39




Identificação

Título: Projecto e implementação do acesso a base de dados normalizada para o optimizador de circuitos

integrados analógicos.


Este projecto tem como objectivo desenvolver uma camada de software que faça a gestão do acesso a um motor de base de dados. O motor de base de dados a utilizar será uma norma de facto, em circuitos integrados. Actualmente, os dados são persistidos em ficheiros (tipicamente) de texto e dispersos. O objectivo é integrar um uma camada de software para fazer a ponte entre o optimizador de circuitos integrados analógicos um uma base de dados amplamente utilizada, divulgada e aceite pela comunidade de projectistas de circuitos integrados. A contribuição deste trabalho será sujeita a apreciação de um júri numa conferência de referência


Orientador

Nome Departamento

Rui Tavares DEE

Co-orientador

Nome Departamento

Nuno Paulino DEE

Lena

Typewritten Text

P40




Identificação

Título: Linear Amplification with Multiple Nonlinear Devices


Future broadband wireless systems are expected to have high power and spectral efficiencies. To achieve high power efficiencies we need to employ large constellations and pulses with small bandwidth. For very-low-cost terminals it is desirable to have grossly nonlinear power amplifiers, which are simpler to implement and have higher amplification efficiency and output power. However, these amplifiers are only recommendable if the signal at its input has an almost constant envelope. Unfortunately, signals associated to large constellations combined with and pulses with small bandwidth have very high envelope fluctuations, requiring linear amplifiers. In this thesis we study techniques to decompose signals with significant envelope fluctuations as the sum of several signals with constant envelope. This means that they can be separately amplified without distortion by a bank of very low cost amplifiers. High efficiency grossly nonlinear amplifiers can be used, but their gain and phase characteristics must be carefully matched. These amplifiers will be designed using a self-biasing approach, which reduces the PVT (process, supply, and temperature) variations. We expect a phase error below 0.5º and a gain error about 0.1 dB, thus avoiding the use of complicated calibration schemes. In this MSc work is expected:

1) Theoretical analysis of the system; 2) high level validation using Matlab; 3) Analysis and design of the proposed amplifiers in CMOS technology using Cadence.


Contactar os orientadores

Orientador

Nome Departamento

Paulo Montezuma DEE

Luis Oliveira DEE

Lena

Typewritten Text

P41




Identificação

Título: Propagation Models and Channel Estimation for 4G Wireless Communication Systems


4G wireless systems are required to support high quality of service at high data rates. However, for the high data rates of broadband wireless systems, we can have severe time-dispersion effects associated to the multipath propagation. In this case, conventional time-domain equalization schemes are not practical, since the number of operations per symbol is proportional to ISI span (Inter-Symbol Interference). The block transmission techniques, with appropriate cyclic extensions and employing FDE techniques (Frequency-Domain Equalization), have been shown to be suitable for high data rate transmission over severe time-dispersive channels. For this reason, OFDM schemes (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and SC-FDE schemes (single-Carrier with Frequency Domain Equalization) were selected for LTE. Since the optimum receiver coefficients are a function of the channel frequency response, we need good channel estimates are required at the receiver. Typically, these channel estimates are obtained with the help of training symbols that are multiplexed with the data symbols, either in the time domain or in the frequency domain. However, we need to waste resources for channel estimation purposes, which reduces the overall system capacity. As an alternative, we can use implicit training or implicit pilots (also called superimposed pilots, where the training block is added to the data block instead of being multiplexed with it). The major problem associated with implicit training is the interference between data and training signals: on the one hand, the channel estimates are corrupted by the data signal, leading to irreducible noise floors (i.e., the channel estimates cannot be improved beyond a given value, even without channel noise); on the other hand, the detection performance will be degraded due to the interference from the training block. In this thesis we consider the use of implicit pilots in LTE systems and develop suitable receivers. We also study the impact of channel variations due to propagation effects and Doppler effects and use these results to improve the channel estimation procedure. This work will be implemented in MatLab.



Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Paulo Montezuma DEE

Lena

Typewritten Text

P42




Identificação

Título: Estimation of Channel Frequency Errors for DVB Systems


To prevent interference between transmitters, traditional broadcasting systems assign different frequency bands to each transmitter within a given region. This means that typically, the frequency reuse factor is 3 or more, leading to inefficient spectrum management since the overall bandwidth required for the system is the required bandwidth for a given transmitter times the reuse factor. As an alternative, we can employ SFN (Single Frequency Network) which are broadcast or multicast networks where several transmitters emit the same signal simultaneously and over the same bands. Since the distance between a given receiver and each transmitter can be significantly large, this means that the overall channel impulse response can be very long, spanning over hundreds or even thousands of symbols. To deal with the severely time-distortion effects inherent to SFN systems, digital broadcasting standards such as DVB (Digital Video Broadcasting) selected the OFDM modulation (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), which is known to be suitable to severely time-dispersive channels. Since the blocks can have thousands of symbols the channel is not longer stationary within a given block. These channel variations are consequence of different effects. One source of frequency errors is the frequency mismatch (also known as CFO (Carrier Frequency Offset)) between the local oscillator at each transmitter and the local oscillator at the receiver. Another possible source of frequency errors is the Doppler frequency shift caused by relative motion between the transmitter and the receiver. In this paper we consider only variations due to CFO and we assume that there is a different CFO between the local oscillators at each transmitter and the local oscillator at the receiver. This means that it is not possible to compensate the CFO at the receiver. In this thesis we consider broadcasting systems with SFN operation where we do not have perfect carrier synchronization between different transmitters. We study the impact of different CFO between the local oscillator at the receiver and the local oscillator at each transmitter. We also consider techniques to estimate and compensate different CFO at different transmitters. This work will be implemented in MatLab.



Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Paulo Montezuma DEE

Lena

Typewritten Text

P43




Identificação

Título: Avaliação de desempenho de técnicas de recepção multi-pacote


A utilização de técnicas de recepção multi-pacote (MPR) promete revolucionar o desenho dos protocolos de

controlo de acesso ao meio (MAC). Essas técnicas permitem recuperar os pacotes envolvidos numa colisão, não

sendo necessário retransmitir todos os pacotes como sucede com técnicas MAC convencionais. Além disso,

através da utilização de técnicas MPS pode-se aproveitar toda a energia gasta nas várias tentativas de transmissão.

Deste modo, as técnicas MPR permitem elevados débitos e elevada eficiência de potência. Contudo, a avaliação

de desempenho é usualmente feita através de simulações, as quais são bastante demoradas.

Neste trabalho pretende-se obter expressões analíticas e/ou semi-analíticas para o desempenho de técnicas MPR,

as quais deverão ser validadas através de simulações.

O trabalho vai ser realizado em MatLab.



Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Luís Bernardo DEE

Lena

Typewritten Text

P44




Identificação

Título: Estimação de Utilizadores Envolvidos em Colisões


A utilização de técnicas de recepção multi-pacote (MPR) promete revolucionar o desenho dos protocolos de

controlo de acesso ao meio (MAC). Essas técnicas permitem recuperar os pacotes envolvidos numa colisão, não

sendo necessário retransmitir todos os pacotes como sucede com técnicas MAC convencionais. Além disso,

através da utilização de técnicas MPS pode-se aproveitar toda a energia gasta nas várias tentativas de transmissão.

Deste modo, as técnicas MPR permitem elevados débitos e elevada eficiência de potência. Contudo, estas

técnicas requerem o conhecimento de quantos utilizadores é que estão envolvidos numa colisão, bem como as

respectivas respostas impulsivas do canal.

Neste trabalho pretende-se estudar técnicas para detectar quais é que são os utilizadores envolvidos numa colisão

e quais é que são as respectivas respostas impulsivas de canal.




Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Luís Bernardo DEE

Lena

Typewritten Text

P45




Identificação

Título: Técnicas de compressão/expansão para sinais OFDM


Os sinais OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) são adequados para transmissão digital de alto

débito em canais com dispersão temporal elevada. Por esse motivo foram adoptados para vários sistemas de

comunicação digital via rádio, nomeadamente em redes locais sem fios (WiFi e o WiMAX), em sistemas de rádio

difusão digial (DAV (Digial Aduio Boadcasting) e DVB (Digital Video Broadcasting)) e na LTE (Long Term

Evolution) do UMTS (vulgarmente conhecido como 4G). Contudo, os sinais OFDM têm elevadas flutuações de

envolvente o que dá origem a dificuldades na amplificação de potência, uma vez que se torna necessário recorrer

a amplificadores quase lineares, trabalhando bastante longe da saturação. Por esse motivo há um grande interesse

em desenvolver técnicas capazes de reduzir as fluctuações de envolvente de sinais OFDM.

O uso de técnicas de compressão permite reduzir a gama dinâmica dos sinais transmitidos. Contudo, no receptor é

necessário proceder a uma expansão dos sinais de forma a compensar a característica não-linear do compressor. O

processo de expansão levanta dificuldades quando o sinal recebido sofreu distorção e/ou está corrompido com

ruído.

Este trabalho considera o uso de técnicas de compressão/expansão em sinais OFDM. O trabalho incidirá nos

seguintes aspectos:

- Avaliação do potêncial de técnicas de compressão na redução das flutuações de envolvente de sinais

OFDM.

- Desenho de receptores adequados para canais dispersivos e com com ruído.




Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Paulo Montezuma DEE

Lena

Typewritten Text

P46




Identificação

Título: Sinais OFDM Robustos a Erros de Frequência


Os sinais OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) são adequados para transmissão digital de alto

débito em canais com dispersão temporal elevada. Por esse motivo foram adoptados para vários sistemas de

comunicação digital via rádio, nomeadamente em redes locais sem fios (WiFi e o WiMAX), em sistemas de rádio

difusão digital (DAV (Digial Audio Broadcasting) e DVB (Digital Video Broadcasting)) e na LTE (Long Term

Evolution) do UMTS (vulgarmente conhecido como 4G). Como os sinais OFDM têm um grande número de sub-

portadoras relativamente próximas, os requisitos de sincronização de frequência podem ser bastante elevados.

Este trabalho considera técnicas para aumentar a robustez de sinais OFDM a erros no sincronismo de frequência.




Orientador

Nome Departamento

Rui Dinis DEE

Paulo Montezuma DEE

Lena

Typewritten Text

P47




Identificação

Título: Controlo de um motor síncrono de magnetos permanentes para veiculo eléctrico


e tracç. Existem várias formas de

motorização dos veículos eléctricos, que vão desde o motor de corrente contínua até aos motores assíncronos lineares. Este trabalho insere-se num projecto que visa a construção de um kart eléctrico. O objectivo deste trabalho é desenvolver o sistema de alimentação de um motor síncrono de magnetos permanentes destinado a acionar um veículo eléctrico. Este desenvolvimento inclui, não só o conversor electrónico de potencia como o seu controlo. Deverão ser estudadas várias topologias e estratégias de controlo, sendo implementada a mais promissora. O trabalho compreende as seguintes etapas:

1) Estudo das soluções existentes. 2) Simulação das soluções passíveis de aplicação. 3) Escolha da solução mais eficiente. 4) Implementação experimental da solução escolhida. 5) Teste experimental.


Orientador

Nome Departamento

João Martins DEE

João Murta Pina DEE

Lena

Typewritten Text

P48



Identificação Título: Demand Controlled Ventillation (DCV) baseado em ontologias para edifícios inteligentes, utilizando

Métodos de Inteligência Computacional

Objectivos / Descrição Os objectivos do presente plano de estudos passam pela implementação de um sistema de DCV para edifícios inteligentes, que deverá recorrer a linguagens de representação de conhecimento baseadas em ontologias para a modelação do edifício onde é aplicado, e a algoritmos de inteligência computacional para a optimização do controlo dos dispositivos de ventilação. O sistema deverá, assim, retornar setpoints óptimos para os dispositivos de ventilação, baseando o seu controlo em parâmetros de entrada relacionados com os índices de qualidade do ar, conforto térmico e equipamentos AVAC disponíveis. De forma a testar o sistema a implementado, será considerada uma sala equipada com um equipamento AVAC, e um módulo com sensores de temperatura, humidade e CO2. A construção deste módulo sensorial encontra-se também incluída no presente plano de estudos.

Informação complementar O conforto de um edifício é avaliado segundo três factores chave: conforto térmico; conforto visual; e qualidade do ar interior (QAI) [1-4]. Assim, é necessario algum cuidado no processo de implementação de sistemas de ventilação, de forma a que seja possível aplicar um controlo eficiente dos equipamentos para regulação térmica, assegurando simultâneamente índices aceitaveis de QAI e conforto térmico. Estes níveis podem ser atingidos recorrendo a metodos de DCV [5-10], que permitem manter o consumo energético em níveis mínimos sem negligenciar os valores limite de QAI e conforto térmico. DCV tem como objectivo o ajuste da ventilação de ar exterior consoante o número de ocupantes do edífico e ventilação exigida pelos mesmos [10-11]. Este número de ocupantes pode ser calculado através de uma estimativa baseada tanto na concentração de CO2 como na sua taxa de variação. [1] ASHRAE Standard 62.2-2003. Ventilation and acceptable indoor air quality in low-rise residential buildings; 2003. [2] ASHRAE handbook 2005—fundamentals; 2005. [3] Emmerich SJ, Persily AK. State-of-the-art review of CO2 demand controlled ventilation technology and application. NISTIR 6729, National Institute of Standards and Technology, California Energy Commission, Technical report (demand-controlled ventilation assessment, P-500-03-096-A8); October 2003. p. 1–43. [4] Fanger PO. Thermal comfort: analysis and applications in environmental engineering. New York: McGraw-Hill; 1972. [5] Haghighat F, Donnini G. IAQ and energy management by demand controlled ventilation. Environment Technology 1992;13:351–9. [6] Wang SW, John B, Chong H. Experimental validation of CO2 based occupancy detection demanded-controlled ventilation. Indoor Built Environment 1999;8:377–91. [7] Jokl MV. Evaluation of indoor air quality using the decibel concept based on carbon dioxide and TVOC. Building and Environment 2000;35(8):677–97. [8] Yu C, Crump D. A review of the emission of VOCs from polymeric materials used in buildings. Building and Environment 1998;33(6):357–74. [9] Wang SW, Chen YM. Fault-tolerant control for outdoor ventilation air flow rate in buildings based on neural network. Building and Environment 2002;37(7):691–704. [10] Wang SW, Jin XQ. CO2 based occupancy detection for on-line outdoor airflow control. Indoor Built Environment 1998;7:165–81. [11] Wang S, Xu X. Optimal and robust control of outdoor ventilation airflow rate for improving energy efficiency and IAQ. Building and Environment 2004;39:763–73.

Orientador

Nome Departamento

João Martins DEE

Celson Lima UFOPA

Lena

Typewritten Text

P49




Identificação

Título: Integração de rede NEMO em modelos do tipo BIM


A eficiência energética é um dos principais desafios com que nos deparamos. Actualmente, todos os intervenientes na geração, distribuição e consumo de energia, não estão só preocupados, mas também actuando no sentido de um uso mais eficiente e racional da energia. Em particular, esta temática é válida também para grandes edificios. BIM (Building Information Model ou Building Information Modeling) refere-se a um modelo de informação da construção de um edificio, sendo um conjunto de informações geradas e mantidas durante todo o ciclo de vida do edifício. Actualmente existe uma necessidade crescent de integrar informação energética, particularmente em tempo real, no modelo BIM. Desta forma, será possível aumentar a eficiência energética do próprio edificio. No DEE foi estabelecida uma infraestrutura informática, baseada no standard IEC 61850 (regulamenta a comunicaçãoo entre IEDs – Intelligent Electronic Devices – ao nível das subestações de potência) que interliga vários equipamentos de produção (gerador eólico, painéis fotovoltaicos, pilha de combustível), de distribuição (contadores de energia, relés de protecção) e de consumo (sistema de gestão de energia). Esta estrutura, designada NEtworked MOnitoring & COntrol, Diagnostic for Electrical Distribution (NEMO), recolhe e gere uma quantidade de informação relevante do ponto de vista energético. Esta infra-estrutura de software, suportada pelo paradigma Service-Oriented Architecture (SOA), baseada em standards, está vocaciobada para a gestão de complexos sistemas distribuídos de energia. A rede de dispositivos relacionados com energia, podere ser operados com a ajuda desta infra-estrutura (distribuída) de software. O objectivo deste trabalho será desenvolver a integração da insfraestrutura existente no DEE com modelos do tipo BIM.


Orientador

Nome Departamento

João Martins DEE

Lena

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P50

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores



Identificação

Título: Projecto e Implementação de Controladores Tolerantes a Falhas em Autómatos Programáveis (PLCs).


Neste projecto pretende-se projectar e implementar controladores tolerantes a falhas em autómatos programáveis

(PLCs).

Serão consideradas falhas em sensores, em actuadores, na instalação, assim como na rede de comunicações.

Deverão ser testados vários tipos de controladores tais como controladores PID clássicos, controladores difusos,

etc.

O PLC a utilizar será o modelo M340 da Schneider Electric e deverá ter a capacidade de comunicar com um

supervisor remoto implementado noutro PLC similar ou num computador.

A comunicação entre os diversos componentes do sistema deverá ser implementada utilizando dois protocolos de

comunicação diferentes, Modbus e CanOpen.

As metodologias desenvolvidas e os algoritmos serão testados em sistema laboratorial de controlo de nível de

líquidos em tanques.


Orientador

Nome Departamento

Luís Brito Palma DEE

Lena

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P51




Identificação

Título: Projecto e Implementação de Supervisor Inteligente em Autómatos Programáveis (PLCs).


Neste projecto pretende-se projectar e implementar supervisores inteligentes em autómatos programáveis (PLCs).


Deverão ser propostas arquitecturas de supervisão para ambientes remotos e distribuídos em ambientes

industriais.

O PLC a utilizar será o modelo M340 da Schneider Electric e deverá ter a capacidade de comunicar com um

controladores remotos implementados noutros PLC similares ou em computadores.

A comunicação entre os diversos componentes do sistema deverá ser implementada utilizando dois protocolos de

comunicação diferentes, Modbus e CanOpen.




Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P52




Identificação

Título: Desenvolvimento e optimização de técnicas de medida de escudo electromagnético em materiais

nanoestruturados para aplicações civis e militares.


O crescimento das aplicações de dispositivos electrónicos (civis, industriais e militares) tem criado uma nova

forma de poluição conhecida como radiação electromagnética interferente que pode causar interferência e mau

funcionamento em equipamentos bem como problemas de saúde em pessoas. Existe nesta altura uma necessidade

de produção de novos materiais capazes de nos vários campos de aplicação servir como escudo electromagnético

protegendo equipamentos e pessoas. A utilização de materiais nanoestruturados (e.g. funcionalização de

superfícies com nanoparticulas metálicas, utilização de nanotubos de carbono em matrizes com polímeros

condutores) permite o fabrico de novos materiais mais leves e eficientes na protecção contra radiação

electromagnética.

Neste projecto pretende-se efectuar a montagem e teste de setups para medidas de campo distante na gama de

frequências de 1 MHz a 8 GHz. As técnicas utilizadas serão baseadas no uso de células TEM mono-modo

coaxiais (e.g. ASTM D4935) e ainda na utilização de Dual TEM Cells. O laboratório conta já com o restante

equipamento necessário, nomeadamente dois “vectorial network analyzers” com medição de parâmetros S.

O aluno será enquadrado numa equipa altamente motivada a trabalhar no desenvolvimento de materiais

nanoestruturados para escudo electromagnético. O projecto em curso conta ainda com uma parceria com uma

empresa internacional directamente ligada ao projecto.


Orientador

Nome Departamento


Rui Nascimento Igreja DCM

Lena

Typewritten Text

P53




Identificação

Título: Projecto e Implementação de Simulador de SFC / Grafcet.


Neste projecto pretende-se projectar e implementar um simulador de grafos para suportar a linguagem SFC /

Grafcet em ambiente Matlab / Simulink.

O SFC (“Sequential Function Chart”) é uma das linguagens de programação de autómatos (PLCs) que obedece à

norma IEC 61131-3 (www.electropedia.org). A linguagem SFC baseou-se na antiga linguagem Grafcet (“Graphe

Fonctionnel de Commande, Étapes Transitions”).

O simulador deverá permitir a programação e simulação dos grafos utilizando adicionalmente a linguagem Lista

de Instruções para a programação das acções (associadas a etapas) e das receptividades (associadas a transições).

O simulador deverá ser testado em aplicações de supervisão e controlo de sistemas dinâmicos, nomeadamente

num sistema laboratorial de controlo de nível de líquidos em tanques.


Orientador

Nome Departamento


Fernando Vieira Coito DEE

http://www.electropedia.org/�

Lena

Typewritten Text

P54




Identificação

Título: Projecto e Implementação de Controladores Difusos Tolerantes a Falhas.


Neste projecto pretende-se projectar e implementar controladores tolerantes a falhas baseados em lógica difusa.

Serão consideradas falhas em sensores, em actuadores, na instalação, assim como na rede de comunicações

inserida no anel de controlo.

Deverão ser testados vários tipos de controladores difusos, nomeadamente os baseados em inferência de Mandani

e os baseados em inferência de Sugeno (ou TSK: Takagi-Sugeno-Kang).

Pretende-se avaliar o desempenho deste tipo de controladores em equipamentos laboratoriais.




Orientador

Nome Departamento


Paulo Sousa Gil DEE

Lena

Typewritten Text

P55




Identificação

Título: Análise de desempenho de sistemas de controlo em situações de falhas / avarias.


Neste projecto pretende-se estudar técnicas de análise de desempenho de sistemas de controlo em situações

nominais e situações de falhas / avarias.

As técnicas a considerar focar-se-ão na análise em componentes principais (PCA) e na análise em componentes

independentes (ICA), de modo a permitir a detecção de oscilações em alguns sinais nos anéis de controlo.

Deverá ser realizada uma análise de desempenho de cada técnica, e a comparação com outras técnicas existentes

(IAE, etc).


Deverão ser testados vários tipos de controladores tais como controladores PID clássicos, controladores difusos,

etc.




Orientador

Nome Departamento


Fernando Vieira Coito DEE

Lena

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P56



Identificação

Título: Optimal Design Tool


Objectivo:

Pretende-se implementar uma ferramenta, de uso genérico, para apoio ao projecto de

componentes e de sistemas (p.ex.: componentes electrónicos ou sistemas de controlo). A

ferramenta é suportada em técnicas de optimização por inteligência computacional (Particle

Swarm Optimization e Simulated Annealing). Do trabalho a desenvolver consta, não só, a

implementação dos algoritmos de optimização, mas também a concepção do interface com o

utilizador e a representação gráfica da informação relevante para o projecto. A

implementação será suportada no ambiente Matlab.

Enquadramento:

Num significativo número de situações, o projecto de um equipamento ou sistema implica o dimensionamento de um conjunto de parâmetros, de modo a cumprir as especificações

pretendidas. Na elaboração do projecto é necessário ter também em atenção as limitações

(técnicas, económicas, etc.) ligadas à construção e utilização do equipamento projectado.

Tradicionalmente estes projectos consomem muito tempo em simulação e experimentação, e a

experiência do projectista é essencial para a obtenção de um bom projecto final.

Nos últimos anos, para aumentar a eficiência e diminuir o tempo dispendido, têm sido

desenvolvidos métodos baseados na formalização do projecto como um problema de optimização,

em que se pretende encontrar os parâmetros que melhor cumprem as especificações de projecto,

tendo em conta as restrições (limitações) impostas.

A utilização de ferramentas para resolução automática deste tipo de problemas é fundamental

como apoio ao projectista, pois reduz o tempo de projecto e permitindo encontrar melhores

soluções. O desenvolvimento deste tipo de sistemas para apoio a projecto é, actualmente,

alvo de uma intensa actividade de investigação.


Este tema de dissertação insere-se numa liga de investigação em curso, onde se integra uma

dissertação de doutoramento.

Orientador

Nome Departamento

Fernando Coito DEE

Maria Helena Fino DEE

Lena

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P57




Identificação

Título: Sistema de Controlo Reconfigurável


Pretende-se desenvolver um sistema automático de reconfiguração de controladores. O sistema será composto por pelos seguintes componentes:

• Um conjunto de controladores a utilizar • Um sistema de supervisão capaz de seleccionar quais os controladores e objectivo de controlo a aplicar,

em cada momento. O trabalho será desenvolvido no ambiente Matlab/Simulink e aplicado ao modelo de sistema MIMO (Multi-Input/Multi-Output) correspondente a um canal de irrigação com diversas comportas. O objectivo fundamental do trabalho é o desenvolvimento e implementação do sistema de supervisão. Para o projecto dos controladores individuais existem soluções conhecidas e que podem ser utilizadas no trabalho. Numa dissertação de mestrado anterior foi implementado um sistema de controlo adaptativo supervisionado, para sistemas SISO, baseado no conceito “Unfalsified Control”. Neste trabalho pretende-se complementar a experiência alcançada, fazendo a extensão para sistemas com múltiplos anéis de controlo.


Orientador

Nome Departamento

Fernando Coito DEE

Lena

Typewritten Text

Lena

Typewritten Text

P58




Identificação

Título: Análise Espectral de Sinais Bio-médicos


Implementação de um sistema de análise espectral de sinais bio-médicos, nomeadamente EEG e ECG. Pretende-se identificar frequências importantes, bandas significatives, declives de variação de amplitudes e fases. Além disso deve incluir-se a análise tempo-frequência, usando “Ôndulas” e decomposição EMD.


Orientador

Nome Departamento

Manuel Ortigueira DEE

Lena

Typewritten Text

P59




Identificação

Título: Detecção de potenciais evocados


Implementação de programas em Matlab ou C de sistemas que permitam o estudo dos potenciais evocados importantes na detecção de malformações ou degenerescências do cérebro.


Continuação do trabalho já realizado em teses anterior.

Orientador

Nome: Departamento

Manuel Duarte Ortigueira DEE

Lena

Typewritten Text

P60




Identificação

Título: Modelos de sistemas lineares


Pretende-se estudar os métodos de modelação com base em sistemas com pólos e zeros. Far-se-á uma revisão

dos métodos mais conhecidos de modelação ARMA. Os resultados obtidos serão usados no estudo de sinais reais,

usando os pólos e zeros como parâmetros de caracterização e reconhecimento.


Orientador

Nome Departamento

Manuel Ortigueira DEE

Lena

Typewritten Text

P61




Identificação

Título: Processamento de sinais genómicos


O objectivo deste trabalho é abordar algumas técnicas de análise de sinais utilizada para na

identificação das regiões de codificação num fragmento de ADN e predição genética, tentando abrir

uma pequena janela para o vasto mundo composto pelo processamento do sinal genómico.

O trabalho consiste no estudo dos mátodos de mapeamento numeric e análise dos sinais resultants

usando técnicas de análise spectral e tempo-frequência.


Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P62




Identificação

Título: Análise de sinais biomédicos repetitivos


Alguns dos mais importantes sinais biomédicos têm componentes que se repetem de forma não periódica mas

mantendo as suas características fundamentais. Podemos referir p. ex. os batimentos cardíacos, os fusos de sono e

os potenciais evocados. Estes sinais têm uma característica fundamental: são fortemente correlacionados. Para a

sua análise há um conjunto de algorítmos com provas dadas noutras áreas e que se pretende aplicar a estes sinais

bio-médicos.


Dispomos de uma base de dados com muitos sinais bio-médicos.

Orientador

Nome Departamento


Lena

Typewritten Text

P63




Identificação

Título: Algoritmo de descoberta do grafo da rede


Estudaram-se em RIT dois algoritmos fundamentais de descoberta do grafo da rede: “vector distância” e “estado de ligações” (link-state). Estes algoritmos funcionam para a generalidade das redes e têm as suas vantagens e desvantagens. Quando se sabe que as redes têm certas características pode-se inventar outro tipo de algoritmo que seja mais adaptado a elas e, de algum modo, mais eficiente. Este trabalho consiste na ajuda à definição de um algoritmo destes e a sua simulação. O trabalho enquadra-se numa linha de investigação da Secção de Telecomunicações. A rede específica para a qual se pretende usar este algoritmo é uma rede com encaminhamento por políticas – é um pouco parecida com o BGP da Internet, mas permite multicaminho. O facto de ter políticas faz com que certos caminhos não sejam válidos e portanto escusam de ser anunciados para a obtenção do grafo. Uma componente importante do trabalho é também o estudo do impacto de falhas de ligações no comportamento geral do algoritmo definido. O aluno ficará com um conhecimento profundo do modo de funcionamento da Internet na sua componente de ISP (Internet Service Providers) e dos problemas e soluções de gestão de tráfego.


P. Amaral, F. Ganhão, C. Assunção, L. Bernardo and P. Pinto, “Scalable multi-region routing at inter-domain level”, 44th IEEE Global Communications Conference (Globecom’09), Honolulu, USA, Nov. 30-Dec. 4 2009.

Orientador

Nome Departamento

Paulo da Fonseca Pinto DEE

Pedro Amaral DEE

Lena

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P64




Identificação

Título: Encaminhamento multicaminho em redes de pacotes


Hoje em dia as redes de pacotes calculam o caminho mais curto entre dois quaisquer nós. Depois, o encaminhamento dos pacotes é feito por esse caminho. Quando existem falhas de ligações é calculado um novo grafo da rede, seguido do cálculo dos caminhos mais curtos. Quando a ligação volta a funcionar o processo repete-se novamente. Existe uma linha de investigação no Grupo de Telecomunicações que está a pesquisar o encaminhamento em redes de pacotes usando uma noção de “melhor” caminho em vez de caminhos “mais curtos”. A subtileza permite que existam mais do que um melhores caminhos. De facto é o que acontece noutras áreas na realidade: por exemplo, existem muitas estradas entre Lisboa e Faro e o tráfego dispersa-se por todas elas. Assim, os pacotes seguem também por quaisquer desses caminhos entre os dois nós (de origem e de destino). Em redes de pacotes o problema é um bocadinho mais complicado pois em cada router apenas se sabe para onde o pacote quer ir (destino) e nunca por onde veio (havendo aqui um pequeno problema a resolver que é o de evitar ciclos infinitos). Mas existem outras vantagens como por exemplo em caso de falhas. Nestes casos, a rede ainda funciona com os outros caminhos activos e o algoritmo de estabilização da rede trabalha paralelamente ao funcionamento “normal” da rede. Com esta tese de mestrado pretende-se que o candidato implemente estas ideias (ainda incompletas) desta linha de investigação, ajudando a completá-las nalguns aspectos à medida que a concretização vai sendo feita. Vai-se usar o simulador ns e a preocupação mais importante é perceber o que acontece quando existem falhas na rede.


P. Amaral, F. Ganhão, C. Assunção, L. Bernardo and P. Pinto, “Scalable multi-region routing at inter-domain level”, 44th IEEE Global Communications Conference (Globecom’09), Honolulu, USA, Nov. 30-Dec. 4 2009.

Orientador

Nome Departamento

Paulo da Fonseca Pinto DEE

Pedro Amaral DEE

Lena

Typewritten Text

P65




Identificação

Título: Algoritmos de at ribuição de slots temporais para redes de sensores sem fios dispostos em árvore, para

aplicações de al armes


O objectivo desta tese é o de estudar os desempenhos de algoritmos de atribuição de slots temporais para redes de

sensores sem fios, que operam através de um protocolo de acesso ao meio de tipo TDMA (time division

multiplexing ).

As aplicações em mente são as da transmissão de alarmes até ao nó colector (sink), port anto no menor intervalo

de tempo possível. Para atingir esse objectivo, normalmente usa-se uma atribuição de slots em cascat a: o número

slot do nó pai é maior do que o do filho, mas a dist ância ent re os números desses slots deve ser a menor possível.

Ora, o que o t rabalho prévio do professor proponente most rou, foi que os di ferentes algoritmos de atribuição têm

desempenhos muito di ferentes, no que diz respeito ao t amanho das t ramas obtidas e às distânci as em slots at é ao

sink, e logo no que di z respeito ao t empo de transmissão dos alarmes. O professor proponente mostrou que um

algoritmo de at ribuição de slots baseado em maiores -distânci as-ao-sink-primeiro (Largest -Distance-First ) conduz

a muito bons resultados, para redes dispost as em grelha rect angular.

O que o aluno deve fazer é mostrar que isso também se passa com outros tipos de topologias e de densidades da

rede. O trabalho será de simulação e será feito em linguagem C, em ambiente Windows, ou outro se assim o

aluno preferir. Ele é perfeit amente exequível no tempo habitual duma tese.

Novos algoritmos que o aluno descubra serão bem vindos. De qualquer forma, é de esperar a publicação dos seus

result ados numa revista da especi alidade.


O professor proponente fornecerá a literatura adequada.

Orientador

Nome Depart amento

Mário José Monteiro de Macedo DEE

Lena

Typewritten Text

P66




Identificação

Título: Estado da art e em modelos matemáticos de geração de tráfego representativo de fontes vídeo


As aplicações de vídeo são responsáveis por uma parte subst ancial de todo o tráfego que é gerado na Int ernet.

As fontes vídeo são caracterizadas pela necessidade de transmissão em tempo real , uma tol erância baixa a média

face às perdas de pacotes e por terem ritmos de transmissão muito variáveis (bursty).

O estudo do comport amento das redes de comunicações recorre muito frequentemente à sua simulação por

computador e a modelação das fontes vídeo com vista à sua simulação reveste-se de grande import ância.

Para modelizar o tráfego gerado – tamanho dos pacotes de dados e os seus t empos de geração – usam -se

habitualmente dois métodos: o recurso a sequências de pacotes reti radas de filmes reais ( vídeo traces ) e o recurso

a modelos matemáticos de geração dos tamanhos dos pacotes e seus tempos de geração.

Na t ese que se propõe, o aluno fará uma pesquisa bibliográfica exaustiva dos di ferentes modelos matemáticos de

geração sint ética de tráfego representativo de fontes vídeo e el aborará um relatório de tese com um a descri ção

desses modelos e uma comparação no mínimo qualitativa das di ferentes abordagens, nos seus diversos aspectos

de caract eri zação.


O aluno deverá ter competências ao nível da formação matemáti ca, e est ar disponível para adquiri r novos

conhecimentos matemáticos como sejam cadeias de Markov, wavelets, etc.

O professor proponente fornecerá alguma literatura inicial.

Orientador

Nome Depart amento

Mário José Monteiro de Macedo DEE

Lena

Typewritten Text

P67

Título: Se

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P68

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P69




Identificação

Título: MyopicMAC: avaliação de desempenho num cenário multi‐hop


Recentemente o Grupo de Telecomunicações do DEE propôs um protocolo MAC [1] baseado em optimização, o qual evidencia elevados ganhos em termos da relação “débito‐justiça de acesso ao meio”. No entanto o desempenho do protocolo só foi estudado num cenário single‐hop (onde todos os nós estão a um salto dos seus vizinhos), situação em que os problemas relacionados com o nó exposto/nó escondido não se verificam. Esta dissertação pretende caracterizar o desempenho do protocolo MyopicMAC num cenário multi‐hop.

O trabalho poderá estender o protocolo [1] (cujo o código foi desenvolvido no Grupo de Telecomunicações do DEE e está disponível para o simulador ns‐2 [3]) de forma a incorporar novas características que poderão aumentar o desempenho do protocolo no cenário multi‐hop. Este trabalho divide‐se nas seguintes fases:

1‐ Levantamento bibliográfico, que inclui a compreensão de [1] e [2]; 2‐ Definição de cenários de simulação multi‐hop; Simulação comparativa com outros protocolos MAC [3];

Simulação comparativa do desempenho ao nível de transporte (TCP/UDP) [3]; 3‐ Avaliação de resultados; 4‐ Identificação de melhoramentos adequados ao cenário multi‐hop e possível validação dos mesmos; 5‐ Escrita da dissertação (possibilidade de escrita de um ou mais artigo(s) científico(s)).

Este trabalho está enquadrado nos projectos de investigação MPSAT e OPPORTUNISTIC‐CR.

Informação complementar [1] Maximizing Throughput‐Fairness Tradeoff in MAC for ad hoc Networks, Miguel Luis, Rodolfo Oliveira, Luis Bernardo, Rui Dinis, to appear in Proc. of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC'11), Cancun, Mexico, March 2011. [2] A Reliable Broadcast and Unicast MAC Protocol for ad hoc Networks, Miguel Luis, Rodolfo Oliveira, Luis Bernardo, Rui Dinis, to appear in Proc. of IEEE Vehicular Technology Conference (VTC‐Spring'11), Budapest, Hungary, 15‐18 May 2011. [3] Network Simulator 2, http://www.isi.edu/nsnam/ns/

Orientador

Nome Departamento

Rodolfo Oliveira ( http://tele1.dee.fct.unl.pt/people/rado.html ) DEE Luis Bernardo ( http://tele1.dee.fct.unl.pt/people/lflb.html ) DEE

Lena

Typewritten Text

P70




Identificação

Título: Estudo da fiabilidade de transmissão em redes ad hoc.


Recentemente o Grupo de Telecomunicações do DEE propôs um protocolo MAC [1] baseado em optimização, o qual evidencia elevados ganhos em termos da relação “débito‐justiça de acesso ao meio”. Mesmo não tendo preocupações no campo da fiabilidade, o estudo apresentado em [2] demonstra que o mesmo protocolo exibe uma fiabilidade superior a outros protocolos, nomeadamente quando comparado à norma IEEE 802.11 (WiFi). Esta dissertação pretende adaptar o protocolo apresentado em [1] de forma a aumentar a sua fiabilidade, melhorando assim os resultados apresentados em [2].

O trabalho irá estender o protocolo [1] (cujo o código foi desenvolvido no Grupo de Telecomunicações do DEE e está disponível para o simulador ns‐2 [3]) de forma a incorporar as novas características que irão aumentar a sua fiabilidade. Este trabalho divide‐se nas seguintes fases:

1‐ Levantamento bibliográfico, que inclui a compreensão de [1] e [2]; 2‐ Proposta de novas características para aumento da fiabilidade de [1]; 3‐ Extensão do código do protocolo [1], já desenvolvido no grupo de investigação, de forma a incorporar

as características propostas na fase 2; 4‐ Obtenção de estatísticas de desempenho das novas características; 5‐ Escrita da dissertação (possibilidade de escrita de um ou mais artigo(s) científico(s)).

Este trabalho está enquadrado nos projectos de investigação MPSAT e OPPORTUNISTIC‐CR.


[1] Maximizing Throughput‐Fairness Tradeoff in MAC for ad hoc Networks, Miguel Luis, Rodolfo Oliveira, Luis Bernardo, Rui Dinis, to appear in Proc. of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC'11), Cancun, Mexico, March 2011. [2] A Reliable Broadcast and Unicast MAC Protocol for ad hoc Networks, Miguel Luis, Rodolfo Oliveira, Luis Bernardo, Rui Dinis, to appear in Proc. of IEEE Vehicular Technology Conference (VTC‐Spring'11), Budapest, Hungary, 15‐18 May 2011. [3] Network Simulator 2, http://www.isi.edu/nsnam/ns/

Orientador

Nome Departamento

Rodolfo Oliveira ( http://tele1.dee.fct.unl.pt/people/rado.html ) DEE

Lena

Typewritten Text

P71

Título: Co

As redes deespectro de converge pamisturadoresimplementadapresenta reminimizaremde efectuar eEste método

Esta dissertainovadora pr

O trabalho d

1‐ Leva2‐ Com

FCT/3‐ Cara4‐ Escr

Este trabalho

[1] A survey oVolume 7 Issu

Nome

Rodolfo Olive

Rui Dinis

Mestrado

omparação de t

rádio cognitivrádio alocadora o conceito s, filtros, modos através dequisitos exigem a interferêncescutas periódo de escuta é d

ação pretenderoposta pelo gr

ivide‐se nas se

antamento bibmpreensão do/UNL; acterização derita da disserta

o está enquadr

on MAC protocoe 7, September,

eira ( http://t

o integrado

PROP

A

técnicas de Spe

vo permitem o a utilizadoresSDR (Softwareduladores, ete Software ementes, dado qcia provocada dicas do meio aenominado Sp

e comparar o rupo de teleco

eguintes fases:

bliográfico acero método de

desempenho ação (possibilid

rado no projec

ols for cognitive , 2009.

tele1.dee.fct.u

em Engenh

OSTA DE

Ano Lectiv

Ident

ectral Sensing

Objectivo

que utilizadors licenciados (ue‐Defined Radc.), tradicionam dispositivosque os utilizadnos utilizadorafim de verificapectrum Sensin

desempenho omunicações.

rca dos métodmonitoração

comparativo ddade de escrita

cto de investiga

Informação radio networks

Orie

nl.pt/people/r

haria Electro

E DISSER

vo 2011/20

tificação

para sistemas

os / Descrição

res não licencutilizadores prdio), onde os balmente imples programáveidores secundáes primários. arem se os utilng.

das tradicion

os monitoraçãinovador pro

do método inova de um ou ma

ação OPPORTU

complementas, C. Cormio, K. R

entador

rado.html )

otécnica e d

RTAÇÃO

012

de rádio cogn

iados (utilizadrimários). Nestblocos do sisteementados emis (DSPs, FPGAários têm de aNo entanto oslizadores primá

nais técnicas d

o de espectro oposto pelo

vador de moniis artigo(s) cien

UNISTIC‐CR.

ar

R. Chowdhury, A

de Computa

itivo.

dores secundárte tipo de redeema de rádio (m Hardware, As, etc.). Esteaceder ao mes nós secundárário se encont

de sensing com

(Spectral Sensgrupo de tel

itoração de espntífico(s)).

Ad Hoc Networks

D

dores

rios) utilizem es o nível físic(amplificadorespassam a se tipo de redeeio de forma rios necessitamram a utilizá‐lo

m uma técnic

sing) [1]; ecomunicaçõe

pectro;

s (Elsevier),

Departamento

DEE

DEE

o co s, er es a m o.

ca

es

Lena

Typewritten Text

P72

Título: Me

As redes deespectro de converge pamisturadoresimplementadapresenta reminimizaremmecanismos recorrendo àutilidade, qunormalmentmúltiplas resEsta dissertadiversas métem funções d

O trabalho d

1‐ Leva2‐ Aná3‐ Des4‐ Escr

Este trabalho

[1] A survey oVolume 7 Issu [2] Analysis o in Proc. of IEE

Nome

Rodolfo Olive

Rui Dinis

Mestrado

ecanismos de c

rádio cognitivrádio alocadora o conceito s, filtros, modos através dequisitos exigem a interferên de Controlo dà Teoria de Joue representae descrito atrstrições, sendoação pretende tricas de avaliade utilidade. N

ivide‐se nas se

antamento bibálise de funçõeenho de um prrita da disserta

o está enquadr

on MAC protocoe 7, September,of Heuristic‐baseEE Wireless Com

eira ( http://t

o integrado

PROP

A

controlo de ac

vo permitem o a utilizadoresSDR (Softwareduladores, ete Software ementes, dado qncia provocadde Acesso ao ogos, onde os am diversos eavés de um po a sua soluçãoanalisar algumação. Numa fasNa parte final o

eguintes fases:

bliográfico sobrs de utilidade rotocolo MAC ação (possibilid

rado no projec

ols for cognitive , 2009. ed MAC protocommunications an

tele1.dee.fct.u

em Engenh

OSTA DE

Ano Lectiv

Ident

esso ao meio e

Objectivo

que utilizadors licenciados (ue‐Defined Radc.), tradicionam dispositivosque os utilizadda nos utilizadMeio (MAC) pproveitos de

estados do nívproblema de oo traduzida nummas funções dese intermédia, protocolo MA

re MAC cognitde mecanismopara uma rededade de escrita

cto de investiga


ols for ad hoc Ned Networking Co

Orie

nl.pt/people/r

haria Electro

E DISSER

vo 2011/20

tificação

em redes de rá

os / Descrição

res não licencutilizadores prdio), onde os balmente imples programáveidores secundádores primáripara redes de cada terminalvel físico e coptimização dem algoritmo qe utilidade já p, é avaliada umAC será avaliad

ivo e métodos os de MAC parae cognitiva, e sa de um ou ma

ação OPPORTU


etworks, Rodolfoonference (WCN

entador

rado.html )

otécnica e d

RTAÇÃO

012

ádio cognitivo.

iados (utilizadrimários). Nestblocos do sisteementados emis (DSPs, FPGAários têm de aos. Dessa forrádio cognitiv são represenomportamente uma ou váriue regula a actpropostas na litma solução paro recorrendo a

de monitoraçãa redes ad hocsua avaliação (ris artigo(s) cien

UNISTIC‐CR.

ar R. Chowdhury, A

o Oliveira, Luis BNC'11), Cancun,

de Computa

dores secundárte tipo de redeema de rádio (m Hardware, As, etc.). Esteaceder ao merma, o desenvo é normalmentados através o do nível Mias funções detividade dos nteratura, aferinra um MAC coga avaliação.

ão de espectroc e rádio cognitrecorrendo a sntífico(s)).

Ad Hoc Networks

Bernardo, MigueMexico, March 2

D

dores

rios) utilizem es o nível físic(amplificadorespassam a se tipo de redeeio de forma nvolvimento dente formuladde funções d

MAC. O MAC e utilidade comós secundáriosndo‐as segundgnitivo basead

o (sensing); tivo; simulação);

s (Elsevier),

el Luis, to appea2011.

Departamento

DEE

DEE

o co s, er es a

de o de é m s. o o

ar

Lena

Typewritten Text

P73

Título: Op

As redes de o espectro dconverge pamisturadoresimplementadapresenta reminimizaremdeste tipo dfrequências espectral e M

Este trabalhinputs. Nummodelo para

O trabalho d

1‐ Leva2‐ Defi

bem3‐ Reso4‐ Sug5‐ Escr

Este trabalho

[1] A survey oVolume 7 Issu [2] Analysis o in Proc. of IEE

Nome

Rodolfo Olive

Marko Beko

Mestrado

ptimização de d

rádio cognitivode rádio alocadra o conceito s, filtros, modos através dequisitos exigem a interferênce redes dependisponíveis, o MAC adoptado

o pretende caa fase posteria uma nova téc

ivide‐se nas se

antamento bibfinição do probm como os probolução do probestão de implerita da disserta

o está enquadr

on MAC protocoe 7, September,of Heuristic‐baseEE Wireless Com

eira ( http://t

o integrado

PROP

A

desempenho d

o (RRC) permitdo a utilizadoreSDR (Softwareduladores, ete Software ementes, dado qcia provocada nde de vários número de ns.

aracterizar as or, pretende‐scnica de monito

eguintes fases:

bliográfico sobrblema de optimblemas associablema de optimementação da ação (possibilid

rado no projec

ols for cognitive , 2009. ed MAC protocommunications an

tele1.dee.fct.u

em Engenh

OSTA DE

Ano Lectiv

Ident

de redes de rád

Objectivo

tem que utilizaes licenciados e‐Defined Radc.), tradicionam dispositivosque os utilizadnos utilizadorefactores (inpuós, os limiares

redes RRC atrse utilizar a caoração espectr

re modelos de mização que tados ao nível fímização; solução óptimdade de escrita

cto de investiga


ols for ad hoc Ned Networking Co

Orie

nl.pt/people/r

haria Electro

E DISSER

vo 2011/20

tificação

dio cognitivo.

os / Descrição

adores não lice(utilizadores p

dio), onde os balmente imples programáveidores secundáes primários. Dts), de onde ss de interferê

ravés de diferaracterização aral, o qual será

RRC; tenha em contísico;

a; a de um ou ma

ação OPPORTU


etworks, Rodolfoonference (WCN

entador

rado.html )

otécnica e d

RTAÇÃO

012

enciados (utilizprimários). Nesblocos do sisteementados emis (DSPs, FPGAários têm de aDo ponto de vie destacam: ancia, e os dife

rentes modeloanteriormenteá alvo de optim

ta a fase de m

is artigo(s) cien

UNISTIC‐CR.

ar R. Chowdhury, A

o Oliveira, Luis BNC'11), Cancun,

de Computa

zadores secunste tipo de redema de rádio (m Hardware, As, etc.). Esteaceder ao meista sistémico, a potência de terentes tipos d

os que utilizame definida paramização.

monitoração es

ntífico(s)).

Ad Hoc Networks

Bernardo, MigueMexico, March 2

D

dores

dários) utilizemes o nível físic(amplificadorespassam a se tipo de redeeio de forma o desempenhtransmissão, ade monitoraçã

m os diferentea introduzir um

spectral e MAC

s (Elsevier),

el Luis, to appea2011.

Departamento

DEE

DEE

m co s, er es a o as o

es m

C,

ar

Lena

Typewritten Text

P74

Título: Mo

O grupo aprum desempencaminham

O mesmo prUNICAMP‐Brcomputacion

Este trabalhencaminham

O trabalho d

1‐ Levatele

2‐ Mod3‐ Imp4‐ Obt5‐ Vali6‐ Escr

[1] Towards Rodolfo [2] A Propos Rafael Pa

Nome

Rodolfo Olive

Mestrado

odelação de té

esentou recenpenho semelhmento denomin

rincípio de encrasil) para umanais. Os resulta

ho pretende mento em vária

ivide‐se nas se

antamento becomunicaçõesdelação da técplementação (Mtenção de estatdação do modrita da disserta

s the use of Xo Oliveira et al.sal for an XORasquini et al, IE

eira ( http://t

o integrado

PROP

A

écnicas de enca

ntemente um phante a outrnada XOR [1].

caminhamentoa rede fixa queados obtidos co

definir um mas topologias d

eguintes fases:

bibliográfico es; cnica de encamMatlab); tísticas para vádelo; ação (possibilid

XOR‐based Rou, IEEE VTC‐‐‐Sp‐based Flat RoEEE GlobeCom

tele1.dee.fct.u

em Engenh

OSTA DE

Ano Lectiv

Ident

aminhamento

Objectivo

protocolo de eros protocolo

o foi analisado e simula a inteom esta exper

modelo que e rede.

e compreens

minhamento XO

árias topologia

dade de escrita

Informação

uting Protocolspring'11, Budapouting Mechan'10, Miami, 20

Orie

nl.pt/people/r

haria Electro

E DISSER

vo 2011/20

tificação

baseadas em X

os / Descrição

encaminhamenos (AODV, OL

pelo grupo deernet, a qual fiência são mui

descreva o d

são do trab

OR;

s de rede;

a de um ou ma

complementa

s in Vehicularpeste, Hungrianism in Interne10

entador

rado.html )

otécnica e d

RTAÇÃO

012

XOR.

nto para redesLSR), sendo

e telecomunicafoi emulada reto próximos do

desempenho

alho já des

is artigo(s) cien

ar

ad hoc Netwoa, 2011 et‐like Topolog

de Computa

s ad hoc veicubaseado num

ações (em cooecorrendo a divos óptimos [2]

deste tipo d

senvolvido pe

ntífico(s)).

orks

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D

dores

lares que exibma técnica d

operação com versos cluster.

de técnicas d

elo grupo d

Departamento

DEE

be de

a rs

de

de

Lena

Typewritten Text

P75




Identificação

Título: Sistema de envio de sinais biológicos na distância (dentro do edifício)


Construir um sistema de medição, (com capacidade de ser alimentada autonomamente), formando uma rede limitada de envio de dados para o computador central. O sistema esta previsto de ficar baseada nos protocolos ZigBee, ANT+ ou outro que seria mais económico em termos de consumo de energia.

Informação complementar T. Starner, and J. Paradiso, "Human generated power for mobile electronics",C.(ed), Low-Power Electronics, CRC Press, Chapter 45. Starner, T., “Human Powered Wearable Computing”, IBM Systems Journal, Vol. 35, No. 3 & 4, pp. 618-629, (1996). S.A. Berger, W. Goldsmith, and E.R. Lewis, Introduction to Bioengineering, Oxford university Press, 1996. S. Roundy, P. K. Wright, and K. S. Pister, “Microelectrostatic vibration-to-electricity converters,” in Proc. ASME Int. Mechanical Engineering Congress and Exposition, New Orleans, LA, Nov. 2002 P. D. Mitcheson, T. C. Green, E. M. Yeatman, and A. S. Holmes, “Architectures for vibration-driven micropower generators,” IEEE/ASME J.Microelectromech. Syst., vol. 13, no. 3, pp. 429–440, June 2004. M. K. E. B. Wallin and S. Wajntraub, "Evaluation of Bluetooth as a replacement for cables in intensive care and surgery," Anesth. Analg. 98, 763-7 (2004).

Orientador

Nome Departamento

Stanimir Valtchev

Valentina Vassilenko

DEE

DF

Lena

Typewritten Text

P76




Identificação

Título: Filtro ativo para melhorar a qualidade da energia elétrica


Construir um conversor eletrónico de energia que servira como compensador (filtro ativo) das distorções na rede elétrica. Muitos dos métodos de filtragem dos distúrbios na rede elétrica já se conhecem mas trata se de construir um conversor que seria simples e eficaz.

Informação complementar Chiasson J. N., L. M. Tolbert, K. J. McKenzie and Z. Du, “A Complete Solution to the Harmonic Elimination Problem”, IEEE Trans. On

Power Electr., Vol.19, No. 2, pp.491-499, March, 2004. Barrero F., S. Martinez, F. Yeves and P.M. Martinez, “Active Power Filters for Line Conditioning: a Critical Evaluation”, IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 15, No. 1, pp.319-325, January 2000. Fujita H.i and H. Akagi, “The Unified Power Quality Conditioner: The Integration of Series- and Shunt- Active Filters”, IEEE Trans. On Power Electr., Vol.13, No.2, pp.315-322, March 1998. Ribeiro E., R. and I. Barbi. Harmonic Voltage Reduction Using a Series Active Filter Under Different Load Conditions. IEEE Trans.on Power Electronics, vol. 21, № 5, 2006, pp.1394-1402. Srianthumrong S., H. Fujita, and H. Akagi, “Stability Analysis of a Series Active Power Filter Integrated with a Double-Series Diode Rectifier”, IEEE Trans. On Power Electr., Vol.17, .No.1, pp.117-124, January 2002 Marks J.H., and T.C. Green, “Predictive Transient – Following Control of Shunt and Series Active Power Filters”, IEEE Trans. On Power Electr., Vol.17, .No.4, pp.574-584, July 2002. Wu W.M., L.Q.Tong, M.Y. Li, Z.M.Qian, Z.Y. Lu and F.Z. Peng, “A New Control Strategy for Series Type Active Power Filter”, 35 th Annual PESC , Aachen, Germany, 2004, pp. 3054 - 3059. Zhou L. and K. M. Semdley, “Unified Constant-Frequency Integration Control of Active Power Filters”, APEC 2000, USA, New Orleans, 2000. J. Dixon, L. Moran, E. Rodriguez, and R. Domke, “Reactive power compensation technologies: State-of-the-art review,” Proc. IEEE, vol. 93, no. 12, pp. 2144–2164, Dec. 2005.

Orientador

Nome Departamento

Stanimir Valtchev DEE

Lena

Typewritten Text

P77




Identificação

Título: Recolha de energia de uma turbine com ajuda do motor (gerador) de magnetos permanentes


Construir um sistema de alimentação remoto baseado num motor de magnetos permanentes com velocidade regulável. O gerador possui também um conversor DC-DC para manter a carga elétrica dum acumulador. O sistema deve ser o mais simples possível e económico em termos de consumo de energia. DFados do motor/gerador: 3x18.5 Vef, 2.2 Nm para 600 rpm.


Orientador

Nome Departamento

Stanimir Valtchev

Antonio Carmona Rodrigues

DEE

DEA

Lena

Typewritten Text

P78




Identificação

Título: Acionamento do motor de magnetos permanentes com velocidade controlada


Construir um sistema de acionamento do motor de PM com velocidade regulável que podia servir como base para construção futura do bloco de tração de veículo elétrico. O sistema deve ser o mais simples possível (não demais) e mais económico em termos de consumo de energia. Provavelmente o conversor de potência usado seria de topologia multilevel.


J. Rodriguez, S. Bernet, B. Wu, J. Pontt, and S. Kouro, “Multilevel voltage-source-converter topologies for industrial medium-voltage drives,” IEEE Transaction Industrial Electronic. Vol. 54, no. 6, pp. 2930–2945, Dec. 2007. Rodríguez, J., J.S. Lai and F.Z. Peng, “Multilevel Inverters: A Survey of Topologies, Controls and Applications,” IEEE Transaction on Industrial Electronics, Volume 49, Issue 4, pp.724-738, August 2002. Franquelo, L.G., J.Rodriguez, J.I. Leon, S. Kouro, R. Portillo, and M.A.M. Prats, “The Age of Multilevel Converters Arrives,” IEEE Industrial Electronics Magazine, pp. 28-39, June 2008. P. Wheeler, Xu Lie, Meng Yeong Lee, L. Empringham, C. Klumpner, J. Clare “A review of multi-level matrix converter topologies”. IET Conference Publications 2008, 286 (2008). José Rodríguez, Steffen Bernet, Jorge O. Pontt, and Samir Kouro, “Multilevel Voltage-Source-Converter Topologies for Industrial Medium-Voltage Drives,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol 54, No 6, December 2007. Paul P. Acarnley, and John F. Watson, “Operation of Brushless Permanent-Magnet Machines,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 53, No. 2, April 2006. D. Zhong, L.M. Tolbert, J.N. Chiasson, B. Ozpineci, Li Hui, and A.Q. Huang, “Hybrid cascaded Hbridges multilevel motor drive control for electric vehicles,” in Proc. 37th IEEE Power Electronics Specialists Conf., PESC ’06, pp. 1–6, June 2006. Claudio Urrea, Félix Rojas, Juan Dixon, and Julio del Valle, Design, Implementation and Construction of a Multilevel Inverter for Robot Arm Drive, by Means of a Brushless Moto, Canadian Journal on Electrical and Electronics Engineering Vol. 2, No. 4, April 2011

Orientador

Nome Departamento

Stanimir Valtchev DEE

Lena

Typewritten Text

P79




Identificação

Título: Sistema VOIP ASTERISK - Interligação com Skype e outras centrais


Os sistemas de VOIP (Voice Over IP) são cada vez mais utilizados, essencialmente pela possibilidade de comunicação utilizando as infra-estruturas de dados das empresas, o que contribui para a diminuição dos custos de equipamentos e infra-estruturas locais, mas também, pela possibilidade de utilização das redes IP na comunicação das organizações para o exterior, contribuindo assim para a diminuição de custos. Porém ainda não se tirou todo o partido possível da capacidade de redução de custos de chamadas de voz. Quando interligadas à rede pública, os custos de comunicações continuam a ser elevados. O surgimento nos últimos anos de soluções de comunicação a baixo custo, do qual o Skype é um exemplo, conseguindo preços muito interessantes sobretudo para chamadas a nível internacional, permite considerar as vantagens de utilizar estes novos meios de comunicação, integrados a centrais VOIP, com o objectivo de diminuir ainda mais os custos de comunicação. Ambiente de trabalho: Solução ASTERISK (open source) de central telefónica VOIP. Central VOIP e telefones MITEL. Objectivo: Pretende-se analisar o conjunto de soluções de comunicação de baixo custo que tiram partido da Internet para o estabelecimento de comunicações de voz. Partindo de uma central VOIP open source (asterisk), visa-se o desenvolvimento de interfaces que permitam a integração VOIP com as soluções existentes de comunicação (e.g. Skype). Uma vez atingido este objectivo, será estudada e desenvolvida a solução de integração de uma central VOIP já existente com a solução desenvolvida, como forma de diminuição dos custos de comunicação. Desafios: Análise das soluções de comunicação sobre IP existentes. Desenvolvimento de interfaces que permitam a integração de uma central telefónica VOIP com a(s) solução(ões) considerada(s). Teste da solução num ambiente real.


Realização da dissertação na Holos, S.A. (edifício do Madan Parque, ao lado da FCT)

Orientador

Nome Departamento

João Paulo Pimentão DEE

Pedro Alexandre Sousa DEE

Lena

Typewritten Text

P80




Identificação

Título: Navegação autónoma em AGV industrial


A maturação da aprendizagem automática e a experiência acumulada no desenvolvimento de sistemas robóticos permite a construção de sistemas autónomos com interajam com os seus utilizadores apresentando comportamentos emergentes. Visa-se assim dotar de autonomia um AGV industrial, para que possa criar autonomamente um mapa das infra-estruturas em que navega com vista ao desenvolvimento de actividades de vigilância de infraestuturas. Neste contexto, e em colaboração com uma equipa de desenvolvimento de sistemas robóticos integrado num projecto QREN, propõe-se a realização de dois projectos de mestrado que, apesar de independentes, estarão fortemente relacionados pois serão desenvolvidos sobre a mesma plataforma robótica. Ambiente de trabalho: Um veiculo autónomo industrial capaz de se deslocar em todo o terreno e dotada de um conjunto de sensores (e.g. Ladar, deslocação). Objectivo: Desenvolver a capacidade de planeamento de trajectos e rotas que permitam o deslocamento da plataforma em rotas predefinidas com capacidade de desvio de obstáculos. Alternativamente, o sistema deve ser capaz de efectuar a vigilância de infra-estruturas de forma autónoma. Desafios: Processamento de informação sensorial. Integração sensorial para definição do posicionamento do robot. Definição de estratégias para optimização de rotas. Controlo dos movimentos da plataforma.


Realização da dissertação na empresa Holos, S.A. (edifício do Madan Parque, ao lado da FCT)

Trabalho realizado no âmbito de um projecto de Investigação do QREN.

Orientador

Nome Departamento

Pedro Alexandre da Costa Sousa DEE

João Paulo Branquinho Pimentão DEE

Lena

Typewritten Text

P81




Identificação

Título: Sistema de Vigilância automático


O aumento das capacidades e velocidades de comunicação e a necessidade de novos paradigmas de vigilância permitam economizar recursos e ao mesmo tempo melhorar a resposta a eventos, leva ao à necessidade de desenvolvimento novos sistemas de vigilância. Integrado num projecto QREN, esta proposta de dissertação propõe o desenvolvimento de um sistema que suportará uma abordagem colaborativa entre humanos e máquinas na temática da Vigilância. Este sistema será constituído por agentes activos dotados de capacidades sensoriais, de processamento, de reacção e de comunicação que tiram partido das Redes de Nova Geração (RNG). O sistema Inteligente de Vigilância proposto será constituído por um conjunto de componentes autónomos (sensores, câmaras, PDAs) que cooperam entre si e com recursos humanos num modelo integrado de vigilância capaz de exibir Inteligência Colectiva no desempenho de funções de vigilância e segurança. Neste contexto, e em colaboração com uma equipa de desenvolvimento da empresa, propõe-se a realização de dois projectos de mestrado que, apesar de independentes, estarão fortemente relacionados pois serão desenvolvidos sobre o mesmo sistema. Ambiente de trabalho: Conjunto de câmaras e sensores integrados com robot móvel. Dispositivos móveis (telemóvel) Dispositivos hardware específicos. Objectivo: Desenvolvimento de um sistema de vigilância baseado em agentes de software e hardware que iterarem entre si para detecção e monitorização de eventos. Desafios: Processamento de informação sensorial. Integração sensorial para detecção de eventos. Integração de agentes de software.


Realização da dissertação na Holos, S.A. (edifício do Madan Parque, ao lado da FCT)

Trabalho realizado no âmbito de um projecto de Investigação do QREN.

Orientador

Nome Departamento

Pedro Alexandre da Costa Sousa DEE

João Paulo Branquinho Pimentão DEE

Lena

Typewritten Text

P82

Quinta da Torre • 2829-516 Caparica • Portugal • telef: 351.1.294 85 45 • Fax: 351.1.294 85 32

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores



Identificação

Título: Serviços pós-4G em redes de satélite com recepção multi-pacote de acesso com agendamento


Sistemas de telecomunicações híbridos com componente de satélite e LTE, como o LightSquared

(http://www.lightsquared.com/), prometem oferecer serviços de alto débito ubíquos com qualidade de serviço

garantida. Nestes serviços vão existir milhares de utilizadores a transmitirem informação para um satélite, a partir

de diferentes distâncias (depende da posição do satélite em relação ao utilizador), e com um tempo de propagação

significativamente maior que nas redes terrestres.

Nesta dissertação pretende-se estudar a componente satélite da futura geração destes serviços híbridos, onde serão

usadas técnicas de recepção multi-pacote no satélite. Vai ser estudado o desempenho do sistema para tráfego com

agendamento (http://en.wikipedia.org/wiki/Demand_Assigned_Multiple_Access) quando um receptor NDMA é

usado, com a taxa de erros para um conjunto de transmissões e de relações sinal-ruído dado pela expressão

indicada em [1]. A dissertação vai ser desenvolvida entre Setembro de 2011 e Junho de 2012, e inclui:

1) Utilizando Matlab, calcular o PER atingível para uma altura e ângulo relativo a um satélite. Calcular o

débito, atraso e energia para diversos agendamentos na transmissão. Definir modelo de agendamento.

Setembro 2011-Janeiro 2012.

2) Integração no ns-2 (http://www.isi.edu/nsnam/ns/) com DAMA (http://ala.isti.cnr.it/wnlab/tdmadama) de

código existente que calcula o PER e de um agendador baseado no modelo definido no ponto 1).

Medição de desempenho para cenário baseado em sistemas reais LEO e MEO. Fevereiro - Junho 2012.

3) Escrita da dissertação. Julho 2012.

Esta dissertação está enquadrada no projeto de investigação MPSat - PTDC/EEA-TEL/099074/2008


[1] F. Ganhão, R., Dinis, L. Bernardo, "Analytical Evaluation of Iterative Packet Combining and Multipacket

Detection Schemes for SC-FDE ", VTC2011-Fall, 2011.

Orientador

Nome Departamento

Luís Bernardo, Rui Dinis DEE

Lena

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Lena

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Lena

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P83





Identificação

Título: Serviços pós-4G em redes de satélite LEO com recepção multi-pacote e com handover








usadas técnicas de recepção multi-pacote no satélite, com uma constelação de satélites LEO. Vai ser estudado o

desempenho do sistema durante a transição de utilizadores entre dois satélites quando um receptor NDMA é




débito, atraso e energia para diversos agrupamentos e padrões de carga na rede. Atendendo ao

espaçamento entre satélites, definir o PER relativamente a uma constelação de satélites, identificando

pontos de transição óptimos entre satélites, para vários tipos de QoS. Setembro 2011-Janeiro 2012.

2) Integração no ns-2 (http://www.isi.edu/nsnam/ns/) com DAMA (http://ala.isti.cnr.it/wnlab/tdmadama)

com código existente que calcula o PER e de encaminhador baseado no modelo definido no ponto 1).

Medição de desempenho para cenário baseado em sistemas reais LEO e MEO. Fevereiro - Junho 2012.






Orientador

Nome Departamento


Lena

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P84





Identificação

Título: Serviços pós-4G em redes de satélite com recepção multi-pacote de acesso aleatório








usadas técnicas de recepção multi-pacote no satélite. Vai ser estudado o desempenho do sistema para tráfego com

acesso aleatório (Slotted ALOHA, etc.) com um conjunto finito de utilizadores quando um receptor NDMA é




débito, atraso e energia para diversos agrupamentos e padrões de carga na rede. Definir modelo de

agrupamento de utilizadores e de potências por slot, para vários modelos de suavizadores de tráfego e de

QoS. Setembro 2011-Janeiro 2012.

2) Integração no ns-2 (http://www.isi.edu/nsnam/ns/) com TDMA de código existente que calcula o PER e

de um agendador de slots baseado no modelo definido no ponto 1). Medição de desempenho para

cenário baseado em sistemas reais LEO e MEO. Fevereiro 2012-Junho 2012.






Orientador

Nome Departamento


Lena

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P85




Identificação

Título: Wireless Triple play – caso prático no sector hoteleiro


Nesta dissertação pretende-se criar uma solução Triple Play utilizando comunicação wireless. Os sistemas de IPTV (Internet Protocolo over Television), VoD (Video on demmand), VoIP (Voice over IP) e o aluguer do acesso da internet são hoje em dia serviços largamente disponibilizados no sector hoteleiro. No entanto, a disponibilização destes serviços torna-se muitas vezes inviável para unidades mais pequenas, por causa do seu custo de realização. Pretende-se com este projecto identificar e implementar uma solução de Triple Play de baixo custo, baseada em tecnologias de rede sem fios.

Objectivos:

• Analisar o estado da arte relativamente a normalização dos serviços IPTV, VoD e VoIP;

• Analisar as soluções de código aberto que implementam Triple Play (ou pelo menos uma das

componentes do Triple Play);

• Analisar o conjunto de soluções de comunicação que tiram partido da Internet para o estabelecimento de

comunicações de voz, vídeo e áudio de alta resolução;

• Realizar testes comparativos de transmissão de dados vídeo e voz em redes WiMax (802.16) e Wi-fi

(802.11e/g - 802.11n);

• Identificar soluções de código aberto para taxação de serviços;

• Implementar um protótipo para a solução proposta e testá-lo em ambiente de produção.


Esta dissertação vai ser realizada pelo aluno Gonçalo Azevedo (n.º 21513), que propôs este tema de dissertação.

Vai ser realizada em parte na empresa SoftConcept.

Orientador

Nome: Departamento

Luis Bernardo DEE

Tiago Duarte SoftConcept

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P86




Identificação

Título: Detecção de Manchas Solares e seguimento do seu ciclo de vida


Nas observações do SOL um dos mais importantes aspectos é detectar quantas manchas solares existem em cada iteração (normalmente 1 observação por dia), qual a sua dimensão e localização relativa. Existem alguns trabalhos de parcial automação deste processo mas ainda não existem trabalhos para fazer o “tracking” temporal de manchas Solares. Neste trabalho pretende-se melhorar os trabalhos já existentes de deteção de manchas e estende-lo para se poder estudar as alterações das manchas durante certos periodos. Para o efeito serão usadas imagens do site: http://helioviewer.org/ e também imagens do arquivo de Coimbra.Os alunos que estiverem interessados contactem os professores em baixo designados.


Orientador

Nome Departamento

José M. Fonseca [email protected] DEE

Rita A. Ribeiro [email protected] DEE

http://helioviewer.org/�



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P87




Identificação

Título: Gestão de produção florestal depois de incêndios baseada em imgens de satélites


Neste trabalho será feito um modelo de gestão de uma floresta baseado em imagens de satélite. A área a escolher deve ter sofrido algum incêndio num periodo proximo (por exemplo últimos 5 anos) . As imagens a utilizar para desenvolver o trabalho deverão ser recolhidas da proteção civil e também do google maps e do site: MERIS: http://miravi.eo.esa.int/en/.


Orientador

Nome Departamento

José M. Fonseca [email protected] DEE

Rita A. Ribeiro [email protected] DEE

http://miravi.eo.esa.int/en/�



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P88




Identificação

Título: Realização de um Analisador de Impedâncias Digital


OBJECTIVO – Projecto e construção de um aparelho analisador de impedâncias, capaz de medir

automáticamente o módulo e o argumento de uma impedância a várias freqências, e traçar as características em

frequência.

DESCRIÇÃO – Os dispositivos eléctricos apresentam impedâncias que dependem da frequência, pelo que o

conhecimento da forma dessa dependência é importante para o uso desses dispositivos. Isso faz-se com um

analisador de impedâncias, que é um aparelho que alimenta o dispositivo a várias frequências, medindo tensão e

corrente, em amplitude e desfazagem, para cada frequência. A medição digital da amplitude e desfasagem pode

ser feita de várias maneiras, nomeadamente com recurso a técnicas de processamento digital de informação.

Neste trabalho pretende-se construir um aparelho, baseado numa plataforma de desenvolvimento de uso geral

com a possibilidade de comunicar com um PC via porta USB, que comande as operações de medição e processe

os resultados. O trabalho inclui uma revisão dos processos numéricos de reconhecimento


Orientador

Nome Departamento Mário Ventim Neves DEE

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P89

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Identificação

Título: Obtenção Automática das características de Histerese de Transformadores e Bobinas


OBJECTIVO – Pretende-se construir um aparelho que execute automáticamente a obtenção experimental dos

dados que definem as características magnéticas de núcleos de transformadores e de bobinas, nomeadamente os

seus ciclos de histerese. O aparelho deve comandar automáticamente todos os procedimentos experimentais, e

deve produzir as curvas caraterísticas e fornecer os valores dos parâmetros essenciais dos núcleos.

DESCRIÇÃO: Num transformador ou numa bobine de núcleo de ferro, as perdas de energia são em grande parte

devidas ao ciclo de histerese do ferro. Este ciclo deve ser bem conhecido ao ser dimesionada a máquina em que se

aplica, e por isso deve ser medido. Neste trabalho, pretende-se projectar e construir um aparelho baseado num

microprocessador que execute automáticamente as operações de medição e efectue os cálculos que extraem as

características e os valores dos parâmetros. Este aparelho será baseado numa plataforma de desenvolvimento de

uso geral Os resultados serão discutidos e comparados com os de outros trabalhos anteriores. Deste trabalho

deverá resultar um aparelho passível de ser usado praticamente por utilizadores futuros.


Orientador

Nome Departamento

Mário Ventim Neves DEE

Anabela Gonçalves Pronto DEE

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P90




Identificação

Título: Obtenção Automática de Índices de Qualidade de Energia


OBJECTIVO – Pretende-se obter um aparelho automático baseado em microcontrolador que comande e execute

a monitorização da rede eléctrica, e que obtenha automáticamente os valores dos vários índices que descrevem a

qualidade da energia nesse ponto da rede.

DESCRIÇÃO – O fornecimento da energia eléctrica deve obedecer a determinados critérios respeitantes à forma

de onda e conteúdo harmónico da tensão e corrente, constância do valor eficaz e da frequência, permanência do

fornecimento, etc. Estes critérios definem a chamada “qualidade da energia eléctrica”, que se representa por um

conjunto de índices que medem a realização de tais critérios. Neste trabalho, pretende-se projectar e construir um

aparelho baseado num microprocessador que execute automáticamente as operações de medição e efectue os

cálculos que extraem os valores dos parâmetros da qualidade. Este aparelho será baseado numa plataforma de

desenvolvimento de uso geral, que tem a possibilidade de comunicar com um PC via porta USB. Deste trabalho

deverá resultar um aparelho passível de ser usado praticamente por utilizadores futuros.


Orientador

Nome Departamento

Mário Ventim Neves DEE

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P91

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João Murta Pina

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Lena

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Lena

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DEE

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Identificação

Título: Execução Remota do Ensaio em Carga de um Motor Assíncrono


OBJECTIVO – Pretende-se realizar um “laboratório remoto” que permita executar à distância ensaios de uma

máquina assíncrona, nomeadamente o ensaio em carga. As operações do ensaio serão executadas ou comandadas

por um aparelho baseado num microcontrolador, capaz de comunicar com um PC através da Internet.

DESCRIÇÃO – Em trabalhos anteriores foi obtido um sistema que executa automáticamente o ensaio em carga

de um motor assíncrono e processa os resultados, num ambiente de instrumentação virtual. Neste trabalho esse

resultado anterior será revisto e ampliado, de forma a poder-se realizar remotamente esse e outros ensaios, com

comando através da Internet. Daqui resultará a construção de um aparelho, baseado numa plataforma de

desenvolvimento de uso geral com a possibilidade de comunicar com um PC via porta USB, que comande as

operações de medição e processe os resultados.


Orientador

Nome Departamento Mário Ventim Neves DEE

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P92




Identificação

Título: Aquisição dos “Vectores Espaciais” e Controlo de um Motor de Indução


Objectivos: Projecto e construção de um aparelho capaz de adquirir digitalmente em tempo real amostragens dos valores instantâneos das três correntes e das três tensões de um motor de indução, e transmiti-las a um computador, que deverá calcular, a partir destas, as componentes D-Q da magnetização, do fluxo e da força electromotriz principal, e apresentá-las gráficamente, quer sob a forma de “fasores” quer sob a forma de vectores girantes. O binário também deve ser calculado a partir das componentes D-Q, e apresentado. Um circuito integrado para controlo vectorial pode ser utilizado.

Descrição

O aparelho deve poder comandar a alimentação, de forma a realizar o controlo vectorial (ou em alternativa o controlo DTC, “Direct Torque Control”) da máquina.

: O trabalho consta de projectar e construir, usando circuitos integrados existentes, um aparelho que adquira amostras digitais, a ritmo conveniente, das correntes e tensões de um motor. O processo exige a medição simultânea de correntes e de tensões elevadas, com o consequente problema de rejeição de tensões de modo comum. A constância do ritmo e a simultaneadade das amostragens é fundamental. A transmissão dos registos para o computador não pode interromper o ritmo de amostragem. A partir dos valores conhecidos das resistências e dispersões do motor, o computador calculará as grandezas electromagnéticas interiores e as suas componentes de Park (D-Q), e apresenta-las-á gráficamente.

O aparelho poderá ser baseado numa plataforma de desenvolvimento de microprocessador de uso geral com a possibilidade de comunicar com um PC via porta USB.

O trabalho inclui os programas para controlo do equipamento, processamento de resultados e sua apresentação. Ensaios de validação e calibração serão necessários.


Áreas de conhecimento: Electrotecnia Teórica, Instrumentação e Medidas Eléctricas, Conversão

Electromecânica de Energia, Electrónica de Potência em Accionamentos, Programação.

Orientador

Nome Departamento

Prof. Ventim Neves DEE

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P93

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Lena

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Lena

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Prof. João Martins

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DEE

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Mestrado integrado em Engenhar ia Electrotécnica e de Computadores



Identificação Título: Ligação em corrente contínua da rede a parques eólicos off-shore


Com o aproximar do esgotamento da capacidade eólica on-shore, Portugal deu inicio à concepção e desenvolvimentos de projectos de instalação de turbinas eólicas off-shore. (por exemplo, projecto WindFloat , com aerogeradores, em plataformas flutuantes ancoradas a profundidades superiores a 50m, a distâncias da ordem da dezena de milhas marítimas da costa).

Esta localização remota dos aerogeradores convida a considerar o transporte em corrente contínua.

Nesta proposta de dissertação, pretende-se estudar um modelo de um alimentador em corrente continua que permita ligar aproveitamentos eólicos off-shore. Este modelo será por sua vez será introduzido numa rede eléctrica virtual, estudando em seguida o respectivo trânsito de energia associado a este tipo de rede. Pretende-se estudar o comportamento permanente da rede face ao trânsito de energia, e o seu comportamento transitório.

Este trabalho implicará simulação digital, com desenvolvimento do modelo em ambiente MATLAB, PSCAD, ou outro.

Fases• -Estudo do fenómeno de transmissão em corrente continua e domínio de aplicação. :

• -Desenvolvimento do modelo incluindo o modelo simplificado dos conversores. • -Inserção numa rede virtual, e respectivo estudo do trânsito associado. • -Conclusões • -Escrita da tese • -Fase de divulgação dos resultados.


Bibliografia de base e informação adicional:

Sucena Paiva, 2005 Redes de Energia Eléctrica uma análise sistémica, IST Press. Elgerd, Olle, 1985 Electric Energy Systems and Theory – An Introduction, MCGraw Hill. http://www.portal-energia.com/edp-quer-turbinas-electricas-flutuantes-na-costa-portuguesa/ http://www.marineitech.com http://www.smartplanet.com/business/blog/intelligent-energy/windfloat-deepwater-floating-wind-turbines/1792/

Orientador

Nome Departamento Mário Ventim Neves DEE – FCT/UNL Paulo Jorge da Costa Santos DEE - IPS

http://www.portal-energia.com/edp-quer-turbinas-electricas-flutuantes-na-costa-portuguesa/�

http://www.marineitech.com/�

http://www.smartplanet.com/business/blog/intelligent-energy/windfloat-deepwater-floating-wind-turbines/1792/�

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P94




Identificação

Título: Desenvolvimento de um controlador para um accionamento electromecânico com um motor de

pólos variáveis.


Âmbito: Accionamentos electromecânicos especiais, tracção eléctrica.

Descrição: Foi patenteado no DEE um motor de indução de múltiplas fases que permite comutação electrónica

do número de pólos magnéticos.

Idealmente, para uma mesma potência, duplicar o número de pares de pólos implica reduzir para metade a

velocidade de sincronismo enquanto se duplica o binário. Isto é o equivalente a uma caixa de velocidades num

veículo automóvel, correspondendo neste caso a reduzir a mudança. Assim, uma das aplicações naturais deste

motor é o accionamento de veículos eléctricos.

Existe neste momento um motor polifásico (24 fases – ou tensões – que podem ser controladas

independentemente) no DEE, estando a ser realizados ensaios sobre ele no âmbito de uma dissertação de

mestrado.

O que se pretende com este trabalho é desenvolver e simular o controlador para o conversor electrónico de

potência que alimenta as fases do motor, isto é, para determinadas condições de carga do motor e para

determinada referência de velocidade, o sistema deve determinar qual a configuração de número de pólos e qual a

frequência das tensões de alimentação. Este controlador terá como base os modelos da máquina já existente,

determinados experimentalmente, e o mestrando que escolher este tema irá trabalhar com o colega que está a

ensaiar o motor.


Patente do motor e sistema de operação: http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2010013226

Orientador

Nome Departamento


João Martins DEE

http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2010013226�

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P95




Identificação

Título: Electrónica de potência para sistemas de energia a temperaturas criogénicas.


Âmbito: Supercondutividade, electrónica de potência.

Descrição: Os materiais supercondutores utilizados no DEE funcionam em ambiente criogénico, à temperatura

do azoto líquido, isto é, -196 °C. O objectivo destes materiais é integrarem sistemas de energia, como motores de

elevada potência específica ou electromagnetos supercondutores para armazenamento de energia.

Em qualquer destes dispositivos, é fundamental a existência de conversores electrónicos, para fazer por exemplo

variação de frequência ou conversão DC-DC.

Os conversores e dispositivos electrónicos de potência comerciais não são normalmente caracterizados a

temperaturas criogénicas. Contudo, é reconhecida a sua cada vez maior importância, não só para aplicações

supercondutoras, mas também militares ou espaciais.

O que se pretende com este trabalho é ensaiar e caracterizar diferentes conversores e dispositivos electrónicos

à temperatura criogénica, de acordo com variados indicadores de desempenho, como as perdas em condução ou

tempos de comutação, comparando-os com os resultados obtidos à temperatura ambiente.

A supercondutividade tem sido uma linha de investigação explorada no DEE, existindo um grupo relativamente

alargado de professores e alunos de mestrado e doutoramento a trabalhar na área, assim como contactos

frequentes com um grupo Espanhol. O trabalho em conjunto é assim natural, sendo fácil e expedito o debate de

ideias ou o esclarecimento de dúvidas.


Trabalho anterior desenvolvido no DEE: http://iopscience.iop.org/1742-6596/97/1/012219/pdf/jpconf8_97_012219.pdf

Orientador

Nome Departamento


João Martins DEE

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P96




Identificação

Título: Desenvolvimento de ferramentas de modelização de materiais supercondutores.


Âmbito: Supercondutividade.

Descrição: Os materiais supercondutores utilizados no DEE funcionam em ambiente criogénico, à temperatura do azoto líquido, isto é, -196 °C. O objectivo destes materiais é integrarem sistemas de energia, como motores de elevada potência específica ou electromagnetos supercondutores para armazenamento de energia.

O estado supercondutor caracteriza-se pela possibilidade de transporte de corrente eléctrica com resistência virtualmente nula, assim como a existência de propriedades magnéticas únicas (os materiais expelem os campos do seu interior – diamagnetismo – ao mesmo tempo que os fixam nas suas impurezas).

O projecto de sistemas incluindo estes materiais obriga ao desenvolvimento de modelos dos mesmos, que possam ser utilizados para o dimensionamento e simulação dos referidos sistemas. Estes modelos devem ter em conta os parâmetros que afectam a supercondutividade, nomeadamente a densidade de corrente, o campo magnético e a temperatura. Um factor também muito importante consiste na existência de fenómenos variáveis no tempo.

O que se pretende com este trabalho é assim estudar e desenvolver modelos que permitam caracterizar o comportamento dos materiais supercondutores quando sujeitos a diferentes condições de funcionamento, no âmbito dos sistemas de energia. Este trabalho tem sido desenvolvido no DEE, tendo já resultado daí resultados científicos originais (ex. modelo para limitadores de corrente). Existem também ferramentas de simulação importantes, como o software de elementos finitos Flux2D.

A supercondutividade tem sido uma linha de investigação explorada no DEE, existindo um grupo relativamente alargado de professores e alunos de mestrado e doutoramento a trabalhar na área, assim como contactos frequentes com um grupo Espanhol. O trabalho em conjunto é assim natural, sendo fácil e expedito o debate de ideias ou o esclarecimento de dúvidas.


Trabalho anterior desenvolvido no DEE: http://iopscience.iop.org/1742-6596/234/3/032047 http://eii.unex.es/aes/Papers/2011%20IEEE%20Joao1.pdf

Orientador

Nome Departamento


Lena

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P97




Identificação

Título: Desenvolvimento de um accionamento electromecânico para trabalhos a temperaturas

criogénicas.


Âmbito: Accionamentos electromecânicos especiais, supercondutividade.

Descrição: Os materiais supercondutores utilizados no DEE funcionam em ambiente criogénico, à temperatura

do azoto líquido, isto é, -196 °C. Para caracterizar estes materiais, é necessário dispor em certos casos de

accionamentos electromecânicos que permitam realizar medições nestas condições tão adversas.

Um tipo de ensaio que é necessário fazer frequentemente consiste medir a densidade de fluxo na superfície de um

supercondutor, tipicamente a uma distância de 1 ou 2 mm. Para que as medidas sejam precisas, é necessário

dispor de um accionamento especial, que permita fazer um varrimento xyz preciso, da ordem dos micrómetros.

Através deste varrimento, um sensor mede a densidade de fluxo, estando parte do dispositivo mergulhada em

azoto líquido, e parte à temperatura ambiente. Estas condições de operação constituem um grande desafio ao

correcto funcionamento do sistema.

O que se pretende com este trabalho é projectar, construir e ensaiar um accionamento especial que permita

fazer varrimentos xyz com elevada precisão.

A supercondutividade tem sido uma linha de investigação explorada no DEE, existindo um grupo relativamente

alargado de professores e alunos de mestrado e doutoramento a trabalhar na área, assim como contactos

frequentes com um grupo Espanhol. O trabalho em conjunto é assim natural, sendo fácil e expedito o debate de

ideias ou o esclarecimento de dúvidas.


Exemplo de accionamento comercial como o pretendido: http://en.step-four.at/hp2/index.php?action=1482

Orientador

Nome Departamento


David Inácio DEE

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P98




Identificação

Título: Desenvolvimento de uma caixa de velocidades electrónica para um motor de pólos variáveis.


Âmbito: Accionamentos electromecânicos especiais, tracção eléctrica.

Descrição: Foi patenteado no DEE um motor de indução de múltiplas fases que permite comutação electrónica

do número de pólos magnéticos.

Idealmente, para uma mesma potência, duplicar o número de pares de pólos implica reduzir para metade a

velocidade de sincronismo enquanto se duplica o binário. Isto é o equivalente a uma caixa de velocidades num

veículo automóvel, correspondendo neste caso a reduzir a mudança. Assim, uma das aplicações naturais deste

motor é o accionamento de veículos eléctricos.

Existe neste momento um motor polifásico (24 fases – ou tensões – que podem ser controladas

independentemente) no DEE, estando a ser realizados ensaios sobre ele no âmbito de uma dissertação de

mestrado.

O que se pretende com este trabalho é projectar, construir e ensaiar o conversor de electrónica de potência –

a dita caixa de velocidades – que permitirá controlar cada uma dessas fases, e assim implementar o sistema

de pólos variáveis desenvolvido. Este conversor alimentará o motor já existente, e o mestrando que escolher este

tema irá trabalhar com o colega que está a ensaiar o motor.


Patente do motor e sistema de operação: http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2010013226

Orientador

Nome Departamento


João Martins DEE

http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?WO=2010013226�

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P99

Documents

MIEEC TEMAS DE DISSERTAÇÃO Ano Lectivo 2011/2012 (1º … · Mestrado integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores . PROPOSTA DE DISSERTAÇÃO . Ano Lectivo 2011/2012