INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Not a member yet
2571 research outputs found
Sort by
Image forgery analysis technique used for tampering detection.
Get PDFImages are found everywhere, from advertisements in printed media to the extensive information available over the Internet. However, it is not precisely known how much of this digital content is free of modification; thus it is important to have identification methods. Image Forgery detection techniques aim to identify if the media has any modification without prior information of the source, either identifying the false object or only assessing if the image is authentic or counterfeited. One of the most common alterations done to images is called splicing, which consists in cropping an object or region from an image and attach it to a different image in order to change the information present in the new source. There are several methods that address this attack, by dividing the image into blocks or regions to obtain characteristics in an effort to identify the inconsistencies caused by the attack. This features can be edges, blobs or characteristics in noise changes, illumination changes obtained throughout the image or in sections. In this work, we propose a method that uses a human perception model called Object Saliency Detection, that helps to assess the region where splicing occurs and later determine whether the region is part of the attack. Later, a Superpixel segmentation process helps us to identify the copied object to point out the splicing attack correctly
Determinación de la abundancia primordial de helio mediante el análisis espectral de galaxias HII.
Get PDFThe primordial helium abundance Ⲩ is calculated using sulfur as metallicity tracer in the classical methodology (with Ⲩ as an extrapolation of Ⲩ to zero metals). The calculated value, Ⲩ, = 0.244±0.006, is in good agreement with the estimate from the Planck experiment, as well as, determinations in the literature using oxygen as the metallicity tracer. These results were derived from long-slit observations of low metallicity HII galaxies with the two arm spectrograph ISIS in the William Herschel telescope. The chemical analysis includes the subtraction of the nebular continuum and the stellar continuum. The latter was computed from simple stellar population synthesis grids. The S⁺² content is measured from the near infrared [SI I I] λλ9069Å, 9532Å lines, while an ICF (S³⁺) is proposed based on the Ar³⁺/Ar²⁺ fraction. Additionally, a multivariable linear regression using simultaneously oxygen, nitrogen and sulfur abundances was applied for the first time to determine the primordial helium abundance resulting in Ⲩ₋͵͵ = 0.245± 0.007. Finally a Bayesian spectral synthesizer was developed to fit the nebular, stellar en emission line components. The results obtained with this new technique are in agreement with those derived from the classical methodology and the direct method
Códigos LDPC para confiabilidad y alta eficiencia de transferencia de información por canal corrupto por ruido
No full textIn this thesis a novel digital communication model is presented. The model uses Oversampled Filter Banks (OFB) due its’ characteristic of added redundance in a controled way, and Low-Density Parity-Check codes (LDPC). First, a brief drescription of a communication system is presented and the importance of coding to reduce the errors in the information transmission. Next a description of some different coding types is presented. After that, an introduction of what is an Oversampled Filter Banks (OFB), its properties and how to design it. Also, it is explained how OFB can been used for channel coding and finally, the proposed model is presented with simulations that probe the performance of the proposed model, compared with others find in literature.En este trabajo se presenta un modelo de comunicaciones digitales utilizando codificación de canal. Se utilizan Bancos de Filtros Sobremuestreados por su característica de agregar redundancia de manera controlada y Códigos de Verificación de Paridad de Baja Densidad (LDPC, Low-Density Parity-Check). Se presenta primeramente una breve introducción sobre los sistemas de comunicación y la importancia de la codificación para la reducción de errores en la transmisión de información. Posteriormente se hace una descripción de los diferentes tipos de codificación. Después se hace la introducción de los Bancos de Filtros y sus propiedades y como diseñarlos. También se muestra que se pueden usar los Bancos de Filtros para codificación y se presentan resultados de simulación que comprueban el desempeño superior del modelo propuesto en comparación con un método reportado en la literatura
Identificación personal biométrica basada en bioseñales
Get PDFCurrently there are a considerable amount of applications that require user authentication such as international border control, law enforcement and access control to different services, both private and public. Traditional authentication methods include ID cards and passwords (which the user needs to memorize); however, these methods can easily be lost, forgotten or stolen thereby compromising the security and, in most cases, the personal information of the user.
In recent years, biometric systems have become a viable solution to the security problem; it operates under the premise that there are distinctive physiological or behavioral characteristics that allow identifying an individual. These characteristics are called biometric traits, they are inherent to the human body or the behavior of an individual and therefore biometric systems rely on the uniqueness of these traits to authenticate the identity claim of a user.
This work focuses on the creation of a biometric system to verify the identity of the members a population through the spectral features of their signal voice, i.e. voice biometrics, also known as speaker verification. The reason to choose this biometric trait is that the voice comprises both physiological and behavioral features of speakers, contains lots of information about their identity; and can be easily recorded in a non-intrusive way. As a secondary task, a Spanish digit based voice database was recorded to train and test the speaker verification system.Actualmente hay una considerable cantidad de aplicaciones que requieren la verificación de la identidad del usuario tales como control de fronteras internacionales, aplicación de la ley y control de acceso a diferentes servicios, tanto privados como públicos. Métodos tradicionales de verificación de identidad incluyen tarjetas de identificación personal y contraseñas (las cuales el usuario necesita memorizar); sin embargo, estos métodos pueden ser fácilmente perdidos, olvidados o robados y por lo tanto comprometiendo la seguridad y, en la mayoría de los casos, la información personal del usuario.
En años recientes, los sistemas biométricos se han vuelto una solución viable al problema de la seguridad; operan bajo la premisa de que existen características fisiológicas y de comportamiento que son distintivas y permiten identificar a un individuo. Estas características son llamadas rasgos biométricos, son inherentes al cuerpo humano o al comportamiento de un individuo y por lo tanto los sistemas biométricos se apoyan en su unicidad para verificar la identidad de un usuario.
Este trabajo se enfoca en la creación de un sistema biométrico para verificar la identidad de los miembros de una población a través de las características espectrales de sus señales de voz, es decir, biometría de voz, también conocida como verificación de hablante. La razón para elegir este rasgo biométrico es porque la voz comprende las características tanto fisiológicas como de comportamiento de los hablantes, contiene mucha información sobre su identidad; y puede ser fácilmente grabada de un modo no intrusivo. Como tarea secundaria, se grabó una base de datos de voz en español basada en dígitos para entrenar y poner a prueba el sistema de verificación de hablante
Diseño robusto de circuitos digitales de alto desempeño bajo variaciones de proceso
Get PDFThe continuous scaling in semiconductors technologies has allowed more dense and fastest integrated circuits, however the shrink in the physical feature length has make that any small imperfection in the manufacturing process affect more heavily in the general performance of the system, this imperfection can be seen like variation in the physical parameters of the electronic devices that conform the systems, this variation causes that the delay behave like a random variable. This present work has as objective give a set of tools and strategies that allows a designer make robust systems in presence of process variations.
One of the tools that is presented is a semi analytical model that predicts the value of the delay standard deviation in any logic gate or logic path, this model is used in the making of design metrics that guide designers to quantify the critically of a logic gate in a path, this is make in order to help the designer to do countermeasures in an efficient way. Also in this work a CAD tool is presented, this tool was developed with the purpose of making an automatic optimization process for any logic path in presence of process variations.El continuo escalamiento de la tecnología de semiconductores ha permitido que los circuitos integrados alcancen una mayor densidad de integración y velocidad de operación. Sin embargo, la reducción de las dimensiones también ha provocado que cualquier pequeña imperfección durante el proceso de fabricación afecte de forma más pronunciada a el rendimiento de los sistemas, dichas imperfecciones se pueden cuantificar como variaciones en los parámetros físicos de los transistores, lo que causa que las características de los circuitos integrados como el retardo se comporten como una variable aleatoria. El presente trabajo tiene como propósito presentar un conjunto de estrategias y herramientas que permitan a un diseñador de IC generar diseños robustos en los sistemas digitales a un en presencia de las variaciones en la manufactura. Dentro de las herramientas presentadas se incluyen modelos semi-analíticos para predecir el valor de la desviación estándar del retardo esperada tanto en una compuerta como en un camino lógico, los modelos generados son examinados y utilizados para generar métricas que guíen a los diseñadores a evaluar la
criticalidad de cada compuerta en un camino lógico con el fin de realizar contra medidas que disminuyan la variación de forma eficiente. También durante el trabajo se presenta una herramienta CAD desarrollada que permite realizar la optimización matemática de un camino lógico de forma automática mediante un dimensionamiento de las compuertas en el camino
Modelos para la representación de las propiedades de propagación de ondas electromagnéticas en líneas de transmisión en los diferentes niveles de un sistema electrónico
Get PDFInterconnects are structures which are in all the integration levels of an electronic system: from the transistor-transistor connections (locals) to those that are used to link two or more printed circuit boards. The main effects which affect the propagation characteristics of the signals through interconnects are different at each interconnect level and also depend on the operation frequency. As example, interconnects on printed circuit boards operating at microwave frequencies strongly depend on the periodic relative permittivity of the dielectric substrates and also on the metal roughness. On the other hand, these effects are not relevant for the on-wafer interconnects because the substrates use not to be periodic and because the roughness is very low. In fact, the main effects in on-chip interconnects are the high resistance and capacitance which are due to their extremely small dimensions. These effects introduce a high attenuation and increase the signal delay. In fact, they are the reason why on-chip interconnects are considered as the bottleneck for the development of systems operating at very high data rates. As it can be seen, the interconnects are an important part of electronic systems so that their analysis is currently an important research topic. The Ph. D project reported in this thesis is focused on the study, characterization and modeling of the principal effects which affect the propagation of the signals when they travel in interconnect. Interconnect on PCB and on-chip levels were studied as part of this work. In order to do that, relevant structures in the state of the art were considered as test vehicles. Besides, all the proposed models were experimentally verified and they are useful for evaluating and even for the optimization of the considered transmission lines.Las interconexiones son estructuras que se encuentran en todos los niveles de integración de un sistema electrónico: desde las que hacen la conexión transistor-transistor (locales) hasta las que unen a dos o más de una tarjeta de circuito impreso. En cada nivel de interconexión y dependiendo de su frecuencia de operación, los efectos que dominan las características de propagación de las señales son diferentes. Por ejemplo, en las líneas fabricadas en tecnología de circuito impreso que operan en el rango de las microondas, dos de los efectos dominantes en la propagación de las señales son: la permitividad periódica del substrato y la rugosidad del conductor. Por otra parte, en las interconexiones en chip estos efectos no son relevantes ya que el substrato no presenta la periodicidad que tienen los substratos de PCB y la rugosidad es muy pequeña. En este tipo de interconexiones, los efectos que dominan son la alta resistencia y capacitancia, debidos a las dimensiones extremadamente pequeñas de las interconexiones. Dichos efectos introducen una elevada atenuación y aumentan el retardo de la señal y es por ellos que las interconexiones en chip son consideradas un cuello de botella en el desarrollo de nuevos sistemas de alta velocidad. Como puede observarse, las interconexiones son parte importante de los sistemas electrónicos y es por esta razón que actualmente el estudio de su comportamiento es un tópico de investigación relevante. El proyecto doctoral reportado en esta tesis está dedicado al estudio, caracterización y modelado de los principales efectos que intervienen en la propagación de las señales a través de las interconexiones dentro de un sistema electrónico. En este trabajo, se estudiaron y modelaron interconexiones en nivel PCB y chip. Para ello, en cada nivel se emplearon como vehículos de prueba estructuras relevantes en el estado del arte. Además, todos los modelos propuestos se verificaron experimentalmente y son útiles para la evaluación e incluso la optimización de las diferentes estructuras estudiadas
Human body pose tracking based on spatio-temporal joints dependency learning
Get PDFHuman pose estimation consists on the localization of the body joints from images or videos and how they are connected between each other. An improvement in this issue will enhance the development of other areas such as video surveillance, action detection, human computer interaction, etc. The complexity of the problem is due to the flexibility of the human body structure that makes the space of movements high dimensional, in addition to other external factors such as clothes, illumination, occlusion, moving backgrounds, crowded scenes, etc. During the past couple of decades, great achievements have been made, although, there is still room for improvements and the problem remains open. We propose an architecture for tracking the human pose in video sequences. The proposed model is composed by a Convolutional Neural Network (CNN) based partdetector and a Coupled Hidden Markov Model (CoHMM). The combination of both models allows learning spatial and temporal dependencies. The part-detector, in addition to the advantages of a CNN, exploits the spatial correlations between neighboring regions through a Conditional Random Field (CRF). On the other hand, the CoHMMs generate the best movement sequence between interacting processes. We evaluate our model on the PoseTrack benchmark dataset. The obtained results show that in such cases in which the part detector fails to properly keep the body structure between frames our model helps to fill in these gaps.La estimación de la pose humana consiste en la localización de las articulaciones del cuerpo a partir de imágenes o vídeos y como ´estos se conectan entre sí. Los avances en las soluciones a este problema tienen impacto en otras áreas tales como vídeo vigilancia, detección de acciones, interacción humano-computadora, etc. La complejidad de la estimación es debido a la flexibilidad de la estructura del cuerpo humano, lo que resulta en una espacio de movimientos de alta dimensionalidad. Además de otros factores como ropa, iluminación, oclusión, fondos en movimiento, escenas saturadas, etc. A pesar de los logros alcanzados en las últimas décadas aún hay espacio para mejoras y el problema permanece abierto. Este trabajo propone una arquitectura para el seguimiento de la pose humana en secuencias de video. El modelo propuesto está compuesto de una combinación de un detector de articulaciones basado en Redes Neuronales Convolucionales (CNN) y Modelos Ocultos de Markov Acoplados (CoHMMs). La combinación de ambos modelos permite el aprendizaje de dependencias espacio-temporales. El detector de articulaciones, además de las ventajas de una CNN, aprovecha las correlaciones espaciales entre regiones vecinas a través de Campos Aleatorios Condicionales (CRF). Por otro lado, los CoHMMs generan las mejores secuencias de movimiento entre procesos que interactúan entre sí. Los resultados obtenidos indican que nuestro modelo llena los vacíos generados por los casos en donde el detector de articulaciones no mantiene la estructura del cuerpo humano a lo largos de toda la secuencia
Control digital de un sistema de generación eléctrica solar monofásico con inyección a red
Get PDFThe present thesis focuses on the development of a digital control system for a voltaje inverter for use in a grid connected power generation system with photovoltaic solar energy (GCPVS, from English, Grid Connected Photo Voltaic System). Currently, solar energy generation systems use photovoltaic panels that convert sunlight directly into electricity. However, there are factors that make the use of power converters necessary to increase the use of solar energy incident on the photovoltaic panels, in addition to requiring the energy generated in direct current (DC) to have be to convert into alternating current (CA) so that it can be injected into the electrical grid, all this to raise the efficiency of the system. Photovoltaic systems are made by panels arrays in series and in parallel , these panels are built with solar cells that allow converts light in the energy through the photoelectric effect, however due to this nature, the level of energy depends on the level of the incident radiation in addition to the temperature of the operation, due this the energy can be changed both in the current and in the voltage, this makes necessary the use of power converters with control of maximum power point tracking (MPPT), which allows the system to operate always at the point where it generates the maximum energy. In addition to the problem presented by the change in voltage levels, the photovoltaic array produces energy in direct current so it is necessary to transform this in alternating current to be injected into the electrical grid, to achieve this a stage is necessary that allows this change, but in addition to achieving this change, it is necessary that the system injects the maximum energy at a frequency specified by the electrical network, in addition to reducing the harmonic distortion. The control of the injection of energy into the grid in photovoltaic systems is based on the development of three-phase systems, these systems variant time are more difficult to control than systems that are invariant in time, so the use of transformation techniques is necessary, the variant time system can be modeled as time invariant systems in the fundamental frequency after transformations and thus be easier to deal with, however, this theory cannot be directly applied in single-phase systems without modification.El presente trabajo de tesis se centra en el desarrollo de un sistema de control digital para un inversor de voltaje para uso en un sistema de generación eléctrica con energía solar fotovoltaica interconectado a red (GCPVS, del inglés, Grid Connected Photo Voltaic System). Actualmente los sistemas de generación de energía solar utilizan paneles fotovoltaicos que convierten la luz solar directamente en electricidad. Sin embargo, existen factores que hacen necesario el uso de convertidores de potencia para poder aprovechar toda la energía solar incidente en los paneles fotovoltaicos, además de que se requiere que la energía generada en corriente directa (CD) sea convertida en corriente alterna (CA) para que pueda ser inyectada a la red eléctrica, todo esto con el fin de aumentar la eficiencia del sistema. Los sistemas fotovoltaicos, generalmente están conformados por un arreglo de paneles solares conectados en serie y en paralelo, estos paneles a su vez están construidos a partir de celdas solares que convierten la luz en energía a través del efecto fotoeléctrico. Sin embargo debido a esta naturaleza, el nivel de energía dependerá del nivel de radiación incidente, además de la temperatura de operación, por lo que la energía obtenida cambia tanto en corriente y en voltaje, esto hace necesario el uso de convertidores de potencia con control para seguimiento de punto de máxima potencia (MPPT, del inglés, Maximum Power Point Tracker), lo que permite operar al sistema siempre en el punto en que genera la mayor cantidad de energía. Además del problema que presenta el cambio en los niveles de voltaje, el arreglo fotovoltaico produce energía en corriente directa por lo que es necesario transformar esta en corriente alterna para poder ser inyectada a la red eléctrica, para lograr esto es necesario una etapa que permita este cambio, pero además de lograr este cambio es necesario que el sistema inyecte el máximo de energía a una frecuencia especificada por la red eléctrica buscando reducir la distorsión armónica. El control de inyección de energía a la red en los sistemas fotovoltaicos está basado en desarrollo de sistemas trifásicos, estos sistemas variantes en el tiempo son más difíciles de controlar que sistemas invariantes en el tiempo, por lo que el uso de técnicas de transformación adecuadas es necesario
Implementation of a cubic robot with internal actuation for the exploration of interplanetary bodies in the solar system
Get PDFThe exploration of asteroids and comets will give us clues about the formation of the Solar System, besides it is an important step for space travel. Moving on the surface of this interplanetary objects could be challenging for future robotic explorers due to the weak gravity force. In this work, we present an approach that bases on a new kind of jumping rovers, which have internal ywheels in their interior. By slowly spinning up the ywheels and suddenly braking them, it is possible to perform a hop from a few meters until hundreds of them. Unlike similar researches that stop the ywheel instantaneously, we focus on stopping the ywheel by voltage inversion in a short lapse with the aim of modifying the launch angle, a quite useful action over terrains with different degrees of inclination. In this work, we discussed the dynamics of the rover for a 2D model, the speed control of the ywheel and also we conducted experiments in a prototype to validate the effectiveness of the braking and later, we analyze the stopping performance to make simulations of the ballistic trajectory under low gravity conditions.La exploración de asteroides y cometas nos darán pistas acerca de la formación del Sistema Solar, además de ser un paso importante en la exploración espacial. Moverse sobre la superficie de estos cuerpos interplanetarios podría ser un desafío para futuros exploradores robóticos debido a la débil fuerza de gravedad. En este trabajo, presentamos un enfoque que se basa en un nuevo tipo de robots brincadores, los cuales cuentan con ruedas inerciales en su interior. Al girar lentamente estos volantes y frenarlos repentinamente, es posible realizar un salto desde unos pocos metros hasta cientos de ellos. A diferencia de investigaciones similares que detienen el volante instantáneamente, nosotros nos enfocamos en detener la rueda mediante inversión de voltaje en un lapso corto con el objetivo de modificar el ángulo de lanzamiento, una acción bastante útil en terrenos con diferentes grados de inclinación. En este trabajo, discutimos la dinámica del vehículo para un modelo 2D, el control de velocidad del volante y también realizamos experimentos en un prototipo para validar la efectividad del frenado y, posteriormente, analizamos el rendimiento del frenado para realizar simulaciones de la trayectoria balística bajo condiciones de baja gravedad
Diseño y desarrollo de pruebas sintetizadas para distintos circuitos digitales ejemplo, en un entorno FPGA-PC
No full textDesde el desarrollo del primer procesador integrado hasta el día de hoy el número de transistores ha aumentado drásticamente, siendo favorable para el desarrollo de circuitos cada vez más complejos y sofisticados. Sin embargo, debido al aumento en la complejidad, procesos en el desarrollo de un proyecto se han visto afectados, un claro ejemplo de esto es la verificación pues en proyectos de gran complejidad puede llegar a tomar hasta el 70 por ciento de los esfuerzos totales.
Dado que la verificación es un proceso clave en el desarrollo de un proyecto, pues permite elevar la calidad del producto, corrobora el cumplimiento de las especificaciones y es un factor clave en tiempos de comercialización. Diversas tecnologías HW/SW (Co-emulación) han sido desarrolladas por empresas con el propósito de mejorar la verificación; sin embargo, estas suelen ser de acceso limitado para pequeñas empresas e instituciones académicas, debido al alto costo que estas implican.
Este trabajo propone un esquema de comunicación que permite el intercambio de información entre un entorno de hardware y un entorno de software (FPGA-PC) con propósitos de verificación, con lo cual se busca mejorar los tiempos que normalmente tomaría si se utilizaran métodos convencionales basados en software. Esto se realiza por medio de herramientas con acceso libre: Xilinx Vivado, SystemVerilog, C, Python y mediante la modificación del framework PYNQ. El trabajo con este entorno (FPGA-PC) hace posible para instituciones educativas y pequeñas empresas trabajar en verificación, con recursos libres y hardware de costo accesible.
Con propósitos demostrativos se realizó el diseño e implementación de cuatro casos de estudio donde se muestra la utilidad del esquema propuesto bajo cuatro posibles escenarios, pero sin estar limitado a estos. En el primero se trata de un elemento combinacional, en el segundo un elemento compuesto por elementos combinacionales y secuenciales, para el tercero se tomó como base un microprocesador “pipelined MIPS” de cuatro etapas y se dividió en dos particiones distribuidas en dos tarjetas de emulación PYNQ Z1, por último, se tomó como base un elemento bajo prueba compuesto por elementos combinacionales y secuenciales, y se generaron múltiples “Testbenches” distribuidos en SystemVerilog, Python y VHDL, en el entorno FPGA-PC