INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Finite state machine watermarking scheme using genetic algorithms for IP cores protection
Get PDFThis thesis proposes an improved procedure to watermark Intellectual Property
Cores at Register Transfer Level using Genetic Algorithms. First, watermarking
signature and Intellectual Property Core's behavioral description are translated into
Finite State Machines in preparation for merging. The resulting Finite State Machine
contains the watermarked Intellectual Property Core maintaining its original
functionality without disruption. Next, a reduction procedure is applied to the watermarked
design. At this stage, dealing with hanging states is challenging, if any
of these is deleted, the watermark could be removed and possibly the original Intellectual
Property Core functionality would not be disrupted. Both Finite State
Machine merging and reduction are NP-Complete problems. In this study an improved
objective function is proposed to accurately model the Finite State Machine
reduction problem while applying Genetic Algorithms as optimization techniques at
both stages. Empirical results show a significant improvement in terms of the number
of final hanging states and watermark embedding strength as regards previous
reported approaches.
Results of applying the proposed technique to watermark a number of Finite
State Machines are presented and discussed
Diseño e integración de un radioenlace experimental en la banda de UHF para comunicaciones satelitales
No full textEn el contexto de las comunicaciones terrestres y satelitales se utilizan radioenlaces en
las bandas de ultra-alta frecuencia (UHF, por sus siglas en inglés) para la transmisión
de señales de telemetría y tele-comando, así como para la transferencia de datos provenientes
de sensores remotos. En esta tesis, se propone el estudio, diseño e integración de un
esquema mínimo de transmisor-receptor de radiofrecuencia que opere en las bandas de uso
libre para aplicaciones científico-medicas-instrumentación, en las bandas de 430-440 MHz.
Este radioenlace permitirá la generación de una plataforma de desarrollo de esquemas de
transmisión que se utilizan en nanosatélites (TubeSats), como enlaces de telemetría y telecomando
o bien para la transmisión satélite-tierra de los datos de misión de estos artefactos.
Este trabajo se inserta en el contexto de las actividades de investigación y académicas para
el desarrollo de nano-satélites experimentales, en el marco de las actividades de ciencia y
tecnología espaciales del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y el
Centro Regional de Enseñanza de Ciencia y Tecnología del Espacio para América Latina y el
Caribe (CRECTEALC)
[Ca2+]i Profiles extraction from endothelial cells using fluorescence digital images
Get PDFThe understanding about cells behavior and its interaction with the medium has
become fundamental in order to design therapies and drugs to maintain health of
living.
Endothelial cells cover the inner surface of blood vessels and cardiac cavities and
they achieve a wide variety of functions as the vascular tone regulation, inflammatory
reactions, fibrinolysis and coagulation. Proliferation and migration of endothelial cells
are strongly regulated by its intracellular calcium ([Ca]2+i ) concentration.
Those essential functions are altered when the endothelium is damaged by some
diseases as diabetes mellitus which is a public health problem that is increasing at
alarming rate not only in Mexico but also worldwide. Hence the importance of modeling
the endothelial cells behavior under different stimuli.
In this thesis a proposal to automate the intracellular calcium profiles extraction
from fluorescence image sequences of endothelial tissue is presented. Digital image
processing techniques, as adaptive binarization, were joined with a multi-target tracking
scheme supported by Kalman state estimation. Each component of the proposed
system is explained below.
The system was tested with image sequences from two different stimuli. Results
showed consistency in the extracted data and validated the need of the tracking
scheme. Two important contributions of this work are the automatic relocation of
the regions of interest assigned to the cells and the possibility of a massive data
extraction
Códigos de verificación de paridad de baja densidad: Construcción y Propiedades
No full textEn este trabajo se revisan métodos de construcción y propiedades de los códigos LDPC, tanto en el caso binario como en el no binario (NB).
Para el caso binario se presenta un programa-muestra interactivo programado en MATLAB que pudiese ser usado como elemento de apoyo para presentar e iniciar el estudio de los códigos LDPC. Esta herramienta no sólo presenta los conceptos básicos necesarios para iniciar el estudio de los códigos LDPC, sino que además permite al usuario observar el impacto de los parámetros de diseño, transmisión y decodificación en el desempeño global de los mismos.
En el caso no binario el análisis se enfoca el método de diseño de códigos cuasi cíclicos (QC) llamado Lifting. A partir de este análisis, se propone un algoritmo para optimizar la selección de los parámetros de diseño de esta construcción con el fin de evitar la presencia de aciertos Absorbing Sets en el grafo de Tanner de los códigos generados con este algoritmo garantiza un mejor desempeño en la región de Error Floor mientras que su estructura cuasi cíclica les confiere un nivel moderado de complejidad de codificación / decodificación. Resultados de simulaciones comprueban el desempeño superior de los códigos generados con el algoritmo propuesto en comparación con construcciones reportadas recientemente
Simulación de un láser Mode-Locked de fibra óptica
No full textLos láseres de amarre de modos de fibra óptica ocupan un importante lugar en la investigación y el desarrollo de aplicaciones. Los láseres de fibra óptica son compactos, sus posibles configuraciones son muy flexibles y en muchos de los casos no contienen elementos de espacio libre por lo que no son sensibles a cambios ambientales.
Los láseres de fibra óptica son más complejos comparados con los de estado sólido porque en su funcionamiento incluye efectos de dispersión de velocidades de grupo, dispersión de altos órdenes y múltiples efectos no lineales tales como: Automodulación de fase, rompimiento de pulsos, efectos de dispersión Raman y Brillouin. Como consecuencia de esto los parámetros del pulso o pulsos a la salida depende de forma muy complicada de muchos otros de la cavidad como: longitud de las fibras, ancho de banda, dispersión de fibra, amplificación de fibra dopada, potencia de saturación de la fibra dopada, ancho de banda del filtro, transmisión de acoplador, etc. En muchos casos para generar pulsos deseables se utilizan cavidades compuestas de fibras con distintas dispersiones. Debido a la complicación del funcionamiento para desatollar un láser de amarre de modos con parámetros deseables es necesario hacer primero una simulación de laser el cual permita desarrollar la configuración del láser.
En el trabajo se desarrolla el programa en Matlab para la simulación de un láser de amarre de modos de anillo. El funcionamiento del láser está basado en rotación de polarización no lineal. La cavidad incluye una fibra dopada con Er la cual se usa como amplificador, una fibra estándar cual causa la rotación no lineal de polarización, un polarizador el cual junto con la fibra estándar constituye un elemento cual transmisión que depende de la potencia del pulso, una placa retardadora λ /4 y una placa retardadora λ/2 cuales sirven para el ajuste de los perdidas en cavidad con pulsos de baja y de alta potencia. En la simulación se modela cada uno de los elementos del láser y la propagación del pulso en la fibra empleando el Método Split-Step Fourier (MSSP) y se hace un seguimiento del pulso dentro de la cavidad.
Los resultados de la simulación muestran claramente el proceso de estabilización del pulso o pulsos en la cavidad. De acuerdo a los resultados el proceso de estabilización de los pulsos en este laser se puede separar en cuatro etapas: amplificación, compresión, oscilación y estabilidad
CMOS interface circuits for metal-oxide gas sensors
Get PDFThe development of portable, low cost, low power and high performance gas
sensing systems based on MOX gas sensors involves advances in three areas: chemical
sensors, data analysis algorithms or information extraction methods and electronic
circuits to interface the sensors with the data processor. Currently, several
data analysis algorithms and operation modes of MOX gas sensors have been
developed and are being tested to improve their poor selectivity and stability of
such sensors. However, to attain a practical high accuracy gas sensing system, it is
also necessary to develop a high accuracy interface circuit. Furthermore, for sensor
network applications, the interface circuit needs to have low power consumption
and low cost.
This thesis proposes circuit topologies to implement CMOS interface circuits for
resistive chemical sensors. Specifically a general topology is proposed for the readout
circuit that not only handles a wide dynamic range of resistance variation but
also allows to implement resistance to period converters robust to supply and
environment temperature variations. Furthermore, a flexible temperature control
system is presented that enables handling heaters with different requirements in
power consumption to achieve the desired operating temperature of the sensor.
The simplicity and flexibility of the proposed topologies can facilitate the interface
circuit implementation to different technology nodes.
The proposed readouts and temperature control circuits were implemented in an
180nm CMOS technology. One the one hand, five Resistance-to-Period Converters
(RTC) based on first order relaxation oscillators were designed. The circuits were
tested with ±10% of variations in supply voltage and a range of environment
temperature from 3 to 95◦C. Experimental results showed that the proposed topology
can get robust RTCs to temperature and supply voltage variations without accuracy
biasing circuits or high-performance sub-circuits, maintaining deviations in
the output signal in the order of ±1% in almost two decades of resistance variations.
On the other hand, a temperature control circuit based on the on/off control
technique was also designed. The functionality of the control circuit was tested
using the commercial AS-MLC gas sensor. Experimental results showed a resolution
of ±4.5◦C in the operating temperature control
Mecanismo escalable para la sincronización de datos multimedia en tiempo real para la comunicación en grupo
Get PDFThe need of interaction between multiple users has motivated the development
of new applications in multimedia systems, through these new applications
are expected maximize the user experience and meet the communication demands.
These new challenges motivate the design and development of mechanisms for
multimedia data synchronization in Group Communication Systems. The main
issue facing these new mechanisms is scalability, as they must efficiently handle
the increase in both the number of flows and participants in communication.
The main contribution of this work is the proposal of a scalable mechanism for the
multimedia streams synchronization based on decentralized scheme. These scheme
propose the split of group of communication in subgroups of participants and
a hierarchy according to their temporal distance. By the use of a Master/Slave
scheme the hierarchy of flows is achieved; also, will achieves reduce the number of
control information to send and provide support for the increase of entities from
the division in subgroups.La necesidad de interacción entre varios usuarios ha motivado el desarrollo de
nuevas aplicaciones en Sistemas Multimedia (SM), mediante estas nuevas aplicaciones
se espera maximizar la experiencia del usuario y cumplir con la demanda
de comunicación. Estos nuevos retos motivan el diseño y desarrollo de mecanismos
para la sincronización de datos multimedia en Sistemas de Comunicación en
Grupo (SCG). El principal problema al que se afrontan estos nuevos mecanismos
es la escalabilidad, ya que deben de manejar de manera eficiente el incremento
tanto en el número de flujos como de participantes en la comunicación.
La principal contribución de esta investigación es la propuesta de un mecanismo
escalable para la sincronización de flujos multimedia basado en un esquema
descentralizado. El esquema propone la división del grupo de comunicación en
subgrupos de participantes y una jerarquía en función de su distancia temporal.
Mediante el uso de un esquema maestro/esclavo se logra jerarquizar los flujos;
además, se logra reducir el número de información de control a enviar y brindar el
soporte al incremento de las entidades a partir de la división de subgrupos
Sistema de monitoreo meteorológico para el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano
Get PDFEl propósito de este documento es proporcionar información técnica sobre el sistema de monitoreo meteorológico instalado en el sitio del GTM. Se incluyen descripciones de sus componentes, instalaciones y su operación. También se mencionan aspectos relacionados al programa informático utilizado para implementar los procesos de adquisición, procesamiento, almacenamiento y publicación en Internet de las diversas variables meteorológicas monitoreadas en el sitio. Se describen los procesos de organización, clasificación y reducción de los datos meteorológicos; la elaboración de reportes y se presentan algunos resultados obtenidos
Propagación de una onda electromagnética a través de la ionósfera bajo condiciones de centelleo
Get PDFIn this thesis, trans ionospheric propagation models based on spectral techniques were
implemented in order to analyze the effects caused by ionospheric scintillation on
satellite communication systems and to advance on the understanding of the dynamics
of the propagation. Specifically, the Helmholtz wave equation in the paraxial form
and not paraxial form were implemented and the Split - Step Method solutions were
compared once normalized. This analysis was performed considering first an ideal
propagation, then an inhomogeneous nonlinear medium (Square - Law), a patterned
medium characterized by multiple phase screens generated from spectral models
of Power - Law used to predict the variant behavior in time and space from the
atmosphere and finally statistical models of ionospheric scintillation. To check the
operation of the method of propagation convergence tests were performed varying the
spatial resolution and the number of screens phase approximation algorithm. Finally
phase screens based on canonical deterministic equations were modeled and generated
results using them in the propagation model were compared with those obtained using
statistical models for the purpose of advancing in the search of a functional model of
ionospheric scintillation.En este trabajo de tesis se implementaron modelos de propagación transionosférica
basados en técnicas espectrales con el propósito de analizar los efectos provocados por
el centelleo ionosférico en los sistemas de comunicación satelital y avanzar en el entendimiento
de la dinámica de la propagación. Específicamente se partió normalizando
la ecuación onda de Helmholtz en su forma paraxial y no paraxial y se compararon
sus soluciones respectivas con las implementadas por medio del método Split - Step
MPS una vez normalizado. Este análisis se realizó teniendo en cuenta primero un
medio de propagación ideal, seguidamente un medio lineal no homogéneo (Square -
Law), un medio modelado por medio de pantallas múltiples de fase generadas a partir
de modelos espectrales de Power - Law utilizados para predecir el comportamiento
variante en el tiempo y en el espacio de la atmósfera y finalmente modelos estadísticos
de centelleo ionosférico. Para comprobar el funcionamiento del método de propagación
se realizaron pruebas de convergencia variando la resolución espacial y el número de
pantallas de fase en el algoritmo de aproximación. Por último, se generaron pantallas
de fase basadas en ecuaciones determinísticas canónicas y utilizándolas dentro del
modelo de propagación se compararon los resultados con los obtenidos al utilizar
los modelos estadísticos con el propósito de avanzar en la búsqueda de un modelo
funcional de centelleo ionosférico
Prueba nula de Ronchi dinámica
Get PDFUna de las técnicas más comúnmente usadas, por los técnicos en los
talleres de fabricación de superficies ópticas, es la prueba de Ronchi. Con
ella se verifica el proceso de fabricación con el siguiente procedimiento,
primero, simulando un ronchigrama de la superficie ideal el cual se imprime
a escala real, en forma de mascarilla y generalmente con baja resolución
espacial, es decir, de tres a siete franjas. Este ronchigrama simulado, es
colocado sobre la superficie que se está fabricando y se compara,
visualmente, con el patrón experimental obtenido experimentalmente. Esta
manera de realizar la comparación, conlleva a errores sistemáticos en la
evaluación de la superficie, pues dicha evaluación depende en gran medida
del criterio del observador.
En este trabajo se presenta un método para la recuperación del frente
de onda de superficies cónicas en eje como fuera de eje, utilizando un sólo
ronchigrama sin la necesidad de ajustes polinómicos ni de integraciones
trapezoidales, además de que se elimina el criterio del observador al
comparar computacionalmente el ronchigrama que se quiere analizar
contra ronchigramas teóricos. La recuperación del frente de onda se logra
al asignar valores aleatorios pero controlados, a los coeficientes del
polinomio de aberración de tercer orden asociados a la diferencia de
camino óptico (OPD). La prueba de Ronchi puede ser vista como una
variación de un interferómetro de desplazamiento lateral [1], es decir, como
la resta del frente de onda original W(x, y) y del frente de onda desplazado
W(x+Δx, y), dando como resultado la generación de un ronchigrama, el cual
es comparado con el ronchigrama analizado. El ronchigrama generado que
mayor parecido tenga con el ronchigrama analizado (Según el criterio de
rms o de correlación), será el ronchigrama solución