 
 
 
 
|
|
Projetos
Os seguintes trabalhos estão sendo desenvolvidos pelo grupo:
1. Estudo teórico da estabilidade e desempenho de filtros
adaptativos
Este projeto conta com apoio da FAPESP (nos termos de dois projetos de
Auxílio Individual à Pesquisa), de outubro de 2001 a abril de 2003, e
de janeiro de 2005 em diante.
A análise precisa de filtros adaptativos é um problema
consideravelmente complexo (pois os filtros são sistemas não-lineares,
variantes no tempo, e muitas medidas de desempenho são estocásticas).
Por esta razão, atualmente há uma teoria bem avançada apenas para o
caso de "adaptação lenta" (apesar de filtros adaptativos serem
utilizados já há bastante tempo e em uma ampla gama de aplicações, como
cancelamento ativo de ruído, identificação de sistemas, controle
adaptativo, equalização e cancelamento de eco em telefonia, etc). No
entanto, em diversas situações é necessário que se utilize uma taxa de
adaptação o mais rápida possível.
-
O trabalho desenvolvido aqui procura:
- Identificar e explicar novos fenômenos que aparecem quando
a taxa de adaptação é rápida,
- Demonstrar em que situações e para que classes de filtros
cada tipo de fenômeno se manifesta,
- Mostrar como usar os novos conhecimentos de forma útil (e
em alguns casos, mostrar como parâmetros usualmente utilizados em
projetos podem ser enganosos ou errôneos),
- Identificar parâmetros de desempenho mais adequados para a
análise de filtros quando a adaptação é rápida.
Trabalhou nesta área o aluno Pablo Emilio Jojoa Gómez, que recentemente
completou seu doutoramento. O trabalho realizado nessa linha de
pesquisa já rendeu várias publicações, e também um prêmio da IEEE Signal Processing Society.
2. Algoritmos para Controle Ativo de Ruído
Em algumas situações, por exemplo, quando há uma fonte de ruído
aproximadamente periódica e de baixa freqüência, métodos passivos para
controle de ruído não são eficazes. Uma solução alternativa que
pode levar a bons resultados nessas situações é o uso de um sistema
ativo para controle de ruído, isto é, a geração de um anti-ruído que cancele o som
indesejado.
Sistemas para controle ativo de ruído têm em seu cerne um filtro
adaptativo, que tem como entrada um sinal correlacionado com o ruído
que
se deseja eliminar, e como saída um sinal bastante semelhante ao ruído
indesejado, mas com fase oposta. Nosso grupo estuda algoritmos
para cancelamento ativo de ruído, buscando obter o maior cancelamento
possível para sinais indesejados complexos.
A aplicação estudada no momento é cancelamento de ruído de sistemas de
ar-condicionado.
Trabalhou neste tema os mestrandos Alex José Veloso.
Atualmente estão trabalhando Ewerton Ickowzcki e Jonnathan Partamian.
3. Aplicações de Estimação e
Filtragem Adaptativa a Sistemas de Comunicações Digitais
Sistemas de comunicações digitais usam
rotineiramente filtros adaptativos, seja para cancelamento de eco
(acústico ou de linha), seja para equalização de canal (compensação da resposta em
freqüência do canal, de maneira a se permitir uma taxa de transmissão
maior). Em nosso grupo, estão sendo desenvolvidos trabalhos
visando a:
- Verificar a utilidade de se utilizar um equalizador para
sistemas de transmissão usando orthogonal
frequency-division multiplexing (OFDM). Pretende-se verificar se
uma idéia proposta recentemente na literatura leva realmente a
resultados úteis; pretende-se também testar uma nova forma de
equalização idealizada por Luís Carlos Lorenzo Acácio (mestrando), que
pode levar a um melhor aproveitamento da banda do canal OFDM (através
da
redução do intervalo de guarda).
- Comparar diversos algoritmos para cancelamento de eco de
linha telefônica. Nos últimos anos têm sido propostos inúmeros
novos algoritmos para filtragem adaptativa, supostamente mais rápidos
ou
requerendo um número de operações reduzido. O trabalho de
mestrado
de Tiago José Goulart visa comparar os mais promissores dentre esses
novos algoritmos para a aplicação de cancelamento de eco. A
comparação deverá ser tanto teórica (melhorando os modelos disponíveis
em alguns casos, ou realizando análises em condições semelhantes), como
através de simulações usando sinais reais, medidos em linhas
telefônicas.
Trabalhou neste
tema o aluno Luís Carlos Lorenzo Acácio.
4. Estimação com incertezas nos modelos
O problema de se estimar um parâmetro a partir de medidas ruidosas é
encontrado com bastante freqüência na prática, e pode ser resolvido de
maneira satisfatória através do método dos mínimos quadrados, por
exemplo. No entanto, este e outros métodos dependem de se conhecer um
modelo preciso do sistema que gerou os dados que se quer utilizar.
Normalmente esse modelo também é impreciso, e técnicas para se
levar esta imprecisão em conta são importantes. Existem métodos para
resolver este problema (como mínimos quadrados totais, por exemplo),
mas
normalmente estes métodos não levam em consideração todas as
informações
disponíveis sobre o tamanho da incerteza no modelo.
Recentemente, alguns novos algoritmos estão sendo propostos
para efetivamente generalizar o método dos mínimos quadrados para
tratar
incertezas nos modelos. Essas generalizações procuram estender
propriedades importantes do método dos mínimos quadrados para situações
mais complexas, em especial a ortogonalidade entre o erro residual e o
vetor de dados.
O trabalho desenvolvido visa:
- Adaptar os novos métodos para diferentes aplicações,
- Desenvolver algoritmos recursivos para estes novos métodos,
- Estudar teoricamente as propriedades estatísticas e
determinísticas destes métodos,
|
Grupo de Filtragem Adaptativa e Estimação
