RESÚMENES BLOQUE I PROCESAMIENTO DE SEÑALES 1

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RESÚMENES

BLOQUE I PROCESAMIENTO DE SEÑALES 1

“Proyecto Chasqui-EEJ para comunicaciones de voz y datos vía el Electrochorro Ecuatorial empleando la tecnología Software-Defined Radio”

Nadia Yoza

Radio Observatorio de Jicamarca

El Electrochorro Ecuatorial (Equatorial ElectroJet, EEJ por sus siglas en inglés) se presenta como un medio alternativo para establecer enlaces de radio-comunicaciones punto a punto por dispersión frontal utilizando la banda de VHF. Este fenómeno consiste en una corriente horizontal de electrones que fluye a lo largo del Ecuador magnético, alrededor de los 100 km de altura en la ionosfera. El objetivo de este proyecto es establecer un enlace para comunicaciones de voz y datos vía EEJ en modo half dúplex entre dos estaciones ubicadas en el territorio peruano. Para ello se empleará un sistema basado en la tecnología Software-Defined Radio, que permite implementar mediante software partes que típicamente estaban implementadas en hardware, de modo que sea posible implementar nuevas diversas técnicas de modulación y transmisión con el objetivo de mejorar la calidad de las comunicaciones vía EEJ de una manera flexible, escalable y a bajo costo. Para ello se usará la librería GNU Radio y el equipo USRP. En este trabajo se mostrarán los programas desarrollados tanto para las comunicaciones de voz como de datos, así como el diseño y configuración del enlace. Además, con la finalidad de probar dichos programas y el sistema a emplear sin necesidad de implementar físicamente el enlace, se usará el simulador de comunicaciones vía EEJ previamente implementado, tras lo cual se procederá a realizar las pruebas de campo entre las dos estaciones.

“Simulador de las capas de transmisión y recepción ISDB-Tb para canales gaussianos con ruido Impulsivo”

David Ponce INICTEL

El presente trabajo prop=ne y describe la implementación de un simulador de las capas de transmisión = recepción del estándar de TV digital ISDB-Tb, a fin de medir su desempe=F1o frente a canales con ruido impulsivo y ruido AWGN. El software desarrollado incluy= también un simulador de canal con las respuestas en frecuencia obtenidas =or los analizadores de espectros en las pruebas reales de cobertura de señal.

En=este trabajo se describen también las características del simulador de canal=y los modelos matemáticos aplica-dos. Al final se presentan los resultados comen=ados de las simulaciones realizadas para diferentes escenarios de transmisión.

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“Solución en GPU para la simulación Monte Carlo de trayectorias de partículas en plasmas de O+, H+, He+”

Daniel Suárez

Para tener en cuenta los efectos de las colisiones de Coulomb en señales de radar de dispersión incoherente, Milla & Kudeki [2011] desarrollaron una solución Monte Carlo para el cálculo del espectro de dispersión incoherente para distintas configuraciones de plasma. Este procedimiento está basado en la simulación de las trayectorias de par-tículas cargadas en plasmas de O+, H+, He+; tarea que requiere de una gran potencia de cálculo computacional. En esta presentación reportamos el desarrollo de un nuevo algoritmo de cómputo paralelo implementado sobre Unidades de Procesamiento Gráfico (GPUs), el cual reduce el costo computacional requerido por la simulación de las trayectorias de partículas. Este algoritmo hace uso de la arquitectura CUDA creada por NVIDIA, y emplea múltiples hilos de procesa-miento, donde cada hilo realiza la simulación de la trayectoria de una partícula (electrón o ión) para un conjunto de condi-ciones iniciales y parámetros del plasma. Los resultados de la simulación son series de tiempo de las velocidades y despla-zamientos de cada partícula en tres dimensiones, estos resultados son usados en la estimación del espectro de dispersión incoherente. La implementación del algoritmo en la GPU y resultados preliminares son expuestos en esta presentación.

“Telescopio Monitor de explosiones solares en la Estación Solar de Ica y el Proyecto CHAIN”

Denis Cabezas Instituto Geofísico del Perú

El Telescopio Monitor de Explosiones Solares (FMT de sus siglas en inglés) es un instrumento especialmente diseña-do para registrar imágenes del disco solar simultáneamente en diferentes longitudes de onda alredediseña-dor de la línea de absorción del H-alfa central. El FMT fue instalado el mes de marzo del 2010 en la Universidad Nacional de Ica como parte del proyecto internacional CHAIN (Continuous H-Alpha Imaging Network) patrocinado por el Observa-torio de Hida de la Universidad de Kyoto, Japón; cuyo objetivo principal es registrar imágenes del disco solar las 24 horas del día. Haremos una descripción general del FMT, además se dará a cono-cer los eventos más importantes registrados por el FMT en la Estación Solar de Ica, reduc-ción y procesamiento de datos, así como también un análisis preliminar de dichos eventos.

“Estimación de Vertical Drift usando datos de Magnetómetros con Redes Neuronales 2.0”

Percy Cóndor

En este trabajo presentamos la versión mejorada de la versión anterior presentada en la estimación de derivas ver-ticales en la Ionosfera usando los datos de los magnetómetros del Radio Observatorio de Jicamarca (ROJ) y de Piu-ra con la ayuda del método de estimación de las Redes Neuronales. Usando otro mejor algoritmo de la Backpro-pagation de las redes neuronales, de la técnica de entrenamiento de Gradiente descendiente con Momento a de Levenberg-Marquardt, se obtuvo buenos resultados. Además presentamos resultados usan-do solo la componente horizontal del campo magnético del ROJ. Así obtenemos usan-dos estima-ciones para un tiempo y validados con los datos de derivas que se toma con el radar del ROJ.

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“Estimación de volumen de lesiones de Leishmaniasis cutánea utilizando un escáner láser de triangulación 3D”

Benjamín Castañeda

Pontificia Universidad Católica del Perú

BLOQUE II ELECTRONICA 1

Título: “Automatización del apunte del haz de la antena ABS control”

Darwin Córdova

El proyecto ABS tiene como objetivo controlar el apunte del haz de la antena principal del Radio Observatorio de Jicamarca ROJ. Este proyecto está dividido en dos etapas: ABS-RF (encargado de realizar la conmutación RF de potencia) y ABS-Control (encargado del control de los módulos de conmutación RF). ABS-Control está subdividido en tres partes: el módulo de monitoreo, el módulo de control central y el conjunto de estaciones remotas (ER’s) instaladas en la antena, encargadas de manejar los módulos de conmutación RF. El alcance inicial del proyecto será de un cuarto de la antena conformado por 16 bloques, en cada bloque se instalará una ER y dos bloques de conmutación RF.

“Desarrollo de un prototipo de conmutador TR de radar de 800 kw”

Fernando Villanueva, Otto Castillo Radio Observatorio de Jicamarca

El presente proyecto consiste en la modernización del dispositivo de conmutación TR del radar prin-cipal del ROJ, que conecta la antena en forma secuencial, con el transmisor (TX) y luego con el recep-tor (RX). Este dispositivo compatibiliza la alta potencia presente en el transmisor del radar del ROJ, con la alta sensibilidad requerida en el receptor, además de aislarlo y protegerlo apropiadamente. El TR diseñado irá montado dentro de una porción de línea de transmisión coaxial de 6”, y será instalado en la línea coaxial que une el transmisor con la antena. La parte del circuito de recepción, contará con un circuito limitador adi-cional, para atenuar el remanente de señal no deseada proveniente del transmisor, durante el pulso de transmisión. El módulo adicional indicado, une el módulo principal TR con el receptor con una pérdida de inserción muy baja. Este prototipo del proyecto persigue lograr ventajas de funcionamiento en relación al tipo de TR actual, tales como, menor pérdida en la parte de recepción; ausencia de ajuste mecáni-co, que se traduce en una mayor fiabilidad durante la toma de datos, y mejor aislamiento TX-RX.

“Diseño de un sistema de monitoreo remoto de posición implementado en una bicicleta”

Cristian Cisneros

Universidad Nacional de Ingeniería

Este proyecto consiste en el desarrollo de un sistema embebido para el monitoreo remoto de la posición de un ve-hículo de transporte desde una estación remota, para lograr que el sistema reconozca su posición se hace uso de un GPS, para la transmisión de esta información se incluye un módulo GSM que envía, mediante mensajes de texto la posición, latitud, longitud y la hora actual a la estación encargada de registrar dichos datos. Para la

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implemen-tación se emplea un microcontrolador que a su vez hace uso de una tarjeta SD-Card para almacenar un re-porte de los estados del sistema. Para la prueba de funcionamiento se instaló el sistema en una bicicleta, y como resultado podemos ver en la estación de monitoreo la gráfica de la trayectoria del móvil en tiempo real.

“USB-DDS”

Iván Manay

El módulo DDS es un equipo que genera la señal de radiofrecuencia que será usado en el área de trans-misores. Este módulo está basado en la tarjeta de evaluación AD9854 de Analog Device que requie-re de una conexión al puerto paralelo de una PC para su configuración usando el softwarequie-re del fabricante. El presente proyecto busca diseñar y fabricar una interface que configure a la tarjeta de evaluación de forma automática instantes después del encendido del equipo usando una configuración por defec-to y de ser necesario cambiar la configuración de forma manual desde PC mediante una conexión USB.

“Procesamiento de imágenes en tiempo real utilizando la API UNICAP bajo Linux”

José Alcántara

En la actualidad, muchas industrias peruanas buscan alcanzar estándares internacionales para hacer sus pro-ductos más competitivos. Para lograrlo, uno de sus requisitos fundamentales es la minimización en las fa-llas de producción. Los procesos de verificación post-producción son muy costosos y/o retrasan el proce-so. Una solución que es cada vez más utilizada en la industria nacional es el procesamiento de imágenes en tiempo real. Con la API UNICAP (licenciada por el GNU y auspiciada por Imaging Source, fabricante de cámaras in-dustriales) se pueden conseguir soluciones que se ajusten a los problemas de la industria con un bajo costo y op-timizadas para el proceso con el que se quiere trabajar. En esta presentación, se mostrará cómo se utilizó estas li-brerías para conseguir la verificación de errores en un proceso de producción de plásticos, utilizando dos cámaras conectadas a la misma unidad de procesamiento y conectadas a un hardware remoto para el control de alarmas.

BLOQUE III PROCESAMIENTO DE SEÑALES 2

“El problema de equilibrio de Nash generalizado y desigualdad variacional”

John Cotrina

Instituto de Matemáticas y Ciencias Afines

El problema de equilibrio de Nash generalizado es un modelo importante que ha tenido sus raices en las ciencias económicas, pero está siendo utilizada fructíferamente en muchos campos diferentes.

Daremos una formulación en términos de desigualdad variacional y deduciremos un resultado de existencia de solución.

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“Procesamiento de imágenes de interferometría Fabry-Perot para Aeronomía”

Luis Navarro

En nuestro país, se realizan estudios de aeronomía utilizando dispositivos ópticos tales como los Interferómetros Fabry-Perot. Estos se encuentran diseñados para recibir la línea OI 630 nm del nightglow a 250km promedio. Esta banda corresponde a la frecuencia del fotón liberado como consecuencia del cambio de nivel energético de esta molécula luego de reacciones químicas ocurridas en la ionósfera al encontrarse un ión de oxígeno con una molé-cula neutra. De manera que al analizar el centro y ensanchamiento Doppler del espectro del nightglow es posible determinar velocidades y temperaturas de los vientos neutros en la ionosfera. La técnica utilizada para dicho aná-lisis se basa en un ajuste no lineal de mínimos cuadrados a un modelo representado por los coeficientes de Fourier de una señal de referencia conseguida mediante un laser a 632.7 nm. Asimismo, las imágenes obtenidas se tra-ducen a un perfil unidimensional utilizando el concepto de sumas anulares mediante el cual se divide la imagen bidimensional en anillos anulares de áreas iguales y los pixe-les contenidos en ellos se suman para obtener un punto dentro de este perfil. Por tanto, se presenta el procedimiento actual utilizado por el ROJ para la extracción de los mencionados parámetros.

“Un nuevo método para detección de pixelado2 basado en las características del sistema visual humano” Joel Telles

INICTEL

El presente trabajo es una aplicación orientada a la estimación objetiva de calidad de video sin referencia. Esta aplicación ha sido exclusivamente desarrolla para evaluar video procesados bajo los estándares MPEG y H.264. La medición de calidad se basa principalmente en el cálculo y estimación de dos tipos de distorsión: pixelado (blockiness) y blurring (Desenfoque). Entre las principales aportaciones de este trabajo es un método modificado de detección de bordes para una lo-calización eficiente del pixelado, el uso de análisis de la superposición de bloques y el diseño de las reglas de percepción adaptada experimentalmente. La mayoría de los trabajos se han centrado en el desarrollo de mé-todos empleando una referencia. Sin embargo, el hecho de que las fuentes originales no siempre están disponi-bles, limitan las aplicaciones en campo. Por otro lado, métodos sin referencia no requieren la fuente original.

“Obtención de imágenes ESF en tiempo real usando multiprocesamiento” Miguel Urco, Jorge L. Chau

Desde el primer reporte dado en 1938 [1] el Equatorial Spread F (ESF) ha sido observado con gran interés por diferentes motivos: satisfacer la curiosidad científica, comprender las causas que lo originan y los efectos que lo producen, su im-plicancia en las comunicaciones trans-ionosféricas, etc. En el Radio Observatorio de Jicamarca este fenómeno ha sido observado continuamente desde 1996 por el radar principal en el modo JULIA, que permite visualizar el ESF en dos di-mensiones: altitud y tiempo. Pero dado los avances en la investigación y en los nuevos algoritmos desarrollados, desde el año 2009 se ha añadido un nuevo modo de observación a los ya existentes en Jicamarca, Radar Imaging [3], que

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per-mite obtener datos de ESF en alta resolución: altitud, espacio y tiempo. Este nuevo modo requiere una potencia de cál-culo computacional mucho mayor, pero nos brinda una información mucho más detallada del fenómeno mencionado. En el presente trabajo se explicará este nuevo modo de operación, sus requerimientos computacionales y limitaciones, así como el desarrollo de la solución planteada utilizando un sistema multiprocesador para cubrir todas las necesidades de cál-culo computacional. Cabe resaltar que la implementación se desarrollo utilizando software libre bajo la plataforma Linux. “Noise model discrimination for digital images based on variance-stabilizing transforms and on local statistics:

Preliminary results”

Paul Rodríguez

La mayoría de los algoritmos de restauracion de imagenes asumen como conocidos el modelo de ruido, asi como sus parametros; sin embargo, en casos reales, esta suposición no es necesariamente cierta. Ademas, la falta de in-formacion sobre los parametros del ruido conllevan a metodos euristicos al momento de seleccionar los parametros del algoritmo de restauración.

Dada una imagen sin textura, la cual puede o no estar corrompida con alguna clase de ruido (se consideran los mo-delos Gaussiano, Poisson, Gamma y Rayleigh) se propone un algoritmo simple y efectivo para la discriminacion del modelo de ruido; la discriminacion se lleva a cabo aplicando primero un conjunto de transformaciones de estabili-zacion de varianza para luego estimar la varianza usando un estimador estadistico local; la varianza estimada sera igual a uno solo para la transformacion de estabilizacion de la varianza que esta acorde con el ruido presente en la imagen observada.

BLOQUE IV ELECTRONICA 2

“Diseño de una arquitectura hardware para estimación de movimiento fraccional con precisión quarter-pixel según el formato h.264/avc de compresión de video digital”

Ernesto Villegas

La reciente adopción del estándar de transmisión Japonés-Brasilero de Televisión Digital

Te-rrestre (SBTVD-T) ha abierto nuevas posibilidades de investigación en diversas áreas de la

inge-niería, una de ellas es la compresión de video digital. El H.264/AVC, el más reciente formato de

compresión de video digital, fue adoptado por el estándar SBTVD-T ya que presenta diversas

caracte-rísticas que lo hace superior frente a otros formatos, principalmente en una mayor tasa de compresión.

El presente trabajo se centra en el estudio del codificador H.264/AVC, específicamente en el módulo de

Estimación de Movimiento, tomando en cuenta una de las principales innovaciones del formato: el

algo-ritmo de Estimación de Movimiento Fraccional con precisión Quarter-Pixel o 0.25 píxeles. El objetivo

es aplicar este algoritmo para transmisión de video en tiempo real, para lo cual una solución en

Hard-ware como los FPGA’s resulta ser la mejor opción. Este algoritmo fue implementado en una aplicación

Software de MATLAB, cuyos resultados se compararon con los obtenidos por la simulación de la

arqui-tectura hardware. La arquiarqui-tectura fue descrita en el lenguaje de descripción de hardware VHDL,

si-mulada por medio de la herramienta ModelSim y sintetizada para los dispositivos FPGA de las

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fa-milias Cyclone y Stratix de la compañía Altera. Los resultados muestran que la arquitectura es capaz

de procesar secuencias de video HDTV (1920x1080 píxeles) a una tasa de 30 cuadros por segundo.

“Design and implementation of an adaptive Neuro- Fuzzy Inference System on an FPGA used for Nonlinear Function Generation”

Henry Block

“El nuevo sistema de adquisición de Jicamarca y sus primeras aplicaciones para el estudio de la ionósfera equa-torial”

Marcos Inoñan

“Desarrollo de un sistema de adquisición de data sísmica” Jorge Aparicio, Víctor Paredes

Universidad Nacional de Ingeniería

En la actualidad, muchas industrias peruanas buscan alcanzar estándares internacionales para hacer sus productos más competitivos. Para lograrlo, uno de sus requisitos fundamentales es la minimización en las fallas de producción. Los procesos de verificación post-producción son muy costosos y/o retrasan el proceso. Una solución que es cada vez más utilizada en la industria nacional es el procesamiento de imágenes en tiempo real. Con la API UNICAP (licencia-da por el GNU y auspicia(licencia-da por Imaging Source, fabricante de cámaras industriales) se pueden conseguir soluciones que se ajusten a los problemas de la industria con un bajo costo y optimizadas para el proceso con el que se quiere trabajar. En esta presentación, se mostrará cómo se utilizó estas librerías para conseguir la verificación de errores en un proceso de producción de plásticos, utilizando dos cámaras conectadas a la misma unidad de procesamiento y conectadas a un hardware remoto para el control de alarmas.

“Radares de vigilancia a baja frecuencia”

Gabriel Michhue Marina de Guerra del Perú

Presentaremos el desarrollo de un radar utilizando bajas frecuencias ( HF y VHF) con fines de vi-gilancia marítima tilizando tecnología nacional. Siendo el objetivo principal del radar detec-tar blancos trans-horizontes. Para tal fin, mostraremos los avances realizados hasta el momen-to. (i) Desarrollo e implementación de antenas de bajas frecuencias ( 5-30MHz de ancho de banda). (ii) Desarrollo de algoritmos de detección de blancos utilizando interferometría y (iii) primeras pruebas del sistema.

“Perú-Magneto”: señales electromagnéticas vinculadas con la actividad sísmica