Drafts by Ítalo Xavier
In minimally invasive diagnostic imaging systems, especially on nuclear magnetic resonance machin... more In minimally invasive diagnostic imaging systems, especially on nuclear magnetic resonance machines, the detection of the formed signal presents a high sensitivity, being passive from interference, noise, and instabilities. In order for the final image quality to be obtained, the detection signal needs to be received, filtered, and amplified, with that the remaining process-ing can be carried out. The low noise amplifier is responsible for amplifying the detected signal, whose peak voltage is in the range of millivolts. This amplifier must be a stable and suitable system for signal transmission (impedance matching definition), with the application of sufficiently large gain, through the FET (Field Effect Transistor) amplifier for its processing and that it has the lowest noise injection index (noise figure definition). The present work presents a grounded study and the improvement of a circuit, with adaptations, using the FETHEMT (High Electron Mobility Transistor - ATF-34143) and inductor modeling, as well as the complete project of an LNA (Low Noise Amplifier), using software capable of obtaining feasible results. This work identifies that the influence of the amplifier device model and the real high-frequency inductor modeling must be taken into account for the design of an LNA. The resulting design features polarization configuration, stability, and impedance matching circuits with 20.25 dB gain and 0.58 dB noise figure.
Control with Takagi-Sugeno fuzzy models aims to study non-linear systems. The closed-loop concept... more Control with Takagi-Sugeno fuzzy models aims to study non-linear systems. The closed-loop concept with FES (Functional Electrical Stimulation), is widely used for the rehabilitation of patients with motor dysfunction and in the use of pacemaker and prosthesis generation for paraplegic patients. The fuzzy regulator project for this work was built using the Parallel Distributed Compensation (PDC). This work presents the study of Takagi-Sugeno fuzzy controllers in the dynamics of paraplegic patients with the intention of controlling the position of the patient's leg (equation of this controller and the explicit modeling in state space). Considering Lyapunov stability, it was possible to obtain control by LMIs and simulate the system for validating the temporal response. This proposed work includes the relaxation methodology for the feasibility of the control system in situations of infactibility, such as, for example, minimizing the region of operation of the controller when applying restrictions to the system.
There are some studies that seek to detect behavioral changes in fish in order to reach conclusio... more There are some studies that seek to detect behavioral changes in fish in order to reach conclusions about the presence of certain substances in water. Among the protocols used in behavioral tests in fish stand out the spontaneous swimming tests, preference for light or dark, and swimming resistance. This work will address techniques for automating a system that aims to analyze fish behavior in order to obtain its swimming resistance index. An Arduino Mega microcontroller, a stepper motor, a flow sensor, a temperature sensor, and a printed circuit board (PCB) produced by the author were used for register control, fish detection, and interpretation of the data. sensors. The work was developed to the point where it was possible to make tests controlling the register, obtaining data from the flow sensor, and a simulation with the detection sensor using the infrared wave principle and photodiode.
Papers by Ítalo Xavier
Brazilian Journal of Development, 2021
Nowadays it is very necessary to handle hydrogen correctly to avoid accidents. Due to its high fl... more Nowadays it is very necessary to handle hydrogen correctly to avoid accidents. Due to its high flammability in exposure and operation in industrial environments, it is possible that a gas leak or a fault may occur for the correct operation of equipment. In this paper, a detection system of a commercial hydrogen sensor was developed, using a microcontroller, sensor, LCD display, and a microSD card module. The communication of the sensor with the microcontroller was carried out, followed by the communication between the sensor and the microSD module with the saved data, where serially it was possible to obtain measurements in real-time on an LCD display. Finally, the tests on the system validated the used methodology.
Teaching Documents by Ítalo Xavier
Para o laboratório da semana, foi passado o seguinte objetivo: Regulador e Observador de Estados.
Para o laboratório da semana, foi passado o seguinte objetivo: Estudo do espaço de estados e cont... more Para o laboratório da semana, foi passado o seguinte objetivo: Estudo do espaço de estados e controle com LMIs.
Este trabalho consistiu-se em levantar a função de transferência do regime estacionário de um mot... more Este trabalho consistiu-se em levantar a função de transferência do regime estacionário de um motor de corrente contínua (CC), onde foi observado que para uma entrada do tipo degrau unitário, o motor operando em malha aberta atingiu somente 73 % da amplitude de tensão solicitada. Depois foi utilizado o software Matlab para identificar qual seria sua função de transferência com o auxílio do TOOLBOX do Matlab.
Este relatório irá conter etapas do experimento de um misturador ativo. Com ajuda do software Orc... more Este relatório irá conter etapas do experimento de um misturador ativo. Com ajuda do software Orcad, foi realizado simulação de um circuito misturador ativo baseado em transistor bipolar que foi projetado conforme o roteiro. De início foi necessário calcular os parâmetros de capacitância e indutância do filtro na saída do misturador de modo que atendesse as frequências escolhidas para cada aluno. Essa frequência, referente ao passa faixa do circuito, foi comprovada graficamente com os valores calculados. Além disso foi calculado o índice de mérito para o circuito. Em seguida, foi projetado os circuitos Down-Converter e Up-Converter sem frequência imagem e posteriormente, com a frequência imagem. Finalmente foi aplicado a fórmula para cálculo da tensão referente a uma frequência arbitrária da saída do filtro do misturador.
Para este experimento, foi introduzido conceitos e simulações relacionados a de sistemas PAM (Pul... more Para este experimento, foi introduzido conceitos e simulações relacionados a de sistemas PAM (Pulse-Amplitude Modulation) para dois tipos de formas de onda: Sinc e Cosseno Levantado. Realizou-se simulações para densidade espectral de potência (PSD) e desempenho e performance do modulador. Pode-se também, levantar gráficos e tabelas relacionando a taxa de erro de bit (BER) e da SNR do sistema.
Neste laboratório, foi implementado sistemas de sinalização PAM duobinário e PAM duobinário modif... more Neste laboratório, foi implementado sistemas de sinalização PAM duobinário e PAM duobinário modificado, realizando simulações com os softwares Simulink e Matlab. Ao longo dos experimentos foram obtidos gráficos em vários pontos dos circuitos, averiguando os atrasos e as potencias normalizadas referentes. Simulou-se os sistemas sobre o canal AWGN e encontrou-se seus desempenhos através da relação da SNRxBER de cada um. Foi encontrado finalmente os apectos de suas respectivas densidade espectral de potência analisando os mesmos.
Este experimento trabalhará com o funcionamento das modulações ASK, FSK e PSK binários com canal ... more Este experimento trabalhará com o funcionamento das modulações ASK, FSK e PSK binários com canal de comunicação AWGN, e também suas respectivas demodulações. Para tanto foi utlizado as ferramentas Simulink do software Matlab realizando algumas simulações em diagrama de blocos respectivo de cada modulação. Foi visto através do osciloscópio do Simulink os sinais presentes nos blocos, para compreender o funcionamento de cada um. Além disso, foi levantado
o gráfico da Densidade Espectral de Potência de todos. Finalmente foi comparado o desempenho de cada tipo de modulação, levantando gráficos de BER e de Probabilidade de Erro de Bit em função da SNR do sinal. Através disso foi possível concluir que o desempenho das modulações ASK e FSK são equivalentes, e que a modulação PSK possui o melhor desempenho entre as três.
Este trabalho terá conteúdos abordados em sala de aula, porém trabalhados experimentalmente em la... more Este trabalho terá conteúdos abordados em sala de aula, porém trabalhados experimentalmente em laboratório. Serão abordados simulação de circuitos com transistores do tipo FET canal N. Dentre as análises será possível visualizar curvas de amplificação de pequenos sinais AC. A simulação foi possível ser realizada utilizando o software OrCAD Capture CIS.
Este relatório irá conter a realização prática de um dos roteiros do laboratório. Inicialmente fo... more Este relatório irá conter a realização prática de um dos roteiros do laboratório. Inicialmente foi utilizado como ferramenta de simulação gráfica, MatLab. Com noções de programação do software, para todos os exercícios, foi implementada funções para a representação gráfica dos sinais, e sua respectiva convolução. Para isto, foi estudado a função ’conv’ do MatLab, e foi a partir do principio da mesma, implementada uma função pelos autores deste relatório.
Este relatório contém experimentos referentes à disciplina de Redes de Telecomunicação. Foram rea... more Este relatório contém experimentos referentes à disciplina de Redes de Telecomunicação. Foram realizadas simulações de três sistemas distintos através do software Simulink: Modulação Delta, Diagrama do Olho e Receptor de Correlação para sinais simétricos e assimétricos. Na simulação da modulação delta foram analisadas algumas características
como, os erros de quantização (ruído granular e distorção de inclinação de sobrecarga) da mensagem analógica para a quantizada, aproximação da mensagem somada à um sinal binário. Em seguida, foi analisado o diagrama de olho para distintos valores de variância de ruído, instabilidade na taxa de bit (influência da alteração do jitter ), e também os efeitos de redução de largura de banda. Finalmente, foi implementado o receptor de correlação para avaliação do processo de recepção de sinais simétricos e assimétricos em banda passante, realizando-se simulações para demonstração do funcionamento do receptor. Cada sistema foi discutido, explicado o funcionamento e obtido alguns resultados.
Com o intuito do estudo empírico de sensores aprendidos na disciplina de instrumentação
eletrônic... more Com o intuito do estudo empírico de sensores aprendidos na disciplina de instrumentação
eletrônica, foi aferido dados e também, entendido o comportamento de um sensor
acelerômetro e giroscópio, identificando suas grandezas físicas e o processo da conversão
desses dados para o meio digital. O projeto consiste em um modelamento 3D virtual controlado
pelo sensor MPU-6050 com auxílio dos softwares Arduino e Processing 3. Para o
experimento, também foi nessessário uma matriz de contato (protoboard) para as conexões
necessárias.
Neste experimento, que tinha como objetivo principal projetar, analisar e implementar redes reati... more Neste experimento, que tinha como objetivo principal projetar, analisar e implementar redes reativas na adaptação de impedância em banda larga e banda estreita, foi realizado o projeto de três diferentes redes adaptadoras: uma rede L com 2 elementos em banda estreita, uma rede T com 3 elementos em banda estreita e uma rede em banda larga. Para isso, utilizou-se como ferramentas o software OrCAD e o roteiro experimental. Os circuitos apresentaram boa concordância entre os valores teóricos e práticos. Por final, foi possível concluir que o experimento realmente auxiliou no aprendizado deste conteúdo importante na área de telecomunicações, tal como o casamento de impedância.
Nesta atividade em laboratório, com o auxílio do software OrCAD Capture
SIS, foram realizadas sim... more Nesta atividade em laboratório, com o auxílio do software OrCAD Capture
SIS, foram realizadas simulações referentes a transistores de efeito de campo JFET e MOSFET. Deste modo, foram gerados gráficos de sua curva característica, curva de transferência e também de sua sensibilidade à variações de temperatura como abordado teoricamente em sala de aula.
Este relatório contém a realização prática de um dos roteiros do laboratório. Inicialmente foi pr... more Este relatório contém a realização prática de um dos roteiros do laboratório. Inicialmente foi projetado os circuitos proposto pelo roteiro, e simulado, utilizado como ferramenta gráfica, ORCAD. Primeiro foi projetado um filtro Chebyshev para baixas frequencias e no segundo um filtro ressonante LC para sintonizar uma faixa de frequência.
Thesis Chapters by Ítalo Xavier
A epilepsia afeta cerca de 50 milhões de pessoas em todo o mundo, onde, a cada ano, 5 milhões de ... more A epilepsia afeta cerca de 50 milhões de pessoas em todo o mundo, onde, a cada ano, 5 milhões de pessoas são diagnosticadas com epilepsia globalmente. A grande maioria das epilepsias focais em adultos se origina no lobo temporal. Os medicamentos anticrises podem controlar as crises epilépticas, mas para aqueles que respondem mal ao tratamento médico, as intervenções cirúrgicas podem ser benéficas. A Epilepsia do Lobo Temporal Mesial (ELTM) atinge as estruturas como o hipocampo, polo temporal e tálamo. A anisotropia fracionária (FA), a difusividade axial (AD), a difusividade radial (RD) e a difusividade média (MD) são as métricas que refletem o movimento das moléculas de água ao pós-processar o Imagem Difusor Tensão (DTI), que permite obter o nível estimado e integridade da substância branca e também reconstruir e renderizar fibras (tractografia). Por meio do nosso protocolo e rotina de processamento de imagens, este trabalho foi capaz de avaliar diferenças de conectividade estrutural entre paciente que responderam bem ou não ao procedimento cirúrgico. Os resultados indicam que as métricas FA, RD e MD no ROI ’hipocampo e polo temporal’ ipsilateral ao foco epileptogênico, RD para o ROI ’hipocampo e polo temporal’ contralateral foco epileptogênico e o FA para o ROI ’hipocampo e tálamo’ contralateral ao foco epileptogênico, são biomarcadores que podem correlacionar o nível da conectividade ao controle de crises pós cirúrgico.
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Papers by Ítalo Xavier
Teaching Documents by Ítalo Xavier
o gráfico da Densidade Espectral de Potência de todos. Finalmente foi comparado o desempenho de cada tipo de modulação, levantando gráficos de BER e de Probabilidade de Erro de Bit em função da SNR do sinal. Através disso foi possível concluir que o desempenho das modulações ASK e FSK são equivalentes, e que a modulação PSK possui o melhor desempenho entre as três.
como, os erros de quantização (ruído granular e distorção de inclinação de sobrecarga) da mensagem analógica para a quantizada, aproximação da mensagem somada à um sinal binário. Em seguida, foi analisado o diagrama de olho para distintos valores de variância de ruído, instabilidade na taxa de bit (influência da alteração do jitter ), e também os efeitos de redução de largura de banda. Finalmente, foi implementado o receptor de correlação para avaliação do processo de recepção de sinais simétricos e assimétricos em banda passante, realizando-se simulações para demonstração do funcionamento do receptor. Cada sistema foi discutido, explicado o funcionamento e obtido alguns resultados.
eletrônica, foi aferido dados e também, entendido o comportamento de um sensor
acelerômetro e giroscópio, identificando suas grandezas físicas e o processo da conversão
desses dados para o meio digital. O projeto consiste em um modelamento 3D virtual controlado
pelo sensor MPU-6050 com auxílio dos softwares Arduino e Processing 3. Para o
experimento, também foi nessessário uma matriz de contato (protoboard) para as conexões
necessárias.
SIS, foram realizadas simulações referentes a transistores de efeito de campo JFET e MOSFET. Deste modo, foram gerados gráficos de sua curva característica, curva de transferência e também de sua sensibilidade à variações de temperatura como abordado teoricamente em sala de aula.
Thesis Chapters by Ítalo Xavier
o gráfico da Densidade Espectral de Potência de todos. Finalmente foi comparado o desempenho de cada tipo de modulação, levantando gráficos de BER e de Probabilidade de Erro de Bit em função da SNR do sinal. Através disso foi possível concluir que o desempenho das modulações ASK e FSK são equivalentes, e que a modulação PSK possui o melhor desempenho entre as três.
como, os erros de quantização (ruído granular e distorção de inclinação de sobrecarga) da mensagem analógica para a quantizada, aproximação da mensagem somada à um sinal binário. Em seguida, foi analisado o diagrama de olho para distintos valores de variância de ruído, instabilidade na taxa de bit (influência da alteração do jitter ), e também os efeitos de redução de largura de banda. Finalmente, foi implementado o receptor de correlação para avaliação do processo de recepção de sinais simétricos e assimétricos em banda passante, realizando-se simulações para demonstração do funcionamento do receptor. Cada sistema foi discutido, explicado o funcionamento e obtido alguns resultados.
eletrônica, foi aferido dados e também, entendido o comportamento de um sensor
acelerômetro e giroscópio, identificando suas grandezas físicas e o processo da conversão
desses dados para o meio digital. O projeto consiste em um modelamento 3D virtual controlado
pelo sensor MPU-6050 com auxílio dos softwares Arduino e Processing 3. Para o
experimento, também foi nessessário uma matriz de contato (protoboard) para as conexões
necessárias.
SIS, foram realizadas simulações referentes a transistores de efeito de campo JFET e MOSFET. Deste modo, foram gerados gráficos de sua curva característica, curva de transferência e também de sua sensibilidade à variações de temperatura como abordado teoricamente em sala de aula.