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Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações O interesse por sistemas de identificação por radiofrequência (RFID) tem aumentado de forma significativa nos últimos anos, principalmente na identificação e tracking de objectos, animais e pessoas através de um modo de comunicação sem fios. Esta comunicação é feita por ondas de rádio que são transmitidas por um leitor, através de uma antena a um identificador (etiqueta) que atribui a um objeto uma identidade única, o chamado código de identificação único. Esta tecnologia não só identifica, mas também armazena dados atribuídos a determinado objeto, animal ou pessoa. No entanto, o RFID apresenta ainda consideráveis limitações, que inviabilizam o seu uso. Duas importantes razões que tornam esta tecnologia menos interessante _e o seu excessivo custo, causado não só pelos preços dos leitores e das antenas, mas também pelo preço do processo de fabrico das etiquetas; e devido ao facto de serem usados leitores não-reconfiguráveis a novos protocolos de comunicação, novas etiquetas ou até mesmo alterações de frequências. O primeiro objetivo deste projeto foi então desenvolver um front end de radiofrequência para a construção de um leitor RFID UHF reconfigurável de baixo custo, baseado em circuitos programáveis DSP ou FPGA, com um processador embutido e software-defined radio. Com isto pretende-se que os leitores RFID não dependam de transceivers RFID comerciais. Além disso, com este estudo pretendeu-se também a desenvolver antenas e etiquetas RFID, em material orgânico flexível, com um processo de produção de etiquetas simples e de baixo custo. Na primeira parte deste projeto, foi proposto um front end para a banda RFID UHF Europeia e para a banda Americana, que poderá ser usado, no futuro, no desenvolvimento de um leitor RFID. Este front end foi desenhado para ser robusto, de baixo custo, e com o objetivo de emitir e receber sinais de rádio. Na segunda parte, foram desenvolvidas duas antenas para leitores, uma para a banda RFID UHF Americana e outra para a banda RFID UHF Europeia. Por _ultimo, foi alterada uma impressora convencional, comercialmente disponível, e foram feitas também alterações na tinta de impressão, tornando-a condutora, para impressão de antenas para etiquetas RFID em substratos _a base de papel. Todos os parâmetros fundamentais das antenas foram simulados numericamente e testados experimentalmente. As duas antenas testadas mostraram boas performances, em particular, a antena para a banda RFID UHF Europeia, cujos valores resultantes dos testes experimentais foram muitos similares aos encontrados computacionalmente, sendo mesmo melhores para alguns parâmetros. Esta antena, não só apresentou uma boa performance na banda mencionada, mas também na banda RFID UHF Americana. Foram desenvolvidas sete etiquetas RFID, ou seja, desenhadas e impressas usando a impressora jato de tinta modificada, e testadas posteriormente. Todas as etiquetas funcionaram, embora uma delas não tenha apresentado resultados tão satisfatórios. Podemos então concluir que a nossa tecnologia permitiu ter etiquetas impressas por uma impressora convencional e, desta forma, poderá oferecer uma maior independência ás empresas que as produzem, podendo mesmo ser utilizada em ambientes de I&D, em Universidades ou Escolas, de modo simples e barato. In recent years, Radio Frequency IDentification (RFID) technology has received special attention, especially for identifying and tracking objects, animals and people through a wireless communication connection. Radio waves transmitted from a reader, through an antenna to an identifier, called tag, which attributes an Unique Identification Number (UID) to a object, animal or person are used for this communication. This technology not only helps to identify, but also to collect data attributes about a certain person or object. However, RFID still has important limitations, which slows down its growth considerably. The two main reasons for that are related not only with the excessive cost of this system due to the readers and antennas, but also because it uses non-reconfigurable readers to new communication protocols, tags or even changes in frequencies. Therefore, the first purpose of this project was to develop a front-end to be included into a low-cost reconfigurable RFID UHF reader, based on FPGA or DSP, with an embedded processor and a software-defined radio. In a long-term, it is intended to have readers that does not require commercial RFID transceivers. The second purpose of this study was to develop a simple and low-cost manufacturing process of antennas and tags in exible and organic material. Firstly, a front end for RFID UHF bandwidth across the European Union and in the North America was proposed to be implemented in the future. This front end was designed to be low-cost, robust, in order to emit and receive radio signals. Secondly, two antennas, respectively, for an American and European UHF bandwidth RFID reader were developed in this project. Ultimately, an ordinary home inkjet-printer was modified to jet conductive ink, created as a part of this study, to print tag antennas in paper based substrate. All of the fundamental parameters that needed to be evaluated for antennas were experimentally simulated and tested for the two antennas. Both showed high performances, particularly, the antenna for a European UHF bandwidth RFID reader. This antenna obtained results more similar to the numerical model, and experimental findings were even better for some parameters. Its performance was found to be high even for an American UHF bandwidth RFID reader. Furthermore, seven RFID tags were developed, meaning they were designed and printed on the modified home inkjet-printer, and then its performance was tested. Although one of these tags showed not to be highly efficient, all tags worked adequately for the purpose. Therefore, we can conclude that our technology allowed to print RFID tags using a modified home inkjet-printer, indicating that this method can offer more independency to RFID tag manufacturers and, also allow an extensive use of this system in I&D environment, University or Schools, since it is simple and cheap.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Submitted by Patrícia Correia (patriciacorreia@ua.pt) on 2015-08-20T10:01:34Z No. of bitstreams: 1 Antena inteligente para aplicações RFID.pdf: 8949484 bytes, checksum: 578e7643f16313d77d269f76a541b03c (MD5) Made available in DSpace on 2015-08-20T10:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antena inteligente para aplicações RFID.pdf: 8949484 bytes, checksum: 578e7643f16313d77d269f76a541b03c (MD5) Previous issue date: 2014

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações Submitted by Patrícia Correia (patriciacorreia@ua.pt) on 2015-08-24T09:44:53Z No. of bitstreams: 1 Wireless Power Transmission para Drones.pdf: 6483092 bytes, checksum: 796f7eb80d9e7f1e4b02240a95b3f163 (MD5) Made available in DSpace on 2015-08-24T09:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wireless Power Transmission para Drones.pdf: 6483092 bytes, checksum: 796f7eb80d9e7f1e4b02240a95b3f163 (MD5) Previous issue date: 2014

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações Drones are unmanned aerial vehicles that have proliferated the market due to their low cost and the many applications that can already be associated to them. Besides the common use of these devices for playful activities, as aerial event recording, they demonstrate an enormous potential in other applications, such as military, as search and rescue or reconnaissance missions, or commercial, for example: surveillance and inspection of crops. However, most commercial devices currently available suffer from a major drawback in terms of their dependence of batteries which, in consequence of the large energy demand supplied to the drone's engines, quickly discharge. In addition, the weight of these batteries typically implies that more power is needed to keep the drone flying. This drawback can be overcome, or attenuated, using dedicated wireless power transmission systems that enable the devices to maintain flight without the need of batteries or simply charging them while in use. Throughout this dissertation a microwave wireless power transmission system working at 5.8 GHz will be described in detail, with emphasis on the design of the microstrip antenna array developed to allow directive transmission and the rectenna proposed for reception and power conversion. The proposed system allows the used quadcopter to boot and link with its remote control and demonstrates the potential to be adapted for other purposes. Drone é a designação normalmente atribuída a veículos aéreos não tripulados que se têm proliferado no mercado devido ao seu baixo custo e inúmeras aplicações. Além do seu uso em actividades lúdicas, como o já comum registo aéreo de eventos, demonstram um enorme potencial noutras aplicações, tanto militares, missões de busca e salvamento e reconhecimento de terreno, como comerciais, sendo exemplo a vigilância e inspecção de campos de colheita. No entanto, maioria dos dispositivos comerciais actualmente disponíveis padecem de uma grande limitação no que toca à sua dependência de baterias que, de modo a alimentar os motores do drone, rapidamente se descarregam. Além disso, o peso que estas baterias implicam levam a que seja necessária uma maior potência para que o drone se mantenha a voar. Estes problemas podem ser contornados, ou atenuados, recorrendo a sistemas de transmissão dedicada de energia electromagnética que possibilitem aos dispositivos manter vôo sem recurso a baterias ou carregando-as quando em uso. Ao longo desta dissertação será descrito em detalhe um sistema de transferência de energia sem fios projectado para trabalhar à frequência de 5.8 GHz, dando ênfase ao desenho de um agregado de antenas microstrip, desenvolvido para possibilitar uma transmissão directiva, e a rectenna proposta para recepção da energia electromagnética e sua conversão em corrente contínua. O sistema proposto possibilita ao quadricóptero ter energia suficiente para se conseguir ligar e estabelecer comunicação com o seu controlo remoto sendo que a arquitectura proposta demonstra potencial para ser adaptada em futuras abordagens.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Performance, mobilidade e partilha podem ser consideras como as três palavras-chave nas comunicações móveis de hoje em dia. Uma das necessidades fundamentais do ser humano é a partilha de experiencias e informação. Com a evolução ao nível do hardware móvel, a crescente popularidade de smartphones, tablets e outros dispositivos moveis, fez com que a exigência em termos de capacidade e taxa de transferência por parte das redes móveis não parasse de crescer. As limitações das redes 3G fizeram com que não conseguissem corresponder a tais exigências e como tal, a transição para uma tecnologia mais robusta e eficiente passou a ser inevitável. A resposta escolhida como solução a longo prazo é a rede designada por LTE, desenvolvida pela organização 3GPP é assumido que será a rede de telecomunicações predominante no futuro. As vantagens mais sonantes são, naturalmente, elevadas taxas de transmissão, maior eficiência espectral, redução da latência e de custos de operação. As principais tecnologias em que o LTE se baseia, são o OFDM e sua variante para múltiplo acesso, OFDMA, usado para o downlink e o SC-FDMA para o uplink. Além disso, usa sistemas com múltiplas antenas para impulsionar a eficiência espectral. Apesar de já implementado em alguns países por diversas operadoras, constantes pesquisas continuam a ser realizadas com o intuito de melhorar a sua performance. Nesta dissertação é proposto um esquema duplo de codificação na frequência e no espaço (D-SFBC) para um cenário baseado em OFDM com 4 antenas de transmissão e duas antenas de recepção (4 × 2 D-SFBC) para o downlink. No cenário considerado, 4 símbolos de dados são transmitidos utilizando unicamente 2 sub-portadoras, fazendo com que, este sistema seja limitado pela interferência. Para de forma eficiente descodificar os símbolos de dados transmitidos, foi desenvolvido um equalizador iterativo no domínio da frequência. Duas abordagens são consideradas: cancelamento da interferência em paralelo (PIC) e sucessivo cancelamento de interferência (SIC). Uma vez que apenas 2 sub-portadoras são usadas para transmitir quatro símbolos de dados em paralelo, o esquema desenvolvido duplica a taxa de dados quando comparado com o esquema 2 × 2 SFBC, especificado no standard do LTE. Os esquemas desenvolvidos foram avaliados sob as especificações para LTE e usando codificação de canal. Os resultados mostram que os esquemas implementados neste trabalho utilizando um equalizador iterativo supera os convencionais equalizadores lineares na eliminação da interferência adicional introduzida, em apenas 2 ou 3 iterações. Performance, mobility and sharing can be assumed as the three keywords in the mobile communications nowadays. One of the fundamental needs of human beings is to share experiences and information. With the evolution of mobile hardware level, the growing popularity of smartphones, tablets and other mobile devices, has made that the demand in terms of capacity and throughput by mobile networks did not stop growing. Thus, the limitations of 3G stops it of being the answer of such demand, and a transition to a powerful technology has become unavoidable. The answer chosen is LTE, developed by the 3GPP organization is assumed to be the predominant telecommunications network in the future. The most relevant advantages are high transmission rates, higher spectral efficiency, reducing latency and operating costs. The key technologies in which LTE is based, are OFDM and its variant schemes for multiple access, OFDMA, used for downlink, and SC-FDMA for the uplink. It also uses multiple antennas systems in order to improve spectral efficiency. Although already implemented in some countries by several operators, continuous research is conducted in order to improve their performance. In this dissertation it is proposed a double space-frequency block coding (D-SFBC) scheme for an OFDM based scenario with 4 transmit antennas and 2 receive antennas (4×2 D-SFBC) for the downlink. In the considered scenario, 4 data symbols are transmitted by using only 2 subcarriers and thus the system is interference limited. To efficiently decode the transmitted data symbols an iterative equalizer designed in frequency domain is developed. Two approaches are considered: parallel interference cancellation (PIC) and successive interference cancellation (SIC). Since only 2 subcarriers are used to transmit 4 data symbols in parallel the developed scheme achieve the double data rate when compared with the 2×2 SFBC, specified in the LTE standard. The developed schemes were evaluated under the main LTE specifications and using channel coding. The results have show that the schemes implemented in this work using an interactive equalizer outperforms the conventional linear equalizers in the interference removal, just by using 2 or 3 iterations.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Submitted by Manuel Jesus (albertojesus@ua.pt) on 2013-08-06T16:33:17Z No. of bitstreams: 1 7506.pdf: 4625465 bytes, checksum: a3a35645292a3cea65c2db04326c0742 (MD5) Made available in DSpace on 2013-08-06T16:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 7506.pdf: 4625465 bytes, checksum: a3a35645292a3cea65c2db04326c0742 (MD5) Previous issue date: 2012-12-21

Mestrado em Engenharia Electrónica e de Telecomunicações Submitted by Manuel Jesus (albertojesus@ua.pt) on 2012-03-09T15:09:31Z No. of bitstreams: 1 5544.pdf: 12323539 bytes, checksum: 59694e132270e8f14942e46c18e836e8 (MD5) Made available in DSpace on 2012-03-09T15:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5544.pdf: 12323539 bytes, checksum: 59694e132270e8f14942e46c18e836e8 (MD5) Previous issue date: 2011

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações O trabalho apresentado nesta dissertação descreve o desenvolvimento de um software para Windows, que tem por missão gerir o sistema de medição de diagramas de antenas, associado à câmara anecóica instalada no Departamento de Electrónica, Telecomunicações e Informática (DETI) da Universidade de Aveiro (UA). Este software visa substituir uma versão desenvolvida anteriormente para ambiente MS-DOS. Para além das funcionalidades de controlo, esta versão dá uma acentuada importância à interface com o utilizador. À semelhança dos sistemas operativos e aplicações actuais e vindouras, que revelam cada vez maior facilidade de utilização, exige-se deste software um grande cuidado na sua implementação para que seja fácil de utilizar (user friendly), bem como abranja um universo mais amplo de utilizadores. Neste sentido, utiliza-se no âmbito desta dissertação ferramentas de avaliação da usabilidade das interfaces humano-computador. Por fim, perspectiva-se também o futuro do sistema ao nível de funções a desenvolver, tais como novas formas de comunicar com dispositivos mais recentes. ABSTRACT: The work presented in this dissertation describes the development of a windows software tool to manage the antenna pattern measurement system, associated with an anechoic chamber installed in the electronic and telecommunications department (DETI) in the University of Aveiro. The purpose of this tool is to replace a previous tool designed for MS-DOS environment. Beyond the control functions, it is focussed on the user interface. Similar to operating systems and to today and tomorrow's applications, that reveal an increasing ease of use, this software was carefully studied to be userfriendly, for a wider range of public. With this in mind, user-pc usage evaluation tools are used. Suggestions for future developments of this tool have been also considered, such as new functions and new ways to communicate with new devices.

Mestrado em Engenharia Electrónica e Telecomunicações Submitted by Luís Vaz (luis.vaz@ua.pt) on 2018-01-24T11:28:08Z No. of bitstreams: 1 672.pdf: 1406619 bytes, checksum: 5523fc076769bc3ecaf8683899c7bbb8 (MD5) Made available in DSpace on 2018-01-24T11:28:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 672.pdf: 1406619 bytes, checksum: 5523fc076769bc3ecaf8683899c7bbb8 (MD5) Previous issue date: 2003

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações Esta dissertação consistiu no estudo de várias tecnologias nomeadamente o RFID, de forma a conceber um sistema que seja capaz de medir a posse de bola de num jogo de futsal. O estudo focou-se em qual tipo de sistema RFID a utilizar, quais as vantagens e desvantagens de cada um e qual melhor se adequaria para os dipositivos a realizar. Da mesma forma, estudar qual o melhor meio de comunicação sem fios e tipo de arquitetura, apresentando as vantagens e desvantagens de cada um. Após as escolhas feitas, passou-se para a conceção dos dispositivos, projetando e concebendo os circuitos que iriam formar os dispositivos. Por fim, implementar o dispositivo criado nas sapatilhas e na bola, que irão ser utilizados no jogo de futsal. Foram realizadas várias simulações com módulos de desenvolvimento, de modo a atestar se o sistema projetado seria passível de ser implementado. Essas simulações correram tal como esperado, concluindo que os sistema é exequível. Aquando da conceção dos dispositivos do sistema, surgiram alguns problemas na realização das placas dos mesmos, e levaram a contratempos que fizeram com que estes não estivessem prontos a tempo de serem apresentados. Os resultados obtidos foram apenas os provenientes das simulações realizadas com os módulos de desenvolvimento, resultados esses que levam a crer que o sistema tem potencial para ser implementado num futuro próximo. This dissertation consisted in the study of various technologies including RFID, in order to design a system that is capable of measuring the ball possession in a futsal game. This study focused on what type of RFID system to use, what are the advantages and disadvantages of each one and which are the best suited to perform the devices. Likewise, studying what is the best way of wireless communication and type of architecture, by presenting the advantages and disadvantages of each one. After choosing the technologies to be used, was begun the conception of the devices, by designing and conceiving boards that would form it. Finally, implementing the device in the sneakers and in the ball, that will be used in a futsal game. Several simulations were done with development kits, to certify if the designed system would be liable to be implemented. These simulations ran as expected, concluding that the system is practicable. At the time of the conception of the system devices, some problems emerged when making its boards, which led to setbacks that caused these not to be ready in time for presentation. The achieved results are only from the simulations performed with the development kits, which suggest that the system has the potential to be implemented in the near future.