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Measurement testbeds for the characterization of nonlinear single and dual input devices using multitones and modulated signals

Bancos de prueba para la caracterización de dispositivos no lineales de una y dos entradas utilizando multitonos y señales moduladas

THAIMI NIUBO ALEMAN (2021)

In a mobile communication system, the RF amplifier is the element with the highest power consumption and which introduces unwanted spectral components in the signal to be transmitted. Its design must provide the highest possible efficiency, and reduce non-linearities to guarantee power levels in adjacent channels that do not generate interference and loss of information. In this work a test bench is proposed to evaluate the linearity of them and transistors using continuous and multitone signals. A radio frequency daughter card and universal radio software peripheral are used to generate the baseband tones, and the vector network analyzer is used to measure incident and reflected waves at the input and output of the device under test. Their linearity are inspected under different load and source impedances. The measurement system is a calibrated real-time load-pull capable of obtaining the phase and amplitude of the device’s gain in large signal for any impedance. A graphical interface was created in Matlab for the control and programming of the test bench instruments, facilitating the characterization of these devices. Dissimilar power amplifier configurations have been proposed in the literature to provide high efficiency between backoff and peak powers. Essential in modern transmission systems, which work with modulated signals that have a high value of the peak to average power ratio. For the rapid characterization of baseband signals and the linearization of non-linear multiport devices, a calibrated test bench based on a commercial vector network analyzer is proposed for the first time. This allows the acquisition of continuous and periodic wideband modulated signals without breaking contact with the device, in up to five channels. Time domain measurements are possible by calibrating all receivers in the frequency domain. This calibration provides amplitude and phase corrections for the modulation tones of all incident and reflected waves in the acquisition bandwidth. An orthogonal frequency division multiplexing signal known, is used as phase standard. The IQ constellation is recovered from a signal of 500 MHz bandwidth, 100 000 tones and modulated with a 64 QAM OFDM scheme, with an error vector magnitude of 0.48%. As application, a two-input, one-output power amplifier in a hybrid Doherty-Chireix configuration is characterized at 2.08 GHz. A continuous wave signal is used to determine the phase difference between the input ports and the power level

En un sistema de comunicaciones móviles, el amplificador de RF es el elemento de mayor consumo de potencia y el cual introduce componentes espectrales no deseadas en la señal a transmitir. Su diseño debe proveer la mayor eficiencia posible, y disminuir las no linealidades para garantizar niveles de potencia en canales adyacentes que no generen interferencia y pérdidas de la información. En este trabajo se propone un banco de pruebas para evaluar la linealidad del mismo y de transistores utilizando señales continuas y multitono. Se utiliza una tarjeta secundaria de radiofrecuencia y un periférico universal de software de radio, para generar los tonos en banda base, y el analizador de redes vectoriales para medir las ondas incidentes y reflejadas en la entrada y salida del dispositivo bajo prueba. Se inspecciona la linealidad de los mismos bajo distintas impedancias de carga y fuente. El sistema de medición es un load-pull en tiempo real calibrado y capaz de obtener la fase y amplitud de la ganancia del dispositivo en gran señal para cualquier impedancia. Se realizó una interfaz gráfica en Matlab para el control y programación de los instrumentos del banco de prueba, facilitando la caracterización de estos dispositivos. Dísimiles configuraciones de amplificadores de potencia han sido propuestos en la literatura para proveer una alta eficiencia entre potencias de backoff y pico. Esencial en los sistemas de transmisión modernos, que trabajan con señales moduladas que presentan un valor elevado de relación de potencia pico a potencia promedio. Para la caracterización rápida de señales en banda base y la linealización de dispositivos multipuerto no lineales se propone por primera vez un banco de pruebas calibrado basado en un analizador de redes vectorial comercial. Este, permite adquirir señales continuas y periódicas moduladas de banda ancha sin romper contacto con el dispositivo, en hasta cinco canales. Las mediciones en el dominio del tiempo son posibles calibrando todos los receptores en el dominio de la frecuencia. Esta calibración proporciona una corrección de fase y amplitud para los tonos de modulación de todas las ondas incidentes y reflejadas en el ancho de banda de adquisición. Se emplea una señal de multiplexación por división de frecuencia ortogonal conocida como estándar de fase. Se recupera la constelación IQ de una señal de 500 MHz de ancho de banda, 100 000 tonos y modulada con un esquema 64 QAM OFDM, obteniendo una magnitud de vector de error

Doctoral thesis

Amplificadores de potencia, DPD, Doherty PA, Chireix PA, outphasing PA, dual input PA, Load-pull, Source-pull, OFDM Power Amplifier, DPD, Doherty PA, Chireix PA, outphasing PA, dual input PA, Load-pull, Source-pull, OFDM INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES TRANSISTORES TRANSISTORES

DESARROLLO DE UN SISTEMA INTELIGENTE PARA MONITOREO DE FALLA EN PROCESOS DE FRESADO EN MÁQUINA CNC

GEORGINA DEL CARMEN MOTA VALTIERRA (2019)

Uno de los objetivos principales de cualquier empresa es satisfacer las necesidades del cliente mediante la producción de productos de alta calidad, la optimización de costos al mejorar los procesos de fabricación. Para lograr las especificaciones de calidad es importante eliminar las variaciones durante los procesos de producción. Para las empresas manufactureras, el uso de sistemas de monitoreo de condición de herramientas en línea es esencial para detectar roturas o artículos de herramientas para evitar piezas de producción de baja calidad debido al estado de las herramientas de corte e incluso evitar daños a las máquinas.

Las redes neuronales artificiales es uno de los métodos más comunes e informados utilizados en los sistemas de monitoreo que clasifica el estado de la herramienta, es ampliamente utilizado debido a su aprendizaje adaptativo, auto organización, tolerancia a fallas y operación en tiempo real, proporcionando buenas soluciones para la clasificación o problemas para tomar decisiones.

Existe una correlación entre las fuerzas de corte (estáticas y dinámicas) y el desgaste de la herramienta , y esos parámetros pueden estudiarse en varias formas, como la basada en los cambios de la fuerza de fricción entre las herramientas de corte y las piezas de trabajo. En varios trabajos se ha decidido analizar las fuerzas de corte para determinar el nivel de desgaste de la herramienta. Para evaluar las fuerzas de corte se desarrollaron modelos de simulación que determinan las fuerzas de corte con más precisión que los modelos analíticos debido a la aplicación del Perceptrón de múltiples capas.

El uso de sensores es común, sin embargo, su aplicación es limitada debido al estrecho rango operativo definido por el fabricante, y generalmente los diseños de los sistemas se realizan considerando condiciones de trabajo específicas, que no permiten ajustes de las operaciones de fabricación. En muchas ocasiones es necesario realizar modificaciones en la máquina para colocar sensores. Todos esos aspectos negativos no se presentan en el sistema propuesto debido a su funcionamiento sin sensores. Se presenta la propuesta de un sistema inteligente, de bajo costo y fácil incorporación al proceso original para clasificar la condición física de la herramienta de corte en una máquina fresadora, ayudando a prevenir defectos en las piezas de trabajo y evitando daños severos en la máquina herramienta.

Doctoral thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA LÓGICA ELECTRÓNICA

Implementación en Hardware de un Algoritmo de Dehazing

MIGUEL ANGEL MONCADA MALAGON (2020)

En este trabajo de investigación se presenta una arquitectura de hardware para realizar dehazing en imágenes únicas.

En ocasiones, las imágenes capturadas por un sensor, una cámara convencional, muestran defectos en las imágenes ocasionados por cuestiones atmosféricas como pueden ser neblina, contaminación, smog, lluvia entre otros. Por medio de los algoritmos de dehazing se pueden eliminar estos defectos, en particular en este proyecto se utilizó un algoritmo de dehazing basado en el DCP.

Los dispositivos programables FPGA son capaces de ejecutar operaciones en paralelo debido a su arquitectura interna y con esto se logra un mayor rendimiento en el procesamiento de imágenes.

La metodología se dividió en 3 etapas. En la primera etapa, se generaron imágenes con haze sintético a partir de una base de datos con imágenes relacionadas a vehículos autónomos. En la segunda etapa se creó una arquitectura para realizar procesamiento de imágenes en general. Y por último se crearon los bloques lógicos encargados de procesar y aplicar las funciones del algoritmo de dehazing.

El proyecto se encuentra orientado para tareas de visión por computadora relacionadas con vehículos autónomos y sistemas de conducción avanzada (ADAS).

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA LÓGICA ELECTRÓNICA

Síntesis de porfirinas para el diseño de moléculas de autoensamble y como modelos de transporte de carga

ESTEBAN SANCHEZ MUÑOZ (2021)

"Las propiedades de transferencia electrónica de las porfirinas soportadas de modo paralelo a un sustrato sólido han sido poco estudiadas a nivel unimolecular. La modulación de las posiciones meso del anillo porfirinico utilizando sustituyentes que permitan la funcionalización para crear sistemas de autoensamble proporcionan la opción de modificar la arquitectura de sistemas supramoleculares, así como de sus propiedades electrónicas. Debido a las amplias aplicaciones de las porfirinas y a sus propiedades únicas, en este trabajo se propone diseñar, sintetizar y caracterizar las propiedades de transferencia electrónica de sistemas porfirinicos autoensamblados sobre superficies sólidas (electrodos metálicos)."

Doctoral thesis

Bioquímica Porfirinas--Síntesis química Electrones Reacciones químicas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Artifact elimination from EEG signals using parametric modeling restoration and independent component analysis

Luis Peraza Rodriguez (2007)

This thesis faces the problem of eliminating time-constrained artifacts from electroencephalographic (EEG) signals. Four signal restoration techniques are analyzed, autoregressive interpolation (ARI), linear prediction interpolation (LPI), warped linear

prediction interpolation (WLPI), and a novel technique proposed in this thesis, Fourier

linear combiner interpolation (FLCI). The signal restoration techniques are based on

widely accepted models for EEG signals. First, these techniques are used to remove

time-constrained artifacts from a single EEG channel when few electrodes are available, as occurs in neonatal EEG and polysomnography. Here, we prove the preserving

of the spectral information within the restored segment. Further, when having more

available electrodes and knowing that a time-constrained artifact contaminates several

channels, we propose to restore the artifactual independent component (IC) instead of

zeroing it out, which is a common practice. It is proved that in the bands of interest

the spectral information is enhanced by reducing the mean squared error along the

frequency components.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

Simulation of a centrifugal microfluidic device for particle separation through acoustophoresis

SERGIO OMAR MARTINEZ CHAPA (2021)

https://orcid.org/0000-0003-2689-1166

Particle and cell separation is a fundamental operation in biomedical research and clinical diagnostics. Circulating tumor cells (CTCs) separation is gaining interest because its detection and further study can help in early cancer diagnosis or provide guidance in chemotherapy treatment. Acoustophoresis in microfluidic devices has the potential to separate CTCs and rare cells from blood samples. This technology manipulates particles with acoustic waves and is a contact-free, label-free and highly sensitive technique. There has not been any experimental or computational study integrating acoustophoresis in centrifugal microfluidic platforms. This work presents the proof of concept of both principles for particle and cell separation, through the simulation of the device. A 3D FEM-based model was built in COMSOL for predicting the particles path. The geometry consisted first in a Surface Acoustic Wave based device with 2 pairs of IDTs located on top of a piezoelectric substrate, with a rectangular fluid channel with three inlets and three outlets. By applying boundary conditions, input parameters, and considering centrifugal, Coriolis, drag, lift and acoustic radiation forces; the particle’s paths are obtained. An attempt to validate the model with a previous experimental work was not successful since the acoustic pressure field was not generated correctly. However, the model was validated with a previous published simulation work of a non-centrifugal platform, and then used for computational demonstration of acoustophoretic separation of CTCs from white blood cells and red blood cells. A parametric analysis was performed to study the influence of five parameters on the efficiency of the device. Results showed that the recovery rate of CTCs at the center-outlet decreases when the angular velocity increases, when the distance to the axis of rotation increases, and when the distance between the IDTs and the channel increases. Recovery rate of CTCs at the center-outlet increases when voltage increases. Centrifugal platforms were found to be more sensitive to density variations. The model was modified to simulate a Bulk Acoustic Wave-based device and an attempt to validate it with a previous experimental work was done, however limitations were found. This work provides an understanding of the behavior of a centrifugal microfluidic platform with acoustophoresis and might be used as the initial reference for future computational work for correctly generating the acoustic pressure field and subsequently future experimental studies of particle and cell separation.

Master of Science in Nanotechnology

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA DISPOSITIVOS SÓNICOS

Cómo se relaciona la innovación en la mercadotecnia digital y el e-liderazgo en las PYMES. Hacia un estudio de género

Juan Mejía_Trejo (2019)

"Este trabajo propone un constructo que relaciona tres modelos previamente publicados: estilo de liderazgo, habilidades de liderazgo electrónico e innovación en mercadotecnia digital, como un modelo que revela la manera en que las interrelaciones de estos dependen del género del gerente, a fin de lograr la mejora de la pequeña y mediana empresa dentro de su sector de mercadotecnia digital. Para ello, se hizo una investigación documental que sirviera para determinar cómo el género responde al constructo mencionado. Entre los resultados destaca que hay diferencias notorias entre la forma en que el género de los gerentes obedece a diferentes estilos de liderazgo, las habilidades de liderazgo electrónico y la innovación de mercadotecnia digital para las pequeñas y medianas empresas. Se concluye que las mujeres directivas tienen mayor liderazgo transformacional, están más dirigidas a la inteligencia empresarial de las pequeñas y medianas empresas y al rendimiento del modelo de innovación, en comparación con sus contrapartes masculinas."

Article

Liderazgo Dirección Éxito -- Aspectos psicológicos Negocios en pequeño – Innovación Comercio electrónico INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

Optical spatial soliton propagation through optical lattices with elliptic and circular symmetries

Jesús Adrián Ruelas Urias (2010)

This work is devoted to optical spatial soliton propagation through optical lattices induced by nondiffracting beams. The model employed for such was the nonlinear Schrödinger equation, found as a viable and reliable model in this field of study. This last particularity gives the lattice a propagation invariant intensity profile, maximizing control of light and inducing stability on soliton propagations, a major and important issue on this investigation. Propagation on two different families of optical lattices were studied. The results and achievements of this work start with solitons traveling on elliptical photonic lattices, which is a pattern induced by Mathieu helical beams. It depicts an elliptical symmetry and has closed trajectories in the form of elliptic light rings. The dynamics of transverse motion where studied for such lattices when stable propagation was engaged for the soliton. The second family studied was the modulated Bessel lattices, which is induced by a superposition of even and odd type Bessel beams. The power ratio of both parts was fixed such as to ensure that there was no azimuthal modulation induced in the lattice. The transverse motion dynamics where heavily and deeply studied in this case, reaching interesting conclusions such as a model for describing this transverse motion and an explanation for the existence of only two regimes of transverse motion.

Master of Science in Electronic Systems

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

Comparing Competency Assessment in Electronics Engineering Education with and without Industry Training Partner by Challenge-Based Learning Oriented to Sustainable Development Goals

OMAR ISRAEL GONZALEZ PENA (2021)

This study assessed the “creation of technological solutions for electronic devices” competencies evaluation when faculty–industry liaison is available. This experience at Tecnológico de Monterrey (TEC) was developed with challenge-based learning provided by the automotive electronics industry addressing subjects oriented toward some objectives of the Sustainable Development Goals (SDGs). The Electronics Engineering faculty and project engineers from automotive electronics and instrumentation companies promote design competencies in college students. This study analyzed the competency performance and outcome results of students who took applied electronics courses for the undergraduate level under the “i-Semester with industrial partner” for one semester and compared results with students that took the course under the traditional program. The competence evaluation was classified into three preliminary domain levels: 1 or low-level, 2 or medium-level, and 3 or high-level. Students were exposed to the conceptual, procedural, and attitudinal contents applied to solve the challenge assigned by the industrial partner. Students with an industrial partner showed a higher engagement, and they were more motivated in learning the subject, compared to students having classes in the traditional way. This study showed that in developing the competency “create technological solutions for electronic devices”, 55 students with an industrial partner obtained higher domain levels than 61 students with the traditional course.

Article

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA