The purpose of this study was to evaluate ex vivo the accuracy an electronic apex locator during root canal length determination in primary molars. Methods: One calibrated examiner determined the root canal length in 15 primary molars (total=34 root canals) with different stages of root resorption. Root canal length was measured both visually, with the placement of a K-file 1 mm short of the apical foramen or the apical resorption bevel, and electronically using an electronic apex locator (Digital Signal Processing). Data were analyzed statistically using the intraclass correlation (ICC) test. Results: Comparing the actual and electronic root canal length measurements in the primary teeth showed a high correlation (ICC=0.95) Conclusions: The Digital Signal Processing apex locator is useful and accurate for apex foramen location during root canal length measurement in primary molars. (Pediatr Dent 200937:320-2) Received April 75, 2008 vertical bar Lost Revision August 21, 2008 vertical bar Revision Accepted August 22, 2008; CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico, Brasilia, DF, Brazil)

The purpose of this study was to evaluate the accuracy of electronic apex locators Digital Signal Processing (DSP) and ProPex, for root canal length determination in primary teeth. Fifteen primary molars (a total of 34 root canals) were divided into two groups: Group I - without physiological resorption (n = 16); and Group II - with physiological resorption (n = 18). The length of each canal was measured by introducing a file until its tip was visible and then it was retracted 1 mm. For electronic measurement, the devices were set to 1 mm short of the apical resorption. The data were analysed statistically using the intraclass correlation coefficient (ICC). Results showed that the ICC was high for both electronic apex locators in all situations - with (ICC: DSP = 0.82 and Propex = 0.89) or without resorption (ICC: DSP = 0.92 and Propex = 0.90). Both apex locators were extremely accurate in determining the working length in primary teeth, both with or without physiological resorption.; CNPq - Brazil (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico)

Este trabalho tem a finalidade de analisar algumas técnicas de processamento do sinal mioelétrico, de forma a possibilitar uma posterior implementação de um circuito, que reconheça este sinal e apresente como saída um sinal de controle a ser utilizado em sistemas de reabilitação. Foram simuladas e avaliadas três técnicas de filtragem para o sinal mioelétrico, a fim de atenuar a interferência dos principais ruídos que corrompem este sinal. As técnicas avaliadas foram: filtragem digital clássica; cancelamento de ruído adaptativo e reconstrução do sinal por meio das componentes obtidas pela transformada wavelet. Também foi implementado e analisado um sistema simplificado de reconhecimento dos padrões para este sinal, realizado por meio de uma rede neural artificial, em que foi aplicado em sua entrada o próprio sinal mioelétrico e não suas características obtidas por processamentos matemáticos. Diante dos resultados obtidos os canceladores de ruído adaptativos apresentaram melhores resultados com relação às outras técnicas de filtragem. Apesar de não ter sido adequada para a filtragem, a transformada wavelet mostrou-se uma poderosa ferramenta de análise de sinais, em virtude da sua característica multiresolução. A técnica utilizada para reconhecer os padrões do sinal mostrou bons resultados com os sinais analisados.; This work has the purpose to analyze some techniques for myoelectric signal processing...

Uma forma de se reduzir o custo (em termos tanto de área de chip quanto de consumo de energia) de algoritmos de processamento de sinais é empregar aritmética de ponto fixo, usando o menor número de bits possível para se representar as variáveis e coeficientes necessários. Com isso, consegue-se reduzir a complexidade do hardware, levando a economias de energia e de área de chip em circuitos dedicados. A escolha do nível de quantização a que cada variável deve ser submetida depende de se conhecer o efeito da quantização de cada variável nas saídas do sistema, o que pode ser conseguido através de simulações (em geral lentas) ou por métodos analíticos. Este documento propõe avanços a uma nova metodologia de análise de algoritmos para processamento digital de sinais implementados em aritmética de ponto fixo, usando modelos baseados em cadeias de Markov. As contribuições desta dissertação são as seguintes: Filtros IIR de primeira e de segunda ordem são analisados via cadeia de Markov, pressupondo que a entrada possui uma função densidade de probabilidade conhecida. O modelo é desenvolvido de forma geral, de forma que pode ser considerada uma função de densidade de probabilidade qualquer. A saída dos filtros é usada para definir os estados da cadeia. O modelo via cadeia de Markov para o coeficiente do algoritmo LMS unidimensional é estendido para entrada correlacionada. Nesse caso...

Esta tese estuda modificações no sistema operacional Linux para a arquitetura x86 da Intel, com a finalidade de aumentar o desempenho, nessa plataforma, das aplicações de processamento digital de sinais em tempo real. Inicialmente são estabelecidos requisitos para um sistema operacional voltado para o processamento digital de sinais. Os requisitos são estabelecidos com base na estrutura dos programas de processamento digital de sinais em tempo real e nas situações mais comuns nesse tipo de processamento. Um fator chave quando se trata de processamento em tempo real é a latência para colocar o aplicativo em execução. Nesse contexto, o trabalho desenvolve um modelo para a latência no tratamento das interrupções externas no Linux. Usando esse modelo é desenvolvido um método para medir as várias componentes dessa latência, método este baseado na colocação de marcadores de tempo no núcleo do Linux. O método de medida proposto é usado para medir a latência do Linux no tratamento de uma interrupção externa em três condições diferentes. O estudo finaliza propondo, implementando e testando alterações no Linux que visam melhorar o desempenho, desse sistema, em aplicações de processamento digital de sinais em tempo real.; This work studies modifications in the Linux operating system for the Intel x86 architecture...

Neste trabalho foi feita uma investigação sobre a realização de processamento de áudio digital em tempo real utilizando três dispositivos com características computacionais fundamentalmente distintas porém bastante acessíveis em termos de custo e disponibilidade de tecnologia: Arduino, GPU e Android. Arduino é um dispositivo com licenças de hardware e software abertas, baseado em um microcontrolador com baixo poder de processamento, muito utilizado como plataforma educativa e artística para computações de controle e interface com outros dispositivos. GPU é uma arquitetura de placas de vídeo com foco no processamento paralelo, que tem motivado o estudo de modelos de programação específicos para sua utilização como dispositivo de processamento de propósito geral. Android é um sistema operacional para dispositivos móveis baseado no kernel do Linux, que permite o desenvolvimento de aplicativos utilizando linguagem de alto nível e possibilita o uso da infraestrutura de sensores, conectividade e mobilidade disponível nos aparelhos. Buscamos sistematizar as limitações e possibilidades de cada plataforma através da implementação de técnicas de processamento de áudio digital em tempo real e da análise da intensidade computacional em cada ambiente.; This dissertation describes an investigation about real time audio signal processing using three platforms with fundamentally distinct computational characteristics...

Sabe-se que a relaxação de líquidos em meios porosos envolve três mecanismos principais: relaxação bulk, relaxação de superfície e difusão. Muitas vezes, os processos de relaxação de líquidos confinados em meios porosos são dominados pelo processo de relaxação de superfície e difusão do fluído. No chamado regime de difusão rápida, a relaxação de um único poro é comandada por uma função mono exponencial que depende, principalmente, da relação superfície-volume do poro, de modo que em um material poroso, isto é, contendo uma distribuição ampla de tamanho de poros, o sinal de decaimento de magnetização obtido por meio da ressonância magnética nuclear é formado pela soma de exponenciais com diferentes tempos de relaxação. O problema-chave abordado neste trabalho consiste, portanto, em obter por meio desse sinal de magnetização a distribuição dos tempos de relaxação que controlam o decaimento das funções mono-exponenciais. Matematicamente...

Grinding process is usually the last finishing process of a precision component in the manufacturing industries. This process is utilized for manufacturing parts of different materials, so it demands results such as low roughness, dimensional and shape error control, optimum tool-life, with minimum cost and time. Damages on the parts are very expensive since the previous processes and the grinding itself are useless when the part is damaged in this stage. This work aims to investigate the efficiency of digital signal processing tools of acoustic emission signals in order to detect thermal damages in grinding process. To accomplish such a goal, an experimental work was carried out for 15 runs in a surface grinding machine operating with an aluminum oxide grinding wheel and ABNT 1045 e VC131 steels. The acoustic emission signals were acquired from a fixed sensor placed on the workpiece holder. A high sampling rate acquisition system at 2.5 MHz was used to collect the raw acoustic emission instead of root mean square value usually employed. In each test AE data was analyzed off-line, with results compared to inspection of each workpiece for burn and other metallurgical anomaly. A number of statistical signal processing tools have been evaluated.

Atualmente, aplicações multimídias exigem grande esforço computacional para manipular dados com elevadas taxas de precisão. Visando otimizar a capacidade de processamento sem elevar demasiadamente o custo do desenvolvimento em sistemas embarcados, este trabalho descreve a proposta de uma arquitetura computacional hibrida, para processamento digital de sinais, baseado-se no uso cooperativo entre DSP (Digital Signal Processor) e FPGA (Field Programmable Gate Array). Neste estudo e realizada uma abordagem sobre o uso de um coprocessador para a acelerar rotinas que demandam grande esforço computacional em um DSP. Também e proposto um modelo matemático capaz de mensurar a eficiência do particionamento de códigos processados de forma descentralizada. Para validação da proposta, foi construído um cenários de testes para a estimação de vetores movimento, um dos principais agentes envolvidos no processo de codificação de vídeo em alta definição. A partir do cenário elaborado foi possível constatar a eficiência da arquitetura proposta. Sendo que, considerando um código de referencia otimizado e baseado na descrição feita em [30], obteve-se mais de 97% de eficiência computacional. Assim, este estudo permite concluir que o uso cooperativo entre DSP e FPGA se mostra muito vantajoso devido a possibilidade de unir em um único sistema as vantagens fornecidas por ambos dispositivos...

The work presented in this thesis investigates the application of digital signal processing techniques in the power quality automatic classification field, and thus, proposes an optimized automatic monitoring system with an improved accuracy. The proposed monitoring system involves three main sections: detection of the power quality events, extraction of the distinctive features that characterise each event, and automatic classification of the similar events under pre-defined categories. The thesis proposes new power quality processing techniques for detection and feature extraction sections, including the Hilbert and Clarke transforms. The former proposed technique was used for analysing single phase signals, while the later technique was proposed for the simultaneous analysis of three signals.; Thesis (Ph.D.) - University of Adelaide, School of Electrical and Electronic Engineering, 2007; Title page, abstract and table of contents only. The complete thesis in print form is available from the University of Adelaide Library.

Conference paper; The conventional textbook is largely inadequate for digital signal processing (DSP) laboratory education due to inherent factors such as a small and fragmented market and rapid hardware obsolescence. Freely available open-content materials that enable and promote both local customization and further development by a community of educators offers a fresh approach to lab text development that can surmount these barriers. In this paper, we overview a joint effort organized by the Connexions Project to develop a large pool of DSP lab modules sufficient to serve as the complete, stand-alone text for several types of DSP lab courses.

Journal Paper; The textbook has traditionally been the fundamental tool of university teaching. The text both serves as the repository of facts and information and provides the recommended structure and sequence for teaching and learning the material. Today, textbooks can be in traditional paper form or electronically available over the World Wide Web. However, the material in domains like signal processing changes rapidly as new theory, applications, and hardware continually come on the scene. In some ways, having a textbook as a courseâ s main tool actually impedes course and curriculum development.

Conference Paper; Wavelet-domain hidden Markov models (HMMs) provide a powerful new approach for statistical modeling and processing of wavelet coefficients. In addition to characterizing the statistics of individual wavelet coefficients, HMMs capture some of the key interactions between wavelet coefficients. However, as HMMs model an increasing number of wavelet coefficient interactions, HMM-based signal processing becomes increasingly complicated. In this paper, we propose a new approach to HMMs based on the notion of context. By modeling wavelet coefficient inter-dependencies via contexts, we retain the approximation capabilities of HMMs, yet substantially reduce their complexity. To illustrate the power of this approach, we develop new algorithms for signal estimation and for efficient synthesis of nonGaussian, long-range-dependent network traffic.

Conference Paper; The SPIB (Signal Processing Information Base) project at Rice University is discussed. This information base will provide the signal processing researcher and the applications engineer with data, programs, and papers that can be accessed immediately through Internet. An overview of the initial contents of the information base is presented, and the various ways in which it may be accessed are described

Transmission impairments degrade the quality of optical signals and limit the transmission reach. Phase modulated signals are susceptible to both amplitude and phase noises. Optical regenerators based on nonlinear Mach Zehnder interferometers (NMZIs) are able to suppress them both. To use a NMZI as a regenerator, the frequency of the pump signal must be kept close to that of the data carrier and the phase difference between the data and pump signals needs to be aligned with the phase transfer curve. A digital signal processing (DSP) based control method is proposed and demonstrated in this thesis. The method uses a coherent receiver with DSP to estimate the frequency offset and phase difference between the input data and pump signals. A control signal is generated according to the estimation results for a frequency and phase shifter to adjust the pump signal. System performance of regenerators with the control method for 43 Gb/s DPSK signals is evaluated by simulation. The sampling rate of the analog-to-digital converter (ADC) in coherent receiver is 335.94 MSa/s, which largely reduces the complexity and cost. The simulations assume all the samples are obtained at bit centers for simplicity. The validity of this assumption is demonstrated. Experimental 40 Gb/s DPSK signal is detected using an optical modulation analyzer (OMA). Signals are collected at an OSNR of 20.7 dB...

Narrowband optical filtering and chromatic dispersion are two important issues that affect optical fiber transmission performance. Recent technological developments in high-speed digital signal processors, digital-to-analog converters and analog-to-digital converters have enabled the implementation of electronic signal processing (ESP) in optical transmission systems leading to adaptive and cost efficient integrated solutions. This thesis focuses on applying ESP at the transmitter to pre-compensate for narrowband optical filtering and chromatic dispersion. A novel electronic pre-compensation approach was proposed to deal with narrowband optical filtering. The effectiveness was demonstrated by a straight-line experiment and a recirculating loop experiment for 10 Gb/s non-return-to-zero on-off-keying (NRZ-OOK). Moreover, the work was extended to NRZ differential-phase-shift-keying as well as 20 Gb/s NRZ differential-quadrature-phase-shift-keying. Experimental results demonstrate that electronic pre-compensation effectively reduces the degradation in system performance induced by narrowband optical filtering. Electronic dispersion pre-compensation was investigated using a semiconductor InP Mach-Zehnder modulator (MZM) for the NRZ-OOK modulation format at 10.709 Gb/s aiming at providing a cost efficient implementation for core and metro transmission networks. A brute-force method was developed to determine the requisite drive i voltages due to the nonlinear voltage dependent attenuation and phase constants of the InP MZM. The transmission results for the recirculating loop and straightline experiments demonstrate that an InP MZM provides comparable dispersion precompensation performance with a conventional LiNbO3 MZM. Use of the NRZ-OOK modulation format and InP MZM provides a simple and cost-efficient solution for core and metro transmission network. Dispersion pre-compensation was also performed for a 85.672 Gb/s polarization multiplexed 16-ary quadrature amplitude modulation (PM-16QAM) modulation format with digital coherent detection and offline digital signal processing. The transmitter was characterized to ensure the quality of the 16QAM signal generation. Simulation results indicate the impact of the modulator bias voltage error on system performance. Recirculating loop experimental results demonstrate that the performance of dispersion pre-compensation is comparable with dispersion post-compensation...

Directly modulated lasers (DMLs) are a low cost solution for moderate reach systems due to their small footprint, low power dissipation and high output optical power. However, commercial 10-Gb/s on-off keying DMLs have been limited by an inherent modulation of the optical phase that accompanies the desired modulation of the optical intensity, which reduces their transmission distance to below 20 km. Furthermore, the ability to generate bit rates beyond 10-Gb/s with advanced modulation formats has been limited by the strict requirements on the laser drive current. The primary objective of this research is to dramatically enhance the capability of DML based systems through precise control over the drive current. This is achieved by digital signal processing (DSP) combined with a single digital-to-analog converter (DAC). In this research, a novel method to pre-compensate dispersion for metro and regional networks is demonstrated at 10.709-Gb/s. A look-up table (LUT) for the driving current is optimized for dispersion mitigation. Experimental results show a 25 fold increase in the transmission reach of a DML from 10 km to 252 km. A similar approach applied to a directly modulated chirp managed laser reveals a remarkable increase in the achievable transmission reach from 200 km to 608 km. In the context of access networks the DSP and DAC configuration is utilized for directly modulating a passive feedback laser (PFL) to generate differential phase shift keying (DPSK) signals at bit rates of 10.709-Gb/s...

Esta dissertação apresenta um sistema para processamento digital de sinais através de dispositivos de hardware reconfigurável. Uma implementação do algoritmo FFT foi adotada como meio para avaliar o desempenho da arquitetura proposta para o sistema. O processamento digital de sinais tradicionalmente tem um alto custo computacional, pois os algoritmos são implementados em software, o que pode não atender as restrições de tempo de aplicações reais. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma arquitetura para adquirir os sinais através de módulos de aquisição de dados distribuídos em uma rede e processá-los usando um FPGA. Um microcontrolador da FreeScale Semiconductors'MARCA REGISTRADA' foi adotado como módulo de aquisição de dados, executando um sistema operacional de tempo real (RTOS) para garantir os requisitos temporais. Foi implementado o processador soft-core NIOS 2 da Altera'MARCA REGISTRADA' executando também um RTOS com recursos de comunicação em rede, incluindo um periférico escrito em VHDL para o processamento da FFT usando uma estrutura de pipeline baseada em estágios e comunicação direta ao barramento do processador. A versão em hardware do algoritmo obteve uma redução de até 2000 vezes no tempo de processamento da FFT comparado com a mesma versão implementada em software...

This work starts from the knowledge of the mathematical structure of the signals space used in signal processing and provides the development of a computational theoretical framework of signal algebra for modeling and processing applications using digital images. The mathematical structures were implemented over computational structures using the Java programming language as a tool for the coding of the algorithms. The implemented tool was called JCID (Java Computational Image Developer), which allows for one to implement several of the operators from the signal algebra for one-dimensional and two-dimensional signals, and the creation of new entrants through the composition of the basic operators.

A digital signal processing training module (DSPTM) is constructed around a TMS320C6211 starter kit. The DSP target system is enclosed in a portable case with the necessary accessories: A host port interface connector, power supply, function generator, audio amplifier, speaker, input/output audio sockets and selector switches. DSP demonstration software is bundled with custom windows 98/XP virtual instrumentation programs that run on a host personal computer (PC). An installation and exercise manual accompanies the trainer. The developed host-target software and suggested experiments assist students in understanding data acquisition, DSP and image processing fundamentals. The open source nature of this software helps those who need to develop their own real-time algorithms. This DSPTM is an inexpensive way of reducing the gap between simulation and real-time implementation of DSP algorithms.