Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido

"El hilo conductor de este trabajo es el fenómeno de la resonancia estocástica en sistemas formados por osciladores biestables acoplados y, sus equivalentes electrónicos, los Schmitt triggers. En el capítulo 1 presentamos una introducción a la resonancia estocástica, describimos la motivación,...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Ibáñez, Santiago Agustín
Otros Autores: Grosz, Diego
Formato: Tesis de Doctorado
Lenguaje:Español
Publicado: 2016
Materias:
Acceso en línea:http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/295
Aporte de:
id I32-R138-123456789-295
record_format dspace
spelling I32-R138-123456789-2952022-12-07T15:17:50Z Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido Ibáñez, Santiago Agustín Grosz, Diego Fierens, Pablo Ignacio SISTEMAS DINAMICOS PROCESAMIENTO DE SEÑALES RUIDO SISTEMAS ESTOCASTICOS "El hilo conductor de este trabajo es el fenómeno de la resonancia estocástica en sistemas formados por osciladores biestables acoplados y, sus equivalentes electrónicos, los Schmitt triggers. En el capítulo 1 presentamos una introducción a la resonancia estocástica, describimos la motivación, el estado del arte y las principales contribuciones de esta tesis. En el capítulo 2 definimos los conceptos básicos de sistemas dinámicos, necesarios para comprender los desarrollos de los siguientes capítulos. Abordamos el problema elemental de la resonancia estocástica sobre un oscilador biestable sobreamortiguado forzado por una señal subumbral. Y, por último, presentamos las herramientas cuantitativas utilizadas para caracterizar la resonancia estocástica. En el capítulo 3 analizamos el fenómeno de la resonancia estocástica en un cadena de osciladores biestables acoplados, forzada simultáneamente por ruido blanco y una señal digital aperiódica que transporta información. Caracterizamos el fenómeno utilizando herramientas del ámbito de las comunicaciones digitales, tales como la relación señal-ruido y la tasa de error. En particular, mostramos que es posible utilizar al sistema como una línea de retardo sintonizable por ruido. Comparando los resultados de desempeño con los de una línea que se degrada en forma lineal con el ruido encontramos que la cadena aquí analizada se degrada a un ritmo mucho más lento que en un escenario de ruido blanco gaussiano aditivo. Finalmente, verificamos experimentalmente las características de la lí-nea utilizando una cadena compuesta por cinco Schmitt triggers conectados en serie, como modelo discreto de la cadena de osciladores. En el capítulo 4 nos concentramos en un anillo compuesto por dos osciladores realimentados en presencia de ruido. Mostramos que este anillo puede funcionar como una memoria que almacena un bit de información y encontramos que existe un rango de ruido que garantiza, simultáneamente, la máxima persistencia, la mínima probabilidad de detección errónea del bit almacenado y la de sincronización entre ambos osciladores. A su vez, el sistema se comporta como una memoria asincrónica, dado que es posible capturar su estado en cualquier instante sin necesidad de recurrir a una señal de reloj externa. Realizamos una verificación experimental de los resultados de este capítulo construyendo un dispositivo de almacenamiento de 1-bit basado en dos Schmitt triggers en una con-figuración de bucle. Mostramos que el sistema es capaz de almacenar un único bit y que lo hace de manera más eficiente para una intensidad de ruido óptima." Tesis Ingeniería Informática (doctorado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires, 2010 2016-12-06T03:37:04Z 2016-12-06T03:37:04Z 2010 Tesis de Doctorado http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/295 es application/pdf
institution Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA)
institution_str I-32
repository_str R-138
collection Repositorio Institucional Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA)
language Español
topic SISTEMAS DINAMICOS
PROCESAMIENTO DE SEÑALES
RUIDO
SISTEMAS ESTOCASTICOS
spellingShingle SISTEMAS DINAMICOS
PROCESAMIENTO DE SEÑALES
RUIDO
SISTEMAS ESTOCASTICOS
Ibáñez, Santiago Agustín
Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
topic_facet SISTEMAS DINAMICOS
PROCESAMIENTO DE SEÑALES
RUIDO
SISTEMAS ESTOCASTICOS
description "El hilo conductor de este trabajo es el fenómeno de la resonancia estocástica en sistemas formados por osciladores biestables acoplados y, sus equivalentes electrónicos, los Schmitt triggers. En el capítulo 1 presentamos una introducción a la resonancia estocástica, describimos la motivación, el estado del arte y las principales contribuciones de esta tesis. En el capítulo 2 definimos los conceptos básicos de sistemas dinámicos, necesarios para comprender los desarrollos de los siguientes capítulos. Abordamos el problema elemental de la resonancia estocástica sobre un oscilador biestable sobreamortiguado forzado por una señal subumbral. Y, por último, presentamos las herramientas cuantitativas utilizadas para caracterizar la resonancia estocástica. En el capítulo 3 analizamos el fenómeno de la resonancia estocástica en un cadena de osciladores biestables acoplados, forzada simultáneamente por ruido blanco y una señal digital aperiódica que transporta información. Caracterizamos el fenómeno utilizando herramientas del ámbito de las comunicaciones digitales, tales como la relación señal-ruido y la tasa de error. En particular, mostramos que es posible utilizar al sistema como una línea de retardo sintonizable por ruido. Comparando los resultados de desempeño con los de una línea que se degrada en forma lineal con el ruido encontramos que la cadena aquí analizada se degrada a un ritmo mucho más lento que en un escenario de ruido blanco gaussiano aditivo. Finalmente, verificamos experimentalmente las características de la lí-nea utilizando una cadena compuesta por cinco Schmitt triggers conectados en serie, como modelo discreto de la cadena de osciladores. En el capítulo 4 nos concentramos en un anillo compuesto por dos osciladores realimentados en presencia de ruido. Mostramos que este anillo puede funcionar como una memoria que almacena un bit de información y encontramos que existe un rango de ruido que garantiza, simultáneamente, la máxima persistencia, la mínima probabilidad de detección errónea del bit almacenado y la de sincronización entre ambos osciladores. A su vez, el sistema se comporta como una memoria asincrónica, dado que es posible capturar su estado en cualquier instante sin necesidad de recurrir a una señal de reloj externa. Realizamos una verificación experimental de los resultados de este capítulo construyendo un dispositivo de almacenamiento de 1-bit basado en dos Schmitt triggers en una con-figuración de bucle. Mostramos que el sistema es capaz de almacenar un único bit y que lo hace de manera más eficiente para una intensidad de ruido óptima."
author2 Grosz, Diego
author_facet Grosz, Diego
Ibáñez, Santiago Agustín
format Tesis de Doctorado
author Ibáñez, Santiago Agustín
author_sort Ibáñez, Santiago Agustín
title Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
title_short Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
title_full Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
title_fullStr Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
title_full_unstemmed Transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
title_sort transmisión y almacenamiento de información asistidos por ruido
publishDate 2016
url http://ri.itba.edu.ar/handle/123456789/295
work_keys_str_mv AT ibanezsantiagoagustin transmisionyalmacenamientodeinformacionasistidosporruido
_version_ 1765660919941038080