Tesis del Laboratorio de Comunicaciones
Tesis de Posgrado
Estudio y desarrollo de sensores y circuitos electrónicos para la medición y caracterización de fenómenos ambientales y biológicos
Esta tesis se enfoca en el estudio y desarrollo de sensores y circuitos electrónicos para la medición de fenómenos ambientales y biológicos, estructurándose en dos líneas principales.
La primera línea de investigación se dedica al desarrollo de un medidor de glucemia no invasivo. Utilizando sensores basados en resonadores electromagnéticos de microondas, se busca medir los cambios en las propiedades eléctricas de la sangre para determinar la concentración de glucosa sin necesidad de punciones. El grupo ya posee patentes y prototipos con resultados clínicos positivos, y pretende mejorar su precisión. Este mismo principio se aplicará para la caracterización de contaminantes, como hidrocarburos, en soluciones acuosas.
La segunda línea se centra en la creación de un sistema de detección de descargas atmosféricas. Para superar los falsos positivos de los detectores comerciales, que operan en una única frecuencia, se propone un innovador sistema de detección multibanda. Este confirmará un rayo únicamente si su señal electromagnética es detectada de forma simultánea en varias frecuencias a la vez.
Estudio y desarrollo de sistemas de circuitos y sistemas de comunicaciones aplicados a detección de descargas atmosféricas
Esta tesis propone el estudio y desarrollo de un sistema de comunicaciones para la detección de descargas atmosféricas, motivado por incidentes como la tragedia de Villa Gesell y la falta de fiabilidad de los detectores comerciales actuales.
La idea central y novedosa del proyecto es implementar un sistema de detección multibanda. A diferencia de los dispositivos existentes que operan en una sola frecuencia y son propensos a falsas alarmas por interferencias humanas , este sistema se basará en la propiedad de los rayos de irradiar energía electromagnética simultáneamente en un espectro de frecuencias muy amplio, desde VLF hasta HF.
El objetivo principal es diseñar un prototipo que monitoree al menos tres bandas de frecuencia distintas. Al confirmar la presencia de una señal en todas las bandas al mismo tiempo, el sistema podrá determinar con alta certeza la ocurrencia de una descarga atmosférica, reduciendo significativamente los falsos positivos.
Además, se estudiará la posibilidad de estimar la distancia a la tormenta analizando las amplitudes relativas de las señales detectadas en cada frecuencia y se aplicará inteligencia computacional para mejorar la precisión del sistema. El fin último es crear un sistema de alerta temprana fiable para la seguridad de las personas
Inteligencia Artificial y Sistemas Caóticos para el Modelado de Entornos Subacuáticos
Esta tesis propone una innovadora aproximación para el modelado de entornos subacuáticos mediante la combinación de Inteligencia Artificial (IA) y sistemas caóticos.
El proyecto aborda los desafíos de la exploración submarina, como la escasez de datos y la dificultad de implementar modelos de IA complejos en dispositivos con recursos limitados.
La hipótesis central es que la integración de sistemas no lineales (caos) con técnicas de IA, como los Autoencoders, permitirá desarrollar modelos computacionalmente eficientes para clasificar especies marinas, caracterizar el ruido del canal y generar datos acústicos sintéticos.
Un objetivo clave es optimizar estos modelos para su implementación en hardware de bajos recursos, como FPGAs, superando las limitaciones de energía y latencia en aplicaciones en tiempo real. La investigación busca avanzar en la monitorización y conservación de la biodiversidad marina, fortaleciendo la colaboración entre los laboratorios de Comunicaciones, Sistemas Caóticos y Componentes del ICYTE
Sistemas de radio cognitiva
Investigación de sistemas de codificación para transmisión de datos en redes
Investigación de sistemas de codificación para transmisión de datos en redes
Calculo fraccional para el procesamiento de señales e imágenes
Calculo fraccional para el procesamiento de señales e imágenes
Tesis de Posgrado
Estudio y desarrollo de resonadores de microondas para sensado no invasivo
Este trabajo se centra en el desarrollo de sensores electromagnéticos basados en cavidades resonantes para medir la concentración de un componente en una muestra, con especial interés en la medición no invasiva de glucosa en sangre. A diferencia de los métodos tradicionales que usan sensores planares y soluciones salinas, esta investigación propone el uso de cavidades resonantes para aumentar la precisión y reducir errores de posicionamiento. Además, se emplean modelos de tejidos biológicos reales y se realizan pruebas con voluntarios en contextos clínicos.
Se diseñaron dos dispositivos. El primero, un sensor para soluciones acuosas, demostró una sensibilidad superior a la de otros dispositivos al medir la concentración de alcohol etílico en agua. El segundo, adaptado para la glucemia, consiste en una cavidad donde el usuario introduce un dedo. Las microondas interactúan con los tejidos y, mediante un proceso de calibración, se infiere la concentración de glucosa.
En pruebas clínicas, el sensor no invasivo logró resultados prometedores. Con el apoyo de un sistema de aprendizaje automático, un voluntario con diabetes pudo medir su glucemia con un error menor al 20% en todas las mediciones, un rendimiento comparable al de los medidores invasivos comerciales. Esta tecnología podría eliminar las molestias de los pinchazos, mejorando la calidad de vida de los pacientes con diabetes y fomentando el monitoreo preventivo.
Estudio y desarrollo de sensores no invasivos basados en resonadores electromagnéticos para medición de glucosa en sangre u otras magnitudes
Estudio y desarrollo de sensores no invasivos basados en resonadores electromagnéticos para medición de glucosa en sangre u otras magnitudes
Estudio y desarrollo de sistemas de conversión y comprensión de voz orientados a personas con deficiencias auditivas
Estudio y desarrollo de sistemas de conversión y comprensión de voz orientados a personas con deficiencias auditivas
Turbo Cuasi-Caótica Operativa sobre los Campos de Galois
Turbo Cuasi-Caótica Operativa sobre los Campos de Galois
Trabajo Final de Grado
Reflectometría con Sensores Ultrasónicos para el Análisis del Fondo Marino en Aguas Someras
El presente trabajo detalla el diseño, desarrollo e implementación de un prototipo de ecosonda ultrasónica orientada al estudio topográfico y la caracterización cualitativa de lechos subacuáticos en aguas someras. El objetivo central del instrumento es proveer mediciones precisas de profundidad mediante el cálculo del Tiempo de Vuelo (TOF) y, en simultáneo, registrar la forma del eco reflejado por el fondo para su posterior análisis. A nivel de hardware, el sistema opera con un transductor piezoeléctrico de 50 kHz. La etapa de emisión emplea un puente H para la excitación del sensor, mientras que el receptor incorpora protecciones contra transitorios, un amplificador de instrumentación, un rectificador de onda completa de precisión, control automático de ganancia y un detector de envolvente. El núcleo de procesamiento está basado en un microcontrolador dsPIC33. Para capturar la señal se utiliza el conversor analógico-digital (ADC) incluido en el DsPIC. Además, se implementó una estrategia de "doble disparo" acoplada a un Control Automático de Ganancia (AGC) para independizar el cálculo de telemetría del análisis morfológico de la señal. El prototipo se contruye íntegramente desde cero, abarcando el diseño y ruteo de las placas de circuito impreso (PCB) y el modelado e impresión 3D de su gabinete. Para certificar su desempeño, el equipo fue sometido a ensayos de campo tanto en entornos controlados como en ambientes naturales no controlados. Los resultados validan una alta exactitud en la medición de distancia y demuestran la capacidad de la electrónica para registrar variaciones claras en la forma de onda al incidir sobre superficies de distinta impedancia acústica (sustratos rocosos frente a arenosos). Finalmente, el equipo almacena los datos acústicos crudos y la información telemétrica en una memoria SD. De esta manera, se consolida como una herramienta de hardware accesible, capaz de proveer datos fundamentales a profesionales de la biología para el estudio de los ecosistemas acuáticos.
Simulador y Analizador de la Degradación del Servicio de ADSL Sobre la Red de Telefonía
Este trabajo de ingeniería electrónica, realizado en la Universidad Nacional de Mar del Plata, desarrolla un simulador y analizador de la degradación del servicio ADSL en redes de telefonía de cobre. El objetivo principal es contar con una herramienta de diagnóstico que permita evaluar la calidad del servicio y realizar mantenimiento preventivo sin interrumpir la conexión ni requerir técnicos en el campo. El simulador, desarrollado en MATLAB/Simulink, emula el lazo completo de transmisión desde la oficina central hasta el domicilio del cliente, basándose en la recomendación UIT-T G.996.1. El análisis considera factores críticos como la atenuación por distancia, cambios en el calibre del cable, reflexiones y diversas fuentes de ruido, incluyendo ruido blanco gaussiano, ruido impulsivo e interferencias de radiofrecuencia AM. Para validar el modelo, los autores realizaron mediciones reales en 43 líneas utilizando un equipo EXFO Max Tester 630, obteniendo un error relativo promedio entre 7% y 8% en los parámetros de atenuación. El sistema final cuantifica la eficiencia del canal y determina la prefactibilidad técnica de diferentes velocidades de transmisión, optimizando así los recursos económicos de las empresas prestadoras

