Identificação de sinais interferentes em rádios utilizando técnicas de aprendizado de máquina

dc.contributor.advisorSousa Júnior, Vicente Ângelo de
dc.contributor.advisor-co1Alsina, Pablo Javier
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3653597363789712pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-2859-6136pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6358312955522220pt_BR
dc.contributor.authorLeite, Deyvid Lucas
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7282337402972897pt_BR
dc.contributor.referees1Martins, Allan de Medeiros
dc.contributor.referees2Rodrigues, Marcio Eduardo da Costa
dc.contributor.referees3Freitas Júnior, Walter da Cruz
dc.contributor.referees4Medeiros, Álvaro Augusto Machado de
dc.date.accessioned2025-02-13T17:44:57Z
dc.date.available2025-02-13T17:44:57Z
dc.date.issued2024-10-25
dc.description.abstractThis work offers a comprehensive view of the role and importance of radio in the Brazilian historical and commercial context. The problem of illegal radio stations stands out, which harm legal stations, reducing the quality of communication and interfering with the ability to reach more listeners. To deal with this challenge, it is proposed to use machine learning methods in conjunction with feature extraction techniques from audio signals to identify interference generated by other FM radios. In this work, interference signals were not treated simply as noise, with a clear differentiation between AWGN noise and interference from other radios. To this end, unique feature extraction techniques were explored, such as methods based on properly adapted spectral sensing, the MFCC method, first-order and extended-order statistical methods. Furthermore, strategies that use Autoencoder networks and Convolutional Neural Networks to classify radio signals that reach receivers were explored. For this study, under these conditions, solutions with baseband and passband signals were explored, as well as situations with multiple sources of interfering signals, so that the proposed models can deal with challenging scenarios. Finally, tests were carried out to validate the capacity of the proposed methods in computer simulation environments and in real environments, using Universal Software Radio Peripheral to generate signals that propagate through the communication channel.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho oferece uma visão abrangente do papel e da importância da rádio difusão no contexto histórico e comercial brasileiro. Destaca-se a problemática das rádios ilegais, as quais prejudicam as estações legalizadas, diminuindo a qualidade da comunicação e interferindo na capacidade de alcançar mais ouvintes. Para lidar com esse desafio, propõe-se a utilização de métodos de aprendizado de máquina em conjunto com técnicas de extração de características dos sinais de áudio para identificar interferências geradas por outras rádios FM. Neste trabalho, os sinais de interferências não foram tratados apenas como ruído, sendo realizado uma diferenciação clara entre ruído AWGN e interferência de outras rádios. Para isso, foram exploradas técnicas de extração de características únicas, como métodos baseados em sensoriamento espectral devidamente adaptados, método MFCC, métodos estatísticos de primeira ordem e de ordem estendida. Além disso, foram exploradas as estratégias que utilizam redes do tipo Autoencoder e as Redes Neurais Convolucionais para classificar os sinais de rádio que chegam aos receptores. Para esse estudo, foram exploradas soluções com sinais em banda base e banda passante, bem como situações com múltiplas fontes de sinais interferentes, para que os modelos propostos possam lidar com cenários desafiadores. Por fim, foram conduzidos testes de validação da capacidade dos métodos propostos em ambientes de simulação computacional e em ambientes reais, dos quais foram utilizados a Universal Software Radio Peripheral (USRP) para gerar sinais que se propagam pelo canal de comunicação.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationLEITE, Deyvid Lucas. Identificação de sinais interferentes em rádios utilizando técnicas de aprendizado de máquina. Orientador: Dr. Vicente Ângelo de Sousa Júnior. 2024. 137f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/62689
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectRádios FMpt_BR
dc.subjectDetecção de sinais interferentespt_BR
dc.subjectProcessamento de sinal de áudiopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleIdentificação de sinais interferentes em rádios utilizando técnicas de aprendizado de máquinapt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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