Ingeniería Electrónica
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Item Mejora del sistema de comunicación mediante el uso de una antena microstrip aplicado a los sistemas aéreos no tripulados(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-12-13) Gálvez Sánchez, José Augusto; Flores Espinoza, Donato Andrés; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl presente proyecto de tesis consiste en el desarrollo de un sistema de comunicación mediante el uso de una antena microstrip en los sistemas aéreos no tripulados. En el primer capítulo trata sobre la situación actual de los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y sus aplicaciones. Además, se presentarán la justificación y las tecnologías existentes de los sistemas de comunicaciones y telemetría que son importantes para la comprensión del presente trabajo. En el segundo capítulo se describe teóricamente las partes del sistema de comunicación y los conceptos necesarios para entender el diseño del presente sistema enfocado en la antena a usar. En el tercer capítulo se describe el diseño del sistema completo de comunicación a partir de diagramas de bloques, elección de componentes y se muestra la forma y los métodos a partir de los cuales se obtiene el diseño funcional de la antena. Haciendo uso de software de simulación CST Studio se realiza la comprobación de los resultados teóricos de los dispositivos. Por último, se detalla el método usado en el presente proyecto para la fabricación de este tipo de antenas. En el último capítulo se caracteriza la antena a través de la medición del parámetro que la define; en este proyecto se realiza la medición del coeficiente de reflexión (parámetro S11), a su vez que se hace el correspondiente análisis en comparación con los resultados obtenidos mediante simulación en el capítulo 3. También se muestra las pruebas y los resultados obtenidos por el UAV con el sistema de comunicación integrado tanto en tierra como en aire. Por último, se muestran las conclusiones del análisis de los resultados obtenidos y recomendaciones a seguir.Item Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de seguridad usando video streaming para la empresa Expreso D3 S.A.C.(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-06-04) Naranjo Pomalaya, David Rodolfo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEn la presente tesis se desarrolla un diseño para implementar un sistema de monitoreo remoto que use la tecnología móvil 3G/4G. Esto se logra a través de un modem, un DVR y cámaras de vigilancia. A continuación, se describe el contenido de cada capítulo de este documento. En el capítulo 1, se identificará la problemática del robo de mercaderías en las empresas de transporte, a partir de esto se desplegarán los requerimientos de la empresa para este servicio. Asimismo, se planteará los objetivos y se definirá el alcance. En el capítulo 2, se realizará un estudio de los distintos estándares de compresión de video, la comunicación y arquitectura de las tecnologías 2G, 3G y 4G, y estudio de los sistemas de monitoreo que existen en la actualidad. En el capítulo 3, se planteará tres soluciones diferentes y se analizará cuál es la que cumple con los requerimientos de la empresa. Seguido de la justificación de selección de cada componente del sistema. Un análisis de la configuración de video para el almacenamiento interno y para transmitir en vivo. Asimismo, se determinará el número máximo de cámaras a transmitir dentro de la red móvil cuando se encuentre la flota dentro de una misma ubicación. Finalmente, en el capítulo 4 se analizarán de manera experimental los valores de velocidad de transmisión del modem y de la oficina, con el fin de determinar si es que la red móvil soporta las configuraciones del video. Por otro lado, existe un caso que será analizado donde pueda existir saturación de una celda. Asimismo, se presentarán los costos del diseño e implementación del sistema y se exhibirán las conclusiones y recomendaciones de la presente tesis.Item Sistema de adquisición de datos de un radar de onda continua en frecuencia modulada montado en un vehículo aéreo no tripulado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-06-16) Caballero Cardenas, Diego Alberto; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en diseñar un sistema de adquisición de datos de un radar de onda continua en frecuencia modulada y montarlo en un UAV (vehículo aéreo no tripulado), con la finalidad de simular un radar de apertura sintética. En el capítulo 1 nos enfocaremos en introducir los sistemas de radar de apertura sintética, analizaremos su importancia, ventajas, desventajas y limitaciones que existen hoy en día. En el capítulo 2 nos enfocaremos en el radar utilizado describiendo el diseño implementado, su funcionamiento y las etapas que integra todo el proyecto, haciendo hincapié en el sistema de adquisición de datos y almacenamiento. En el capítulo 3 se explica el desarrollo del proyecto del sistema de radar de onda continua en frecuencia modulada, se añade el sistema de adquisición de datos y almacenamiento. Finalmente se detalla el proceso de montado en el vehículo aéreo no tripulado con la finalidad de adquirir los datos en vuelo. En el capítulo 4 se muestran las pruebas y los resultados obtenidos del sistema de adquisición de datos tanto en tierra como en aire. Las pruebas en tierra servirán para validar que el sistema de adquisición funciona correctamente, ya que se tiene un procesamiento para el radar estático donde se mide la distancia que recorre un objeto en movimiento. Las pruebas en vuelo nos servirán para validar que el chasis elaborado fue capaz de ser montado en el UAV con la mayor estabilidad posible. Finalmente se plantean las conclusiones y opciones de mejora de la presente tesis.Item Implementación y evaluación de una red inalámbrica de sensores a través de algoritmos de transmisión basados en gossiping por RF(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-06-17) Martínez Espinoza, Martín Arturo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl desarrollo de las redes de sensores inalámbricas o Wireless Sensor Networks (WSN) en los últimos años ha posicionado su investigación como prioridad, a fin de ver las posibilidades que tienen estas como redes inteligentes para el futuro. Las WSN presentan varias desventajas como el consumo de la energía, la escalabilidad en la red, su adaptación a terrenos desfavorables para las comunicaciones no cableadas, las cuales dificultan su implementación. En años recientes, muchas técnicas han sido desarrolladas en esta dirección, al proponer varias alternativas acerca de qué tipo de algoritmo es más conveniente para poder minimizar el consumo energético y, a su vez, maximizar la vida de los dispositivos que son parte de la red. El objetivo principal en la presente tesis es comparar el funcionamiento de los algoritmos de gossiping o cotilleo RGA (Randomized Gossip Algorithm) y DRG (Distributed Random Grouping) aplicados en redes inalámbricas simuladas por software, por medio de la creación de librerías, posterior al cual se realizará una implementación en menor escala de los algoritmos en una red inalámbrica de sensores. En el presente trabajo se documentará los resultados logrados en las simulaciones para los dos algoritmos mencionados, así como de sus derivados, en función a parámetros de desempeño aplicables para este tipo de algoritmos de enrutamiento. De igual forma se comparará su desempeño en una red implementada y se presentará las conclusiones de los beneficios y desventajas de uno u otro para ciertas aplicaciones.Item Diseño e implementación de un sistema de radar estático de corto alcance de onda continua en frecuencia modulada para mediciones de rango y velocidad(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-30) Canelo Solórzano, César Aldo; Quiñones Bernaola, Walter Alberto; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEn el capítulo 1 se hace una breve descripción de los sistemas de Radar de Apertura Sintética y su funcionamiento conjunto con Aeronaves No tripuladas. Posteriormente se hace un análisis de los beneficios y limitaciones de las principales unidades de radar existentes, y se describe los términos comúnmente utilizados en unidades de radar, como el rango, resolución, el azimut y la frecuencia Doppler. En el capítulo 2 se hace una descripción del Radar de Onda Continua en Frecuencia Modulada y el Radar Doppler, luego se desarrolla a detalle el funcionamiento del primero, mencionando aspectos como su ecuación de Radar, modulación en frecuencia y resolución. Además se hace una descripción de los componentes de radiofrecuencia utilizados en este tipo de radar. En el capítulo 3 se expone la metodología utilizada para el diseño e implementación del Radar de Onda Continua en Frecuencia Modulada propuesto en el presente documento. Para esto, se detallan los bloques constitutivos del radar, diseño de filtros, cálculos de potencia, etapas de procesamiento y alimentación. En el capítulo 4 se muestran las pruebas y los resultados obtenidos a partir de la operación de la unidad de radar implementada. La validación de dicha unidad se llevará a cabo utilizando un velocímetro para las pruebas de velocidad y una cinta métrica para las pruebas de distancia. Finalmente, se muestran las conclusiones y recomendaciones a las que se llegó al realizar la presente tesis.Item Diseño e implementación de un sistema de medición de radiaciones no ionizantes para ser montado en un vehículo aéreo no tripulado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-30) Villena Prado, Giancarlo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoHoy en día, la creciente demanda de los teléfonos celulares y la gran variedad de compañías proveedoras de servicio móvil han conllevado a un aumento necesario de las estaciones base con el fin de mejorar la calidad de servicio para con los usuarios. Este crecimiento de antenas celulares ha provocado un grado de preocupación y temor en los ciudadanos debido a las ubicaciones en donde se instalan y operan las estaciones base omnipresentes, cada vez más cercana a nuestros hogares. La radiación proveniente de las estaciones base están categorizadas como emisiones no ionizantes, es decir, no tiene suficiente energía para causar ionización de las moléculas o átomos; sin embargo, a modo de precaución, la Comisión Internacional para la Protección contra las Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP, por sus siglas en inglés) ha establecido límites máximos que se deben cumplir para garantizar que no se generará algún efecto negativo sobre la salud de la persona. Debido a que en la actualidad, en el mundo, aún se siguen realizando estudios para garantizar la inexistencia de algún tipo de riesgo a la exposición a estos campos electromagnéticos y que en el Perú abunda la informalidad en lo que respecta a la entrega de autorizaciones, control y supervisión de las antenas celulares, crece la incertidumbre sobre los efectos dañinos que podrían ocasionar el convivir en una sociedad rodeada de estaciones base. Por lo tanto, el asunto de estudio se restringe al diseño e implementación de un sistema que permita medir las radiaciones no ionizantes (RNI) de las antenas de telefonía celular con el fin de verificar el cumplimiento de los límites máximos permisibles (LMP’s) basados en la ICNIRP y establecidos por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC). El diseño se elabora en los rangos de emisión de las bandas de retorno de 850 MHz y 1900 MHz, y se realizaron las pruebas de medición en dos escenarios: a nivel del suelo y montado en un vehículo aéreo no tripulado sobrevolando alrededor de una antena de telefonía celular. También se incluyen otras aplicaciones en las que se utilizan equipos analizadores de radiaciones no ionizantes en las que se podría utilizar el sistema propuesto.Item Diseño y simulación de un repetidor de telefonía celular en la banda de 850 MHz para zona rural(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-05-27) Lazo Llancachagua, Luis Antonio; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl presente trabajo de tesis tiene por objetivo diseñar y simular un repetidor de telefonía celular para área rural, el cual trabajará en la banda de 850 MHz y tendrá una ganancia mínima de 45 dB. Inicialmente se hace una breve reseña acerca de las tecnologías celulares en el mundo, luego se presentan las características de la banda de frecuencias en el Perú, posteriormente se indican los problemas de cobertura que podrían existir y se presenta a los repetidores celulares como una posible solución. El diseño de sistemas en alta frecuencia, como es el caso, involucra algunos conceptos adicionales tales como: parámetros-S, figura de ruido, intermodulación, etc. Por ello una parte de este trabajo es abordar esos conceptos. El diseño y la implementación del sistema se realizan usando el software ADS de Agilent. Primero se miden los parámetros-S de todos los dispositivos a utilizar, luego esta información se carga en el software y se realizan las correcciones necesarias. Por último se construye el repetidor y se realizan las pruebas necesarias.Item Diseño de un amplificador RF para comunicaciones celulares con parámetros S(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-06-30) Mandujano Tolentino, Anita Angela; Yarlequé Medina, Manuel AugustoCuando una comunicación celular se ve afectada por pérdidas e interferencia es necesario añadir equipos que contrarresten estas pérdidas de modo que se tenga una comunicación efectiva. Para solucionar esa problemática, actualmente destacan el uso de repetidores de señal, amplificadores y de femtoceldas. Del estudio de estos se desprende que los amplificadores resultan ser soluciones sencillas de implementar y económicas respecto de las femtoceldas. Al analizar los repetidores se observa que su componente principal es un amplificador RF; de la consideración de los tipos de este amplificador se encuentra que el más relevante dentro de un repetidor es el amplificador de bajo ruido (LNA) ya que asegura que la señal se amplificará añadiendo el menor ruido posible respecto del que se tenga en la entrada del sistema. De la investigación de la tecnología de transistores, se determina el uso de un PHEMT. Por lo tanto, el asunto de estudio se restringe al diseño de un LNA a partir de un PHEMT a través del empleo de parámetros S y el software de diseño ADS. La técnica de diseño a emplear es en una sola etapa por adaptación de impedancias a través del emparejamiento reflectante. El diseño se elabora en los rangos de emisión 824- 849MHz y 869-894MHz de recepción, logrando una ganancia superior a los 13dB con una figura de ruido inferior a los 5dB. Previamente al diseño de las redes de adaptación en el software ADS se elaboró un módulo de evaluación para comprobar que el transistor elegido cumplía con las características deseadas en cuanto a frecuencia y ganancia. Los resultados se verificaron a través de simulaciones en software respecto a la figura de ruido y a la ganancia, ambas variables en el rango de frecuencia deseado. Asimismo, se comprobó solamente la ganancia sobre circuitos prototipo debido a que no se contaba con un generador de ruido.Item Diseño e implementación de un sistema de seguridad inalámbrico con tecnología bluetooth para viviendas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-12-03) Ramírez Marocho, Fernando Wilfredo; Yarlequé Medina, Manuel AugustoEl incremento cuantitativo y cualitativo de la inseguridad y violencia en el Perú, expresada en diferentes formas y resaltando la que tiene un mayor índice de repetitividad, el hurto y robo a las viviendas, ha hecho que la población se encuentre en la búsqueda permanente de medios para protegerse de estas amenazas. Ante esta situación, la presente tesis busca una solución para resguardar el patrimonio de las personas y brindar seguridad a los inmuebles, es por ello que esta tesis lleva como título “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE SEGURIDAD INALÁMBRICO CON TECNOLOGÌA BLUETOOTH PARA VIVIENDAS”. En el primer capítulo, se detalla la problemática y las tecnologías de seguridad existentes en el medio, las cuales ofrecen diferentes acciones para enfrentar y solucionar el problema de la inseguridad de los inmuebles. En el segundo capítulo, se describe el lugar donde será instalado el sistema de seguridad y se evalúa las vulnerabilidades del inmueble. Asimismo, se presenta los requerimientos del sistema para realizar el diseño. En el tercer capítulo, luego de realizar una evaluación y análisis de la mejor opción, se procede con la descripción del diseño e implementación del sistema de seguridad, en donde se detalla las partes y elementos utilizados. En el cuarto capítulo, se presenta los resultados de las pruebas realizadas, demostrándose la rentabilidad y confiabilidad del sistema.