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Doctoral | Master

Telecommunications

2016 Gen.
Avalos Gómez José Ulises
Thesis: Acceso y Compartición de Espectro para Redes Vehiculares de Radio Cognitivo.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. Enrique Stevens y Dr. Ulises Pineda
abstract

Con la limitante del espectro y el uso ineficiente de este mismo en las comunicaciones inalámbricas se ha impulsado un nuevo paradigma tecnológico llamado Acceso Dinámico al Espectro (DSA), un concepto que ha surgido para empoderar al DSA es el Radio Cognitivo (CR), en el cuál se plantea que un dispositivo de radiofrecuencia tenga capacidad cognitiva y de reconfiguración para adaptarse al comportamiento del espectro electromagnético para aprovechar canales desocupados por los usuarios primarios de un servicio (White Spaces) y puedan aprovecharlos usuarios secundarios sin afectar el desempeño de la red primaria y sin crear interferencia perjudicial. En las Redes Vehiculares donde el gran número de usuarios es evidente y la demanda del espectro es grande, se prevé sufran escasez de espectro, por lo tanto el objetivo de esta tesis es el desarrollo de técnicas novedosas de control de acceso y compartición de espectro eficientes en Redes Vehiculares con CR.

2016 Gen.
López López Lizeth Adriana
Thesis: Técnicas de Percepción de Espectro Energéticamente Eficientes para Radio Cognitivo.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. Marco Cardenas y Dr. Enrique Stevens
abstract

La tecnología de radio cognitivo permite que usuarios secundarios accedan al espectro electromagnético de forma oportunista, i.e., cuando los usuarios licenciados no están transmitiendo información. Para lograr esto, la fase de percepción de espectro le permite al usuario secundario determinar la presencia o ausencia del usuario licenciado en una banda de frecuencias de interés. Dado que la percepción de espectro es una tarea que debe realizarse periódicamente, esta consume una cantidad considerable de energía. De esta manera, la eficiencia energética en la percepción de espectro es un punto importante a considerar para la implementación de la tecnología de radio cognitivo. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo de investigación es estudiar diferentes técnicas de detección de señales para diseñar algoritmos de percepción de espectro que sean energéticamente eficientes para ser utilizados en distintos entornos de redes inalámbricas de radio cognitivo.

Gen. 2016
Díaz Ibarra Miguel Ángel
Thesis: Control de Potencia para Comunicaciones Vehiculares.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. Daniel Campos, Dr. Francisco José Cabrera Almeida
abstract

El objetivo del proyecto consiste en desarrollar y analizar nuevos algoritmos de control de potencia para comunicaciones vehiculares de corto alcance para los enlaces de vehículo-a-infraestructura y de vehículo-a-vehículo, basados en el estándar IEEE 802.11p. A diferencia de las metodologías de control de potencia que se han propuesto en la literatura para comunicaciones vehiculares, se pretende que los algoritmos que se propongan aquí tengan una baja complejidad considerando un enfoque distribuido, y que además funcionen adecuadamente bajo las restricciones que impone el estándar IEEE 802.11p. Otra línea de trabajo se enfoca en el uso del paradigma de LTE (Long Term Evolution) para redes vehiculares, considerando los enlaces dispositivo-a-dispositivo o D2D (Device-to-Device). Por lo que los resultados que se pretenden obtener en este proyecto buscan ser de utilidad en el diseño de sistemas de comunicaciones vehiculares. Así mismo otra aportación del proyecto consiste en desarrollar un banco de pruebas con elementos comerciales bajo el estándar IEEE 802.11p y LTE D2D para validar los algoritmos de control de potencia. El banco de pruebas se diseñará e implementará bajo una colaboración con la Universidad de las Palmas de Gran Canaria (ULPGC). En una primera instancia y para iniciar recopilado experiencia sobre plataformas experimentales, se trabajará durante el primer año sobre módulos inalámbricos comerciales bajo el estándar IEEE 802.15.4, explorando la forma de evaluar la calidad de servicio de forma rápida y eficiente para implementar un control de potencia.

2014 Gen.
José Jimmy Jaime Rodríguez
Thesis: Técnicas de estimación de canal para comunicaciones vehiculares.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. Carlos Gutiérrez, Dr. Martín Luna
abstract

Actualmente, todas las aplicaciones ya sea de información o entretenimiento (conocidas como: “infotainment apps”) requieren una red inalámbrica que sea confiable y eficiente. Sin embargo, en un sistema de comunicaciones de vehículo a vehículo (V2V), la señal transmitida se dispersa en tiempo y frecuencia por distintos factores que causan interferencia entre el transmisor y el receptor. Un reto importante en un sistema de comunicaciones V2V es analizar el comportamiento de dichos factores para poder realizar la estimación del estado del canal, lo cual permitirá garantizar que la información recuperada en el receptor sea lo más fiable posible. El objetivo del proyecto consiste en desarrollar y analizar nuevas técnicas de estimación de canal para sistemas de comunicaciones vehiculares basados en el estándar IEEE 802.11p. A diferencia de las técnicas de estimación de canal que se han propuesto en la literatura para comunicaciones vehiculares, se pretende que las técnicas que se propongan aquí tengan una baja complejidad (comparable a la del estimador de mínimos cuadrados) y que además funcionen adecuadamente bajo las restricciones que impone el estándar IEEE 802.11p. Las técnicas de estimación que se desarrollarán estarán basadas en modelos de expansión por funciones base tipo exponencial, o modelos E-BEM, por sus siglas en Inglés (Exponencial Basis Expansion Model). Se espera que los resultados que se obtengan en este proyecto sean de utilidad en el diseño, análisis, y optimización de la interfaz aire de los sistemas de comunicaciones vehiculares emergentes.

2014 Gen.
José Trinidad Gutiérrez Mena
Thesis: Modelado y simulación de canales móviles no-estacionarios para comunicaciones vehiculares.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. Carlos Gutiérrez, Dr. Javier Vázquez Castillo
abstract

El desarrollo de nuevas tecnologías de comunicación que permitan el intercambio de información entre vehículos es uno de los temas de investigación que ha ganado terreno en el campo de las telecomunicaciones. Uno de los retos más importantes que enfrenta el desarrollo de sistemas de comunicaciones vehiculares (V2V), a diferencia de los sistemas de comunicaciones tradicionales, es que el medio de propagación o canal cambia muy rápidamente, lo que impacta negativamente en el rendimiento del sistema de comunicación inalámbrico. De hecho, en el análisis de los sistemas de comunicación convencionales, se asume que el canal cumple la condición de estacionariedad en tiempo y frecuencia (WSSUS), lo cual no se cumple para los sistemas V2V. Por lo anterior, es indispensable desarrollar modelos de canal apropiados que puedan ser utilizados como referencia para el diseño, prueba y optimización de los sistemas de comunicación V2V.

2013 Gen.
M.C. Atziry Magaly Ramírez Aguilera
Thesis: Diseño y análisis de sistemas de comunicación por luz visible en interiores.
Area: Telecommunications
Advisors: Dr. José Martín Luna Rivera, Dr. Rafael Pérez Jiménez
abstract

Los sistemas de comunicación por luz visible (VLC, por sus siglas en inglés) es una tecnología de transmisión inalámbrica que utiliza el espectro de luz visible como medio de propagación. El propósito de esta tecnología es añadir a las lámparas basadas en LED nuevas capacidades como dispositivos emisores de información, con el fin de utilizarlos como emisores en redes de comunicaciones. Uno de los principales inconvenientes de esta tecnología es la limitación en la velocidad de transmisión en escenarios cerrados debido principalmente a los efectos de propagación de la luz visible ocasionados por las paredes y otros obstáculos. En este proyecto de tesis se muestra el análisis y desarrollo de un modelo de canal para Comunicación por Luz Visible en interiores que considera los fenómenos relacionados con la propagación de la luz y su interacción con los materiales, con el objetivo de caracterizar las condiciones de propagación del canal.

Análisis y Procesamiento de Señales

2016 Gen.
Armijo Correa José Omar
Thesis: Sistemas de Cifrado Basado en Sistemas Dinamicos y Wavelets
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dr. Salome Murguía y Dra. Marcela Mejia
abstract

Actualmente para proteger el contenido de información se han desarrollado una gran variedad de sistemas de cifrado que presentan diferentes características tal como el algoritmo de cifrado, tiempo de proceso, nivel de seguridad, etc. Por tanto, resulta en muchas ocasiones la necesidad de tener un sistema de cifrado que tenga un balance “óptimo” y considere en la medida de las posibilidades todas las situaciones posibles. Con la finalidad de diseñar y/o implementar un sistema de cifrado “robusto”, se han utilizado sistemas con dinámica caótica en conjunción con alguna transformación para lograr este objetivo. Sin embargo, en tales sistemas solo se toma en cuenta que se cumplan ciertas pruebas estadísticas, sin establecer nada referente al tipo de sistema dinámico, tipo de transformación, entre otros. De ahí la imprescindible necesidad de plantear un sistema de cifrado eficiente y flexible que contemple las previas interrogantes y permita lograr un buen desempeño.

Gen. 2016
García Cuevas Abraham Rafael
Thesis: Diseño de funciones de costo locales basadas en campos de distribución para la estimación de profundidad en sistemas de seguridad activa vehicular.
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dr. Javier Flavio Vigueras Gómez, Dra. Ilse Cervantes Camacho

Gen. 2016
Maldonado Fregoso Berenice del Rosario
Thesis: Control adaptable de rigidez para Rehabilitación de Extremidades Superiores Asistida por Robots.
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dra. Isela Bonilla, Dr. Marco Octavio Mendoza
abstract

La rehabilitación asistida por robots es una aplicación de la robótica que permite mejorar la calidad de vida humana. En estas aplicaciones es necesario que el sistema se adapte a los distintos usuarios, por lo que se propone la implementación de un esquema de control de impedancia adaptable a los parámetros del robot, esto ofrece la ventaja de poder ser utilizado en diferentes plataformas (sistemas robóticos) con características similares, además se propone que la matriz de rigidez que caracteriza la impedancia del robot se autosintonice con respecto a la rigidez muscular estimada del usuario, esto permitirá que el robot se adapte a las condiciones de motricidad de los pacientes. La rigidez muscular puede ser estimada a partir de la información electromiográfica (señales EMG), por lo que su estudio permitirá obtener una relación entre la actividad muscular y la fuerza aplicada, datos que serán de utilidad al momento de validar experimentalmente el esquema de control propuesto.

Gen. 2016
Mtepele Kassim Omari
Thesis: Fault Tolerant Controller for a Three-Phase Cascaded H-Bridge Multilevel Converter.
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dra. Andrés A. Valdéz, Dr. Daniel Campos
abstract

This thesis dissertation proposes a Model-Based fault tolerant control strategy for opencircuit faults (OCFs) in the switching devices of a cascade H-bridge converter with n-levels (CHB-nL). In this study, we address the application of the CHB-nL converter as a three-phase active filter. The OCFs will be modeled as additive signals into the subsystems describing the dynamics of each H-bridge in the converter. For diagnosis purposes, a bank of nonlinear proportional-integral (PI) observers are suggested to estimate the OCF profiles, independently of the operating point of the converter. Based on the estimated components, we expect to achieve the fault detection, isolation and reconfiguration. Furthermore, no additional sensors are needed to carry out the diagnosis media besides the ones used for control purposes. To validate the ideas proposed in this dissertation, an experimental evaluation will be carried out for a single and multiple OCF conditions. The results will be used to confirm that the current tracking, voltage regulation and balance objectives can be attained despite of OCFs in the active filter and highly distorted load currents.

Gen. 2016
Vidrios Serrano Carlos Alberto
Thesis: Control Híbrido de Fuerza-Visión para Robots Manipuladores en tareas de Interacción.
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dra. Isela Bonilla, Dr. Marco Octavio Mendoza
abstract

La robótica es una área de la ciencia que desde hace algunos años ha estado presente en la vida del ser humano, ésta ha sido utilizada en aplicaciones muy diversas, siendo los sistemas de tipo industrial los más ampliamente desarrollados. Por otro lado, en años recientes, el uso de robots se ha diversificado a tareas cada vez más complejas, donde tienen que llevar a cabo movimientos poco estructurados en entornos desconocidos o cambiantes, por lo que ha sido necesario dotar a los robots de sensores que les brinden información de su entorno, asi como desarrollar esquemas de control que satisfagan dichas necesidades. El objetivo de este trabajo es desarrollar un esquema de control híbrido que mezcle información de sensores de fuerza y visión, que sea capaz de interactuar de manera segura con un objeto con posición desconocida dentro del área de trabajo del robot, siendo este objeto de rigidez desconocida.

Gen. 2016
Martínez García Juan Felipe
Thesis: Control de Inyección de potencia a la Red Eléctrica utilizando convertidores NPC sin transformador.
Area: Análisis y Procesamiento de Señales
Advisors: Dr. Andrés A. Valdéz Fernández, Pánfilo R. Martínez Rodríguez
abstract

Actualmente existe una creciente demanda energética ligada a las actividades humanas, la mayor parte de la energía es generada mediante combustibles fósiles que producen un considerable impacto ambiental. La energía fotovoltaica es una alternativa viable para esta problemática. Recientemente las investigaciones se han enfocado en los sistemas fotovoltaicos sin transformador de aislamiento ya que son más eficientes, compactos y económicos que su contraparte aislada, sin embargo los primeros son vulnerables a corrientes de fuga por variaciones de voltaje de modo común, lo cual representa un importante problema de seguridad y degrada la calidad de la energía de la red. Para corregir dicho problema, en este documento se presenta un esquema de control para inversor NPC sin transformador, con filtro LCL, que haga posible la inyección de corriente a la red eléctrica, cumpliendo con las normas de conexión y permita balancear el voltaje de los capacitores del bus de corriente directa.

2014 Gen.
Héctor Raúl Moncada González
Thesis: Detection, conditioning and processing of acoustic wave signals in human tissue for wearable computer applications.
Area: Digital Signal Processing
Advisors: Dr. José Luis TX, Dr. Carlos A. Gutiérrez
abstract

El mercado de los dispositivos "vestibles" va en aumento cada año, publicaciones científicas recientes proponen el uso de detección de vibraciones mecánicas para usarlas en aplicaciones como: comunicaciones usando el cuerpo humano como medio de trasmisión, interacciones humano-computadora, aplicaciones hápticas, etc. Nuestra propuesta consiste en detectar vibraciones acústicas por medio de seis sensores piezoeléctricos cuando 18 usuarios realizan cinco diferentes gestos con su mano derecha. A las señales obtenidas se les aplica un procesamiento de reconocimiento de patrones para distinguir cuál es el gesto que ha realizado cada usuario. La etapa final del proyecto consiste en la implementación del dispositivo que tendrá forma de pulsera. La pulsera reconocerá el gesto realizado por el usuario y será utilizado en el campo de: interacción entre humano y máquina.

2014 Gen.
Catzin Contreras Glendy Anyali
Thesis: Diseño de un esquema de control avanzado basado en el modelo para un convertidor modular multinivel trifásico.
Area: Digital Signal Processing
Advisors: Dr. Andrés A. Valdez, Gerardo Escobar V.
abstract

En los últimos años, la producción de energía eléctrica por medio de fuentes renovables se ha convertido en una actividad importante en nuestro país. Para integrar la electricidad generada mediante recursos renovables en la red eléctrica, se requiere de convertidores de potencia. Una de las topologías de convertidor que se puede utilizar para dicha integración es aquella conocida como Convertidor Modular Multinivel (MMC). Esta topología presenta varios desafíos de control: inyección de corriente a la red, corrientes circulantes, regulación y balance de energía de los capacitores flotantes. En este proyecto de tesis se pretende dar solución a los problemas mencionados, utilizando la descripción matemática del MMC trifásico interconectado a red (en configuración inversora) para el diseño del esquema de control. Los resultados del proyecto pueden utilizarse para el diseño y construcción de inversores trifásicos basados en esta topología, garantizado una interconexión con la red eléctrica y un funcionamiento interno apropiados.

Bioelectronic

Gen. 2016
Martínez Peña Enrique
Thesis: Segmentación de imágenes médicas para el apoyo en el diagnóstico de enfermedades.
Area: Bioelectrónica
Advisors: Dr. Edgar Román Arce Santana
abstract

En este proyecto de tesis doctoral se pretende utilizar el proceso de segmentación aplicado a imágenes médicas, las cuales pueden ser obtenidas de diferentes tipos de tejidos, por ejemplo musculares, o diferentes regiones del cuerpo humano tales como: el hipocampo, la aorta torácica o la región femoral. Una hipótesis interesante plantea que es posible realizar segmentaciones 3D de estructuras anatómicas por medio de superficies activas, basadas en algoritmos de contornos activos. En este trabajo se pretende proponer una alternativa al método de segmentación de Chan-Vese, de tal forma de aportar a los médicos clínicos una herramienta computacional que utilice la segmentación de imágenes (de manera automática o semiautomática) para identificar y medir estructuras que ayuden a realizar un mejor diagnóstico médico de diferentes patologías utilizando esta alternativa.

2015 Gen.
Alejandro Reyes
Thesis: Segmentación de imágenes de resonancia magnética como herramienta para el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas.
Area: Bioelectronic
Advisor: Dr. Alfonso Alba
abstract

En la actualidad, muchos de los diagnósticos de las principales enfermedades neurodegenerativas son complementadas mediante imagenología médica. Desafortunadamente, en México, no todas las instituciones de salud pública tienen acceso a software comercial. Por esta razón, médicos están interesados en el desarrollo de herramientas herramientas que puedan parcialmente reemplazar el software comercial. En este trabajo, se presenta una metodología para la detección de lesiones de esclerosis múltiple en imágenes de resonancia magnética. Se propone utilizar Simple Linear Iterative Clustering (SLIC) para reducir el número de variables, seguido de una clasificación por medio de Campos Aleatorios de Medidas de Gauss-Markov (GMMF). En la literatura, estos métodos han demostrado muchas ventajas como: eficiencia computacional, robustez a bordes, entre otros.

2015 Gen.
Maritza Fabiola Leon Bejarano
Thesis: Detección de biomarcadores asociados a enfermedades neurodegenerativas en piel usando espectroscopía raman.
Area: Bioelectronic
Advisors: Dr. Miguel Ghebré Ramírez, Dr. Martín Méndez
abstract

Las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por la pérdida progresiva e imparable de neuronas en determinadas zonas del cerebro. Como consecuencia de esta pérdida existe un deterioro de la funcionalidad asociada a las partes afectadas. Las enfermedades neurodegenerativas se presentan en personas que pertenecen al grupo de la tercera edad y se estima que la prevalencia de estas patologías se duplique. Las enfermedades de Alzheimer y Parkinson son las de mayor incidencia en la lista de enfermedades de este tipo. El diagnóstico de estas enfermedades se realiza mediante criterios clínicos y estudios de gabinete. Sin embargo, el diagnóstico generalmente se realiza cuando la enfermedad está en un estado muy avanzado, por lo que uno de los grandes problemas es encontrar metodologías que permitan la detección de marcadores biológicos no invasivos que permitan realizar un diagnóstico temprano. Métodos derivados de óptica y computación han sido incorporados como herramientas de apoyo al diagnóstico de ciertas enfermedades. La espectroscopía Raman es una técnica que proporciona información bioquímica de la muestra en poco tiempo, es no invasiva, no necesita de preparación especial para su análisis, es segura, fácil de adquirir y certera. Esta tesis se centra en la identificación de biomarcadores en piel de pacientes con enfermedades neurodegenerativas mediante el uso de espectroscopía Raman y el uso de técnicas de análisis de datos. El objetivo es evaluar la factibilidad de la espectroscopía Raman como método de diagnóstico temprano para enfermedades neurodegenerativas.

2015 Gen.
Antony Morales Cervantes
Thesis: Uso de la termografía infrarroja en el diagnóstico médico.
Area: Bioelectronic
Asesore: Dr. Javier González

2013 Gen.
M.I.E. Miguel de Jesús Velázquez Durán
Thesis: Extracción de Patrones de Imágenes de OCT para Detección de Lesiones Cancerígenas en la Boca.
Area: Bioelectronic
Advisors: Dr. Daniel Campos, Dr. Edgar Arce
abstract

El registro de imágenes/volúmenes es una técnica que permite encontrar el campo de desplazamiento entre dos vista de una misma escena u objeto, por medio del registro se pueden desarrollar aplicaciones de seguimiento, reconocimiento de terreno, extracción de características, evaluación médica, etc. En la presente tesis doctoral se busca desarrollar una metodología de registro 3D basada en Maximización de la Esperanza, la cual consiste en utilizar la media y varianza de las distribuciones marginales para comparar dos escenas a alinear. El algoritmo deberá ser capaz de registrar información de tipo multimodal (diferentes fuentes e intensidades) y multiespectrales (registrar N contra M volúmenes), además deberá de poder recuperar transformaciones de tipo elástico (cada pixel se desplaza de manera independiente). Por último, el algoritmo debe tomar en cuenta y aprovechar las consideraciones espaciales (origen, dimensiones y resolución) usadas en imagenología médica para hacer adecuaciones de manera automática.