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Produção Científica

Áreas de Trabalho

Processamento de Sinais

De forma simplista, o processamento de sinais pode ser entendido como o estudo de sinais e sistemas encontrados na natureza através de ferramentas matemáticas, com o objetivo de interpretar, controlar, modelar, extrair ou transformar a informação contida nos mesmos.
Dentre os diversos temas abordados por essa área, tenho dirigido meus esforços para os seguintes: filtragem adaptativa, sistemas de auxílio à audição e processamento de sinais biomédicos.

Aparelhos Auditivos

A limitação da capacidade auditiva é um mal que acomete parcela significativa da população mundial. Sistemas de auxílio à audição possibilitam o aumento da qualidade de vida e uma maior inserção social do indivíduo com deficiência. Entretanto, diversas barreiras científicas e tecnológicas ainda precisam ser transpostas para que esses sistemas cumpram efetivamente o objetivo a que se propõe. Diversos são os tópicos de interesse no escopo da área de processamento de sinais, como por exemplo: redução de ruído acústico, cancelamento de realimentação, redução do efeito de oclusão, classificação de sons, diretividade adaptativa, processamento binaural. A ênfase de estudo é realizada no desenvolvimento e análise de técnicas de processamento de sinais, mas com implementação de sistemas reais para a avaliação dos resultados.

Filtragem Adaptativa

Filtros adaptativos são ferramentas extremamente interessantes para aplicações de estimação, controle e identificação em tempo real. Nosso objetivo tem sido estudar o comportamento de diversos algoritmos de forma a obter informações sobre seu desempenho em diversas aplicações, como por exemplo: cancelamento de interferências em sinais biomédicos (instrumentação biomédica), controle de ruído acústico, cancelamento de eco (sistemas de telecomunicações) e identificação de sistemas (sistemas de controle).
Trabalhos relacionados ao tema de filtragem adaptativa podem ter dois tipos de ênfase. Trabalhos de cunho teórico: envolvem a modelagem matemática de filtros adaptativos com a finalidade de investigar seu comportamento nas diferentes aplicações. Trabalhos de aplicação: envolvem a implementação de sistemas reais de controle ou identificação em processadores digitais de sinais ou em microprocessadores de uso geral. Maior ênfase tem sido dada ao estudo de sistemas de baixo custo, com interesse pela indústria nacional.

Processamento de Sinais Biomédicos

Sistemas de aquisição e processamento de sinais biomédicos são uma realidade no mercado nacional. Embora as dificuldades de captação e condicionamento de sinais tenham sido superadas por diversas empresas, a necessidade de extração de informação para auxílio ao diagnóstico e pesquisa clínica é cada vez maior. Nosso objetivo é desenvolver procedimentos automáticos de análise de sinais biomédicos nas seguintes áreas: eletrocardiografia, eletroencefalografia, eletromiografia e potenciais evocados.

Artigos em Periódicos

  1. 2014 - M.H. Costa, A Complementary low-cost method for broadband noise reduction in hearing aids for medium to high SNR levels. Computers in Biology and Medicine, volume 46, páginas 29-41


  2. 2012 - M.H. Costa, Estimation of the autocorrelation function in auditory evoked potential applications. Biomedical Signal Processing and Control, volume 7, páginas 542-548


  3. 2011 - A.A. Ferreira, C.I. Krause, M.H. Costa, E.R.C. Rivero, S.B.C. Tarquínio, An image processing software applied to oral pathology. Pathology – Research and Pracice, páginas 232-235


  4. 2009 - M.H. Costa, M.C. Tavares, Removing power line interference from biopotential signals in low cost acquisition systems. Computers in Biology and Medicine, volume 39, páginas 519-526


  5. 2008 - M.H. Costa, L.R. Ximenes, J.C.M. Bermudez, Statistical analysis of the LMS algorithm subjected to a symmetric dead-zone nonlinearity at the adaptive filter output. Signal Processing, volume 88, páginas 1485-1495


  6. 2008 - M.H.Costa, J.C.M. Bermudez, A noise resilient variable step-size LMS algorithm. Signal Processing volume 88, páginas 733-748


  7. 2005 - S.J.M. Almeida, J.C.M. Bermudez, N.J. Bershad, M.H. Costa, A statistical analysis of the Affine Projection algorithm for unity step size and autoregressive inputs. IEEE Transactions on Circuits and Systems I - Fundamental Theory and Applications, volume 52, número 7, páginas 1394-1405


  8. 2005 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, A new adaptive algorithm for reducing nonlinear effects from saturation in active noise control systems. International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, volume 19, número 2, páginas 177-196


  9. 2005 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, A statistical analysis of the epsilon-NLMS and NLMS algorithms for correlated Gaussian aignals. Revista da Sociedade Brasileira de Telecomunicações, volume 20, número 2, páginas 7-13


  10. 2003 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, N.J. Bershad, The performance surface in filtered nonlinear mean square sstimation. IEEE Transactions on Circuits And Systems I - Fundamental Theory And Applications, volume 50, número 3, páginas 445-447


  11. 2002 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, N.J. Bershad, Stochastic analysis of the filtered-X LMS algorithm in systems with nonlinear secondary paths. IEEE Transactions on Signal Processing, volume 50, número 6, páginas 1327-1342


  12. 2002 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, N.J. Bershad, The performance surface in nonlinear mean square estimation: application to active noise control problems with correlated signals. Revista Brasileira de Controle & Automação (SBA), volume 13, número 1, páginas 68-76


  13. 2001 - M.H. Costa, J.C.M. Bermudez, N.J. Bershad, Stochastic analysis of the LMS algorithm with a saturation nonlinearity following the adaptive filter output. IEEE Transactions on Signal Processing, volume 49, número 7, páginas 1370-1387


  14. 1997 - A.F.C.I. Infantosi, D.M. Simpson, M.H. Costa, Derivação da fonte e mapeamento cerebral na localização de atividade elétrica focal. Revista Brasileira de Engenharia - Caderno de Engenharia Biomédica, volume 13, número 1, páginas 53-67


  15. 1995 - M.H. Costa, M.C. Tavares, C.M. Richter, L.A. Castagno, Análise automática da velocidade angular de sinais eletronistagmográficos. Revista Brasileira de Engenharia - Caderno de Engenharia Biomédica, volume 11, número 1, páginas 41-53


  16. 1994 - L.A. Castagno, C.M. Richter, R.A. Cava, M.H. Costa, S. Castagno, M.C. Tavares, D.B. Carvalho, C.V. Villela, A.C. Sedrez, R.L. Castagno, Eletronistagmografia computadorizada na investigação dos distúrbios do equilíbrio, Acta-AWHO, volume 3, número 2, páginas 42-52


Orientações

Estudantes em Tese e Dissertação


Iniciação Científica


  1. 2011 - P. Veit, Estudo e avaliação de topologias de controle ativo de ruído na redução do efeito de oclusão em aparelhos auditivos. Universidade Federal de Santa Catarina


  2. 2011 - M. F. Rosseto, Seleção de características para o desenvolvimento de um classificador de sons para aparelhos auditivos. Universidade Federal de Santa Catarina


  3. 2010 - T.H. Akinaga, Desenvolvimento de um simulador de aparelho auditivo digital. Universidade Federal de Santa Catarina


  4. 2010 - A. Crepaldi, Estudo sobre um sistema de direcionalidade adaptativa para aparelhos auditivos. Universidade Federal de Santa Catarina


  5. 2009 - T.H. Akinaga, Avaliação de técnicas para extração de potenciais evocados de média latência direcionados à determinação da profundidade anestésica. Universidade Federal de Santa Catarina


  6. 2008 - E. Bombieri, Identificação do caminho de realimentação em aparelhos auditivos através de algoritmos de filtragem adaptativa. Universidade Federal de Santa Catarina


  7. 2008 - E.K. Zenin, Desenvolvimento de um programa computacional para simulação de potenciais evocados auditivos de média latência, Universidade Federal de Santa Catarina


  8. 2007 - L.R. Ximenes, Controle adaptativo de sistemas dinâmicos não-lineares: controle de pêndulo invertido. Universidade Federal de Santa Catarina


  9. 2006 - L.R. Ximenes, Resultados experimentais do comportamento do algoritmo LMS sujeito à influência de uma zona-morta no caminho secundário. Universidade Federal de Santa Catarina


  10. 2004 - F.P. Itturriet, Determinação de modelos teóricos computacionalmente eficientes para a análise de filtros adaptativos. Universidade Católica de Pelotas


  11. 2003 - M.S. Goulart, Identificação da resposta humana ao rastreamento utilizando técnicas adaptativas. Universidade Católica de Pelotas


  12. 2003 - R.C. Haical, Estudo sobre a avaliação de sistemas de amplificação e reprodução de som através de técnicas adaptativas. Universidade Católica de Pelotas


  13. 2002 - F.P. Itturriet, Desenvolvimento e análise de sistemas de filtragem adaptativa em aplicações de controle ativo de ruído. Universidade Católica de Pelotas


  14. 2000 - R.S. Born, Filtros adaptativos aplicados a sinais biomédicos. Universidade Federal de Pelotas


  15. 2000 - D.F.Santos, Aplicações da filtragem homomórfica a sinais de voz. Universidade Católica de Pelotas


  16. 1999 - R.V. Pacheco, Sistema para gerenciamento e processamento de sinais eletroencefalográficos. Universidade Federal de Pelotas


Trabalhos de Conclusão de Curso


  1. 2014 -Laura Torío Rodríguez, Técnicas de Reducción del Effecto de Oclusión en Aparatos Auditivos. Universidad de Vigo


  2. 2013 - Ilyes Hadj Abderrahmane. Binaural, Speech Processing for Hearing Aids. Imperial College London


  3. 2012 -Davi Cesar Mendes Leal, Plataforma de Aquisição de Dados para Monitoramento Ambiental de Reservatórios Hídricos. Universidade Federal de Santa Catarina


  4. 2011 - Gustavo Leão Moreira, Sistema de Telemetria e Painel de Informações para Veículos de Competição. Universidade Federal de Santa Catarina


  5. 2010 - Felipe Luis Probst, Data Processing Issues in the Evaluation of Roundness Deviations by Scanning on Coordinate Measuring Machines. Universidade Federal de Santa Catarina


  6. 2009 - Patrícia Fonseca de Oliveira, Comparação de Desempenho de Detectores de Atividade de Voz em Sistemas de Auxílio à Audição. Universidade Federal de Santa Catarina


  7. 2004 - Maiara Alcalde Pedroso, Sistema Automático para Contagem de Estruturas Celulares com Aplicações em Patologia Bucal. Centro Federal de Educação Tecnológica de Pelotas