Oferta de Proyectos
Fin de Carrera
Ingeniería de
Telecomunicación – Escuela Politécnica Superior
Universidad
Autónoma de Madrid
Febrero 2006
INDICE
1. Arquitectura de Ordenadores
1.1. Desarrollo de un Receptor Digital de Radio
FM basado en FPGAs
1.2. Desarrollo de un Sistema Embebido basado
en FPGAs para el Seguimiento de Objetos
2.2. Diseño e Implementación de un Sistema de
Monitorización Remoto con Acceso por Servicios Web
2.3. Diseño e Implementación de un Sistema de
Autenticación Basado en SAML y Liberty
2.4. Diseño e Implementación de un Sistema de
Gestión para un Entorno de Computación Ubicua
3.1. Segmentación rápida de objetos móviles en
secuencias procedentes de cámaras fijas.
3.2. Omnivisión a través de redes de sensores
visuales.
3.3. Extracción continua de cuadros clave
guiada por eventos.
3.5. Desarrollo de aplicaciones de TVD
interactivas sincronizadas con el contenido
3.6. Adaptación de contenidos audiovisuales a
terminales PDA
3.7. Transformación de imágenes a vídeos
3.8. Reconocimiento de voz prosódico para
desambiguar el sentido de las frases
3.9. Desarrollo de una aplicación de enseñanza
de idiomas basada en reconocimiento de voz
3.10. Análisis Experimental de la Problemática
del Reconocimiento de Habla Espontánea en Castellano
La información detallada
de los proyectos se puede consultar en http://www.ii.uam.es/~jms/pfcsteleco
Tutor:
Sergio López Buedo
Descripción:
La potencia cada vez
mayor de la electrónica digital hace posible que muchas funciones que antes se
hacían con componentes analógicos se puedan realizar ahora de una manera
completamente digital. Las ventajas son muchas: el diseño con electrónica
analógica exige una gran experiencia, más aún en RF, y la simulación resulta no
sólo costosa en tiempo, sino también difícil de realizar. Por otro lado,
existen muchas herramientas de ayuda para el procesamiento digital de señales,
y la simulación de los algoritmos se puede realizar de una manera sencilla
desde entornos como Matlab/Simulink.
Es por estas razones que la tendencia actual en los receptores de radio es
digitalizar lo antes (lo más cerca de la antena) posible y luego continuar con
un procesamiento digital de la señal.
Este proyecto consiste en
el desarrollo de un receptor de radio FM que implementa todo el procesamiento
de señal en una FPGA. Como etapas analógicas sólo habrá un filtro de paso
banda, un amplificador y un conversor A/D, eliminándose la etapa de frecuencia
intermedia (IF). Para ello habrá que desarrollar un PCB que monte estos
componentes. Esta placa se conectará al sistema de desarrollo H3PB creado en la
Escuela, que contiene la FPGA que hará todo el procesamiento de la señal, y
además dispone de un codec de audio que se empleará
para sacar el resultado en un altavoz. La idea de este trabajo es implementar
todas las etapas típicas de un receptor de radio en la FPGA, y para ello será
posible tanto realizar un desarrollo estándar como una síntesis de alto nivel
desde Simulink: si los resultados con esta última alternativa son
satisfactorios no habrá que realizar el desarrollo en VHDL de los módulos.
Este trabajo será de
utilidad para los alumnos que estén interesados en conocer de primera mano las
técnicas que se emplean en la actualidad para el desarrollo de receptores de
radio. Este proyecto les permitirá aprender herramientas tan sofisticadas como
el System Generator de Xilinx, que permite hacer una síntesis de alto nivel desde
un modelo Simulink. Además, les dará unos
conocimientos básicos de electrónica analógica RF, que le serán necesarios para
implementar la imprescindible etapa de digitalización de la señal proveniente
de la antena.
Requisitos imprescindibles:
Conocimientos elementales
de VHDL, FPGAs y Matlab
para el procesamiento de señales.
Requisitos adicionales valorables:
Manejo de herramientas de
desarrollo de PCBs (OrCAD).
Conocimientos de electromagnetismo.
Lugar de realización del PFC:
Lab 209
Horario (tentativo):
No hay requerimientos
previos, a convenir según la disponibilidad del alumno
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Sergio López Buedo
Descripción:
Un problema muy típico en
procesamiento de vídeo es el seguimiento (tracking) de objetos. Este
problema es de utilidad en muy variados campos, desde seguridad hasta robótica.
Este proyecto consiste en
realizar un simple demostrador que exhiba las posibilidades que ofrecen los
sistemas embebidos basados en FPGAs para resolver
este problema. Por un lado se implementará el sistema físico de captura de
vídeo, que consistirá en una plataforma móvil de dos ejes sobre la que se
montará una cámara comercial. Se desarrollará también una placa de
digitalización de vídeo, aprovechando un trabajo previo realizado en el Lab 209 con el chip TVP5145. Esta placa se conectará al
sistema de desarrollo H3PB desarrollado en la Escuela (no es necesario realizar
la parte más compleja del desarrollo de la placa que contiene la FPGA).
La segunda parte del
proyecto consistirá en el desarrollo del sistema embebido basado en FPGA que
implemente el procesamiento de vídeo. Se basará en el microprocesador MicroBlaze, y se utilizará la herramienta de Xilinx EDK. Esta parte del trabajo implicará tanto el
desarrollo de un core
en VHDL como la programación del microprocesador en C. Se podrá aprovechar
también el trabajo previo desarrollado en el Lab 209.
La idea es implementar un sencillo algoritmo de tracking basado en la extracción
del objeto a seguir del fondo mediante binarización
de la imagen. Aunque este es el algoritmo más sencillo posible, para
combinaciones favorables de objeto/fondo los resultados son más que
suficientes, y su simplicidad ayuda a que el proyecto sea muy fácilmente
abordable.
Como conclusión, este es
un proyecto muy multidisciplinar donde el alumno puede aprender a manejar
herramientas muy variadas, desde desarrollo de PCBs
hasta implementación de Sistemas en un Chip (SoCs)
basados en FPGAs. Este proyecto será de gran de
interés para aquellos alumnos interesados en conocer el flujo de diseño de
sistemas embebidos para aplicaciones de control y procesamiento de vídeo, pues
le permitirá ganar experiencia en muy variados campos, desde el desarrollo de PCBs hasta la implementación del software.
Requisitos imprescindibles:
Conocimientos elementales
de VHDL, FPGAs y programación en C.
Requisitos adicionales valorables:
Manejo de herramientas de
desarrollo de PCBs (OrCAD).
Lugar de realización del PFC:
Lab 209
Horario (tentativo):
No hay requerimientos
previos, a convenir según la disponibilidad del alumno
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Elías Todorovich
Descripción:
Dentro del diseño de
circuitos VLSI, y específicamente en dispositivos programables tipo FPGA, el
consumo de potencia es un problema que se esta abordando en forma creciente en
los últimos años.
El diseño para bajo
consumo (Low Power Design) necesita de herramientas de estimación de
consumo. Para estimar el consumo medio, una estrategia es usar técnicas
estadísticas.
En el Lab
209 se viene trabajando en esta línea específica desde hace años y se tiene
mucha experiencia en integrar las implementaciones desarrolladas con el
software de diseño para FPGAs.
En este momento se quiere
extender el desarrollo actual agregando una aplicación que sirva para tomar
muestras estadísticamente independientes de potencia en cualquier circuito
(especialmente circuitos secuenciales grandes y microprocesadores) y con
cualquier distribución. Para esto debe realizarse una prueba de aleatoriedad y
de esta manera definir un intervalo de independencia, N. Una vez establecido
este intervalo, se pueden tomar las muestras independientes cada N ciclos de
reloj.
El desarrollo de la
aplicación para determinar intervalos de independencia es el Proyecto de Fin de
Carrera propuesto. Es un trabajo bien definido, acotado y para el que se cuenta
con el software donde se va a integrar y el hardware para hacer eventuales
medidas físicas. El desarrollo de los circuitos de prueba no forma parte del
proyecto.
Requisitos imprescindibles:
En este momento, el marco
tecnológico donde se desarrolla el proyecto son FPGAs
de Xilinx. Por lo tanto se requiere nociones básicas
de esta tecnología y el software de diseño.
También se usará un
simulador que puede ser Modelsim o ActiveHDL. Por lo tanto también se necesitará conocimiento
de estas herramientas.
El proyecto es software
aplicado a diseño de sistemas digitales, pero software al fin. Por lo tanto se
necesita habilidad para programar en diferentes lenguajes.
Requisitos adicionales valorables:
Conocimiento de software
útil para la gestión de proyectos (CVS). Experiencia en proyectos donde
participan varias personas. Calidad de software.
Lugar de realización del PFC:
Lab 209
Horario (tentativo):
A convenir
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Hasta febrero 2007
Tutor:
Javier Aracil Rico
Descripción:
Se trata de utilizar la teoría de colas y simulación para la caracterización de tráfico y dimensionamiento en anillo metropolitanos, en un escenario realista de tráfico de Internet y vídeo bajo demanda.
Requisitos
imprescindibles:
Interés por las redes, la teoría de la probabilidad y la teoría de colas.
Requisitos
adicionales valorables:
Haber cursado Redes, Sistemas y Servicios
Lugar
de realización del PFC:
Grupo de Redes, Escuela Politécnica Superior, UAM.
Horario
(tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo
de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jorge E. López de Vergara
Méndez
Descripción:
El proyecto consiste en
el diseño e implementación de un sistema que permita la monitorización de la
red basándose en el estándar RMON (RFC 3577), pero utilizando Servicios Web (http://www.w3.org/2002/ws/)
para el acceso a dicho sistema, en vez del protocolo de gestión SNMP.
Requisitos imprescindibles:
Interés por las Redes de
Comunicaciones y la Programación.
Requisitos adicionales valorables:
Cursar o haber cursado
Programación Orientada a Objetos y Sistemas Cliente-Servidor.
Lugar de realización del PFC:
Grupo de Redes, Escuela
Politécnica Superior, UAM.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jorge E. López de Vergara
Méndez
Descripción:
El proyecto consiste en
el diseño e implementación de un sistema que permita autenticar usuarios y
sistemas en un entorno de Servicios Web federados, utilizando los esquemas
propuestos por Liberty Alliance
(http://www.projectliberty.org/).
Requisitos imprescindibles:
Interés por las Redes de
Comunicaciones y la Programación.
Requisitos adicionales valorables:
Cursar o haber cursado
Programación Orientada a Objetos y Sistemas Cliente-Servidor.
Lugar de realización del PFC:
Grupo de Redes, Escuela
Politécnica Superior, UAM.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jorge E. López de Vergara
Méndez
Descripción:
El proyecto consiste en
el diseño e implementación de un sistema que permita la monitorización y
control de un Entorno de Computación Ubicua según la arquitectura que se está
desarrollando dentro del proyecto U-CAT http://orestes.ii.uam.es/ucat/.
Requisitos imprescindibles:
Interés por las Redes de
Comunicaciones y la Programación.
Requisitos adicionales valorables:
Cursar o haber cursado
Programación Orientada a Objetos y Sistemas Cliente-Servidor.
Lugar de realización del PFC:
Grupo de Redes, Escuela Politécnica
Superior, UAM.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jesús Bescós
Cano
Descripción:
El objetivo de este PFC
es profundizar en técnicas que permitan obtener, a partir de una secuencia de
vídeo procedente de una cámara fija, una imagen de máxima resolución que
únicamente presente los objetos en movimiento. Se trata de un problema de
segmentación, en principio bastante trivial en el terreno del tratamiento de
imágenes. La innovación y dificultad reside en que se pretende lograr que el
algoritmo opere en tiempo real sobre secuencias de resolución XGA (1024x768).
Para ello se propone abordar la primera etapa de la segmentación en el dominio
transformado de la DCT por bloques, y la segunda en el dominio natural, dentro
de cada bloque. Adicionalmente se profundizará en técnicas para minimizar el
efecto de los cambios de iluminación y de las sombras.
Requisitos imprescindibles:
Programación C/C++ y MatLab
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos de
Tratamiento Digital de Señal y Tratamiento Digital de Señales Visuales. Interés
en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jesús Bescós
Cano
Descripción:
Este PFC se enmarca en el
campo de las redes de sensores, en particular en instalaciones en que varias
cámaras fijas captan zonas solapadas de una misma escena. El objetivo es
analizar la problemática de interpolar, a partir de las secuencias procedentes
de las cámaras de la red, la información visual que captaría una cámara situada
en un punto en el que no hay cámara alguna. Se partirá de un escenario con dos
cámaras para luego ampliarlo a una situación más compleja. Finalmente, se
desarrollará una aplicación que muestre las principales posibilidades de esta
aproximación.
Requisitos imprescindibles:
Programación C/C++ y MatLab
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos básicos de
Tratamiento Digital de Señal y habilidad en el manejo transformaciones
geométricas. Interés en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jesús Bescós
Cano
Descripción:
Este PFC se enmarca en el
conjunto de técnicas orientadas a extraer cuadros clave, es decir imágenes
representativas, de secuencias de vídeo obtenidas de cámaras fijas. Se trata
por tanto de secuencias ausentes de cambios de toma o de plano, por lo es
necesario acudir a otro tipo de características subjetivas para guiar la
selección. Además, se pretende que la selección se realice de forma continua,
conforme se capta la secuencia no a
posteriori, lo cual exige el uso de una aproximación basada en la
identificación de eventos o cambios significativos desde el punto de vista de
la aplicación. Aparte de un análisis genérico del problema, se profundizará en
los especiales requisitos de aplicaciones de seguridad.
Requisitos imprescindibles:
Programación C/C++ y
Java.
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos de
Tratamiento Digital de Señal y Tratamiento Digitales de Señales Visuales.
Interés en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Joaquín González
Rodríguez
Descripción:
El objetivo del proyecto es participar en
el desarrollo de diversos módulos (parametrizadores,
reconocedores, fusión) de los sistemas automáticos de reconocimiento de locutor
e idioma que el grupo ATVS (http://atvs.ii.uam.es)
viene desarrollando y evaluando de manera competitiva en las evaluaciones
mundiales anuales que organiza el NIST norteamericano (http://www.nist.gov/speech/). El trabajo
se centra en reconodores fonéticos en paralelo
(PPRLM), reconocedores prosódicos (tokenization+modelado),
modelos acústicos generativos (GMM.- gaussina mixture
models) y discriminativos
(SVM.- Support Vector Machines), y la fusión de todos
estos sistemas para explotar las complementariedades de los distintos enfoques,
tanto para el reconocimiento de la persona que habla (locutor) como para el
reconocimiento del idioma que se habla en el audio a analizar.
Requisitos imprescindibles:
Interés en obtener becas
de grado (PFC), postgrado o doctorado
Capacidad de integración
en equipo de investigación
Requisitos adicionales valorables:
Expediente académico
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-204
Horario (tentativo):
Compatible con estudios y
exámenes
Beca:
NO inicialmente. Se
concederán becas (tiempo parcial/completo) en función de la valía demostrada
por los candidatos.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
José M. Martínez
Descripción:
El objetivo de este PFC
es el desarrollo de aplicaciones de TVD interactiva basadas en el estándar MHP
que se sincronicen con el contenido emitido. Para esto, se aplicarán diversas
técnicas de análisis audiovisual a las señales de TVD captadas de emisiones
reales, para obtener información relevante para generar aplicaciones que se
sincronicen con el contenido emitido (por ejemplo, los eventos más relevantes
de los últimos minutos).
Requisitos imprescindibles:
Programación Java y C/C++
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos de
Tratamiento Digital de Señal y Tratamiento Digitales de Señales Visuales.
Interés en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
José M. Martínez
Descripción:
El objetivo de este PFC
es el desarrollo de algoritmos de adaptación de contenidos audiovisuales a
terminales tipo PDA, limitados tanto en conectividad como en recursos del terminal. Partiendo de contenidos audiovisuales codificados
en MPEG-2 y anotados mediante descripciones MPEG-7, al igual que una
descripción del Terminal en MPEG-21, se desarrollarán algoritmos para adaptar
dichos contenidos a un terminal tipo PDA con la mejor
calidad de experiencia (frente al concepto de calidad de servicio) del usuario
final.
Requisitos imprescindibles:
Programación C/C++ y
Java.
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos de
Tratamiento Digital de Señal y Tratamiento Digitales de Señales Visuales.
Interés en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Jose M. Martínez
Descripción:
El objetivo de este PFC
es el desarrollo de un algoritmo para transformar imágenes a un vídeo, lo que
se conoce como cambio de modalidad de contenidos multimedia. A partir de la
definición de las zonas de atención o relevancia de la imagen, se desarrollarán
los algoritmos necesarios para generar un vídeo teniendo en cuenta movimientos
simulados de cámara (considerando diversas posibilidades de estilos
cinematográficos), preferencias de estilo del usuario final (e.g., más o menos acción), inclusión de banda sonora a
partir de una base de datos musical, … Se considerará también la creación de
vídeos a partir de colecciones de imágenes, esto es, crear un vídeo a partir de un álbum de fotos.
Requisitos imprescindibles:
Programación C/C++
Requisitos adicionales valorables:
Conocimientos de
Tratamiento Digital de Señal y Tratamiento Digital de Señales Visuales. Interés
en la realización de estudios de posgrado.
Lugar de realización del PFC:
Laboratorio B-408 (EPS)
Horario (tentativo):
Negociable
Beca:
Posibilidad de beca en
función del compromiso del becario y resultados.
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Descripción:
La información prosódica
(duraciones de los sonidos, energía y tono) se ignora completamente en la mayor
parte de los reconocedores de voz actuales. Sin embargo, resulta evidente que
esa información es esencial para determinar el sentido de las frases: la misma
frase puede significar cosas muy distintas dependiendo de la entonación que le
demos. El proyecto propuesto parte de una base de datos pre-existente
con grabaciones de las mismas frases pronunciadas con distintas entonaciones. A
partir de esta base de datos se analizarán las diferencias prosódicas
encontradas entre las distintas entonaciones y se desarrollarán algoritmos
automáticos capaces de discriminar entre los distintos sentidos considerados
empleando únicamente información prosódica.
Requisitos imprescindibles:
Conocimientos de Linux a
nivel de usuario. Interés por el tema. Conocimientos básicos de procesamiento
digital de señales. Capacidad de trabajar en ambientes multidisciplinares.
Requisitos adicionales valorables:
Programación en C/C++, Perl y Shell-script.
Programación en Java. Buenos conocimientos de inglés.
Lugar de realización del PFC:
A determinar. Posibilidad
de realizarlo en casa.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Descripción:
Desarrollo de una
aplicación de enseñanza de idiomas basada en reconocimiento de voz. Se trata de
desarrollar y probar distintos mecanismos para comparar y puntuar de forma
automática las pronunciaciones de los estudiantes de un idioma, de forma que no
únicamente obtengan una puntuación para su pronunciación sino que puedan además
obtener información sobre qué han pronunciado correcta e incorrectamente. Se
parte de técnicas ya establecidas de reconocimiento fonético automático, así
como de estimación de patrones prosódicos (duraciones de los sonidos, energía,
tono), que se deberán aplicar y adaptar a la problemática de la enseñanza de
idiomas.
Requisitos imprescindibles:
Conocimientos de Linux a
nivel de usuario. Interés por el tema. Conocimientos básicos de procesamiento
digital de señales.
Requisitos adicionales valorables:
Programación en C/C++ y
Java. Programación en Perl, Tcl/Tk, Shell-script,
etc. Buenos conocimientos de Inglés.
Lugar de realización del PFC:
A determinar. Posibilidad
de realizarlo en casa.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto
Tutor:
Descripción:
Requisitos imprescindibles:
Conocimientos de Linux a
nivel de usuario. Interés por el tema. Conocimientos básicos de procesamiento
digital de señales. Capacidad de trabajar en ambientes multidisciplinares.
Requisitos adicionales valorables:
Programación en Perl y Shell-script.
Programación en C/C++ y Java. Buenos conocimientos de inglés.
Lugar de realización del PFC:
A determinar. Posibilidad
de realizarlo en casa.
Horario (tentativo):
Horario flexible.
Beca:
NO
Plazo de solicitud:
Abierto