Electrical Engineering, Universidad del ValleMaster of Science, Microelectronics, Universidade de Sao PauloPhD. Microelectronics, Institute National Politechnique de Grenoble
International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 2020
The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manua... more The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manually by cardiologists or electrophysiologists by reading an electrocardiogram (ECG). Currently, computational techniques for automatic detection based on fast Fourier transform (FFT), Bayes optimal classifier (BOC), k-nearest neighbors (K-NNs), and artificial neural network (ANN) have been proposed. In this study, six features were obtained based on the morphology of the P-Wave, the QRS complex and the heart rate variability (HRV) of the ECG. The performance of this methodology was validated using clinical ECG signals from the Physionet arrhythmia database MIT-BIH. A feedforward neural network was used to detect the presence of PAF reaching a general accuracy of 97.4%. The results obtained show that the inclusion of the information of the P-Wave, HRV and QR Electrical alternans increases the accuracy to identify the PAF event compared to other works that use the information of only one or...
This paper presents an alternative design approach of a stack structure for the efficient executi... more This paper presents an alternative design approach of a stack structure for the efficient execution of high level language instructions. The stack system was designed to execute a FORTH directed instruction set. The instruction set to be executed, the structure of a basic cell and the control logic are described. A 32 bit word length prototype, with 12 ns access time, using an 1,2 pm double level metal CMOS technology, was designed.
International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 2020
The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manua... more The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manually by cardiologists or electrophysiologists by reading an electrocardiogram (ECG). Currently, computational techniques for automatic detection based on fast Fourier transform (FFT), Bayes optimal classifier (BOC), k-nearest neighbors (K-NNs), and artificial neural network (ANN) have been proposed. In this study, six features were obtained based on the morphology of the P-Wave, the QRS complex and the heart rate variability (HRV) of the ECG. The performance of this methodology was validated using clinical ECG signals from the Physionet arrhythmia database MIT-BIH. A feedforward neural network was used to detect the presence of PAF reaching a general accuracy of 97.4%. The results obtained show that the inclusion of the information of the P-Wave, HRV and QR Electrical alternans increases the accuracy to identify the PAF event compared to other works that use the information of only one or...
Les processus de securisation d'information privee reposent principalement sur des protocoles... more Les processus de securisation d'information privee reposent principalement sur des protocoles qui utilisent le concept de fonction a sens unique ou fonction tres difficilement inversible. Ce type de brouillage mathematique est frequemment realise par la fonction exponentielle modulaire. Dans ce travail se presente la conception d'une architecture performante qui satisfait aux caracteristiques les plus importantes afin de garantir la viabilite d'un circuit integre pour le calcul de la fonction exponentielle modulaire. L'analyse de l'architecture permet d'evaluer les gains en vitesse qu'une realisation materiel pourrait permettre par rapport aux algorithmes programmes. L'architecture calcule la fonction exponentielle modulaire des numeros representes en notation modulaire en combinant les avantages de l'algorithme de montgomery pour la multiplication et ceux de la methode generalise de multiplications repetees, pour l'exponentielle. D'autre ...
Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contri... more Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contribution to education. Remote experimentation is an example of the contribution that becomes as a solution to various problems involved with practices in situ, which are a fundamental aspect in the development of skills in engineering education. In this work, we have implemented a learning manager to experience with optoelectronic devices via internet, this tool is composed of a hardware platform comprising a set of electronic components such as light emitting diodes and optocouplers, each one with its respective signal conditioning and communication interfaces; additionally, a Web 2.0 user interface and learning management concepts and content are included. Those facilitate administration and promoting collaborative learning regarding social networks.
ABSTRACT La generación de energía eléctrica a partir de centrales hidroeléctricas es una tendenci... more ABSTRACT La generación de energía eléctrica a partir de centrales hidroeléctricas es una tendencia mundial creciente debido a la escasez que vienen sufriendo los recursos energéticos no renovables, por lo tanto la generación de esta energía ocupa un lugar muy importante a nivel mundial debido a su característica de recurso renovable. En Colombia la mayor parte de la energía eléctrica es generada por centrales hidroeléctricas, con un 64%, seguida por centrales termoeléctricas, con un 33%. Se evidencia un aumento de esta cifra con la construcción de seis hidroeléctricas entre el 2008 y el 2018, lo cual aumentará la capacidad de generación del país en 2.991 MW. Frente a este panorama es de prever que en un futuro cercano el sistema energético actual se seguirá fortaleciendo con energía hidroeléctrica. De otro lado, el impacto de las tecnologías de información en la difusión del saber y la posibilidad de operación remota de diferentes procesos presenta un campo ya labrado en el cual se hace posible tanto la enseñanza como la operatividad de manera remota aprovechando las bondades que nos ofrecen medios tales como la Internet y sistemas personales de cómputo. Ante tal panorama y por la necesidad de generar energía hidroeléctrica, por ser Colombia un país con una gran riqueza en recursos hídricos que facilita ejecutar tal acción, se requiere personal que conozca el funcionamiento y esté capacitado para operar un sistema de generación de energía hidroeléctrica (SGEH); por ende, es necesario disponer de laboratorios para capacitación, investigación y enseñanza en sistemas hidroenergéticos.
Se han encontrado diversas formas de realizar cifrado de datos, y una de las funciones involucrad... more Se han encontrado diversas formas de realizar cifrado de datos, y una de las funciones involucradas en algoritmos estándar como el RSA es la exponencial modular. Básicamente, el algoritmo RSA utiliza algunas propiedades de la aritmética modular para cifrar y descifrar textos planos, con cierta dependencia en la longitud del texto. El crecimiento en la capacidad de cómputo ha creado la necesidad de utilizar sistemas robustos que puedan realizar cálculos con números significativamente grandes, y la formulación de procedimientos enfocados en mejorar la velocidad para lograrlo. Uno de éstos es el algoritmo M-ary para la ejecución de la función exponencial modular. Este artículo describe una implementación de este algoritmo en hardware reprogramable (FPGA) para evaluar su desempeño.La primera sección introduce el algoritmo M-ary. La segunda, usa descripción en bloques para comprender la implementación. La tercera, muestra los resultados en diagramas de tiempo, y finalmente, la última sec...
En este artículo se describe una metodología de implementación del algoritmo de Rijndael para el ... more En este artículo se describe una metodología de implementación del algoritmo de Rijndael para el proceso deencriptación. Se utilizó el estilo de diseño asíncrono con la ayuda de una herramienta conocida como Balsa, la cualpermite simulación funcional, descripción y síntesis de circuitos digitales asíncronos. Los resultados obtenidoscorresponden a implementaciones que utilizan los protocolos de codificación dual-rail y 1-of-4, para bloques dedatos y claves de 128 bits sobre una plataforma hardware de un arreglo de compuertas reprogrammable por elusuario (FPGA). Para la síntesis automática sobre la FPGA se utilizó la herramienta Xilinx ISE, que muestra uncompleto nivel de integración con el sistema Balsa.
En este artículo se presenta una síntesis de las principales características de las distintas cla... more En este artículo se presenta una síntesis de las principales características de las distintas clases de circuitos digitales asíncronos. Se describen las técnicas utilizadas en el estilo de diseño digital asíncrono. También se hace una reseña del estado actual del diseño asíncrono en la industria y de las herramientas de software utilizadas en las distintas fases de diseño.
El artículo presenta una arquitectura hardware que desarrolla la transformada Wavelet en dos dime... more El artículo presenta una arquitectura hardware que desarrolla la transformada Wavelet en dos dimensiones sobre una FPGA, en el diseño se buscó un balance entre número de celdas lógicas requeridas y la velocidad de procesamiento. El artículo inicia con una revisión de trabajos previos, después se presentan los fundamentos teóricos de la transformación, posteriormente se presenta la arquitectura propuesta seguida por un análisis comparativo. El sistema se implementó en la FPGA Ciclone II EP2C35F672C6 de Altera utilizando un diseño soportado en el sistema Nios II.
International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 2020
The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manua... more The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manually by cardiologists or electrophysiologists by reading an electrocardiogram (ECG). Currently, computational techniques for automatic detection based on fast Fourier transform (FFT), Bayes optimal classifier (BOC), k-nearest neighbors (K-NNs), and artificial neural network (ANN) have been proposed. In this study, six features were obtained based on the morphology of the P-Wave, the QRS complex and the heart rate variability (HRV) of the ECG. The performance of this methodology was validated using clinical ECG signals from the Physionet arrhythmia database MIT-BIH. A feedforward neural network was used to detect the presence of PAF reaching a general accuracy of 97.4%. The results obtained show that the inclusion of the information of the P-Wave, HRV and QR Electrical alternans increases the accuracy to identify the PAF event compared to other works that use the information of only one or...
This paper presents an alternative design approach of a stack structure for the efficient executi... more This paper presents an alternative design approach of a stack structure for the efficient execution of high level language instructions. The stack system was designed to execute a FORTH directed instruction set. The instruction set to be executed, the structure of a basic cell and the control logic are described. A 32 bit word length prototype, with 12 ns access time, using an 1,2 pm double level metal CMOS technology, was designed.
International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 2020
The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manua... more The detection of Paroxysmal Atrial Fibrillation (PAF) is a fairly complex process performed manually by cardiologists or electrophysiologists by reading an electrocardiogram (ECG). Currently, computational techniques for automatic detection based on fast Fourier transform (FFT), Bayes optimal classifier (BOC), k-nearest neighbors (K-NNs), and artificial neural network (ANN) have been proposed. In this study, six features were obtained based on the morphology of the P-Wave, the QRS complex and the heart rate variability (HRV) of the ECG. The performance of this methodology was validated using clinical ECG signals from the Physionet arrhythmia database MIT-BIH. A feedforward neural network was used to detect the presence of PAF reaching a general accuracy of 97.4%. The results obtained show that the inclusion of the information of the P-Wave, HRV and QR Electrical alternans increases the accuracy to identify the PAF event compared to other works that use the information of only one or...
Les processus de securisation d'information privee reposent principalement sur des protocoles... more Les processus de securisation d'information privee reposent principalement sur des protocoles qui utilisent le concept de fonction a sens unique ou fonction tres difficilement inversible. Ce type de brouillage mathematique est frequemment realise par la fonction exponentielle modulaire. Dans ce travail se presente la conception d'une architecture performante qui satisfait aux caracteristiques les plus importantes afin de garantir la viabilite d'un circuit integre pour le calcul de la fonction exponentielle modulaire. L'analyse de l'architecture permet d'evaluer les gains en vitesse qu'une realisation materiel pourrait permettre par rapport aux algorithmes programmes. L'architecture calcule la fonction exponentielle modulaire des numeros representes en notation modulaire en combinant les avantages de l'algorithme de montgomery pour la multiplication et ceux de la methode generalise de multiplications repetees, pour l'exponentielle. D'autre ...
Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contri... more Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contribution to education. Remote experimentation is an example of the contribution that becomes as a solution to various problems involved with practices in situ, which are a fundamental aspect in the development of skills in engineering education. In this work, we have implemented a learning manager to experience with optoelectronic devices via internet, this tool is composed of a hardware platform comprising a set of electronic components such as light emitting diodes and optocouplers, each one with its respective signal conditioning and communication interfaces; additionally, a Web 2.0 user interface and learning management concepts and content are included. Those facilitate administration and promoting collaborative learning regarding social networks.
ABSTRACT La generación de energía eléctrica a partir de centrales hidroeléctricas es una tendenci... more ABSTRACT La generación de energía eléctrica a partir de centrales hidroeléctricas es una tendencia mundial creciente debido a la escasez que vienen sufriendo los recursos energéticos no renovables, por lo tanto la generación de esta energía ocupa un lugar muy importante a nivel mundial debido a su característica de recurso renovable. En Colombia la mayor parte de la energía eléctrica es generada por centrales hidroeléctricas, con un 64%, seguida por centrales termoeléctricas, con un 33%. Se evidencia un aumento de esta cifra con la construcción de seis hidroeléctricas entre el 2008 y el 2018, lo cual aumentará la capacidad de generación del país en 2.991 MW. Frente a este panorama es de prever que en un futuro cercano el sistema energético actual se seguirá fortaleciendo con energía hidroeléctrica. De otro lado, el impacto de las tecnologías de información en la difusión del saber y la posibilidad de operación remota de diferentes procesos presenta un campo ya labrado en el cual se hace posible tanto la enseñanza como la operatividad de manera remota aprovechando las bondades que nos ofrecen medios tales como la Internet y sistemas personales de cómputo. Ante tal panorama y por la necesidad de generar energía hidroeléctrica, por ser Colombia un país con una gran riqueza en recursos hídricos que facilita ejecutar tal acción, se requiere personal que conozca el funcionamiento y esté capacitado para operar un sistema de generación de energía hidroeléctrica (SGEH); por ende, es necesario disponer de laboratorios para capacitación, investigación y enseñanza en sistemas hidroenergéticos.
Se han encontrado diversas formas de realizar cifrado de datos, y una de las funciones involucrad... more Se han encontrado diversas formas de realizar cifrado de datos, y una de las funciones involucradas en algoritmos estándar como el RSA es la exponencial modular. Básicamente, el algoritmo RSA utiliza algunas propiedades de la aritmética modular para cifrar y descifrar textos planos, con cierta dependencia en la longitud del texto. El crecimiento en la capacidad de cómputo ha creado la necesidad de utilizar sistemas robustos que puedan realizar cálculos con números significativamente grandes, y la formulación de procedimientos enfocados en mejorar la velocidad para lograrlo. Uno de éstos es el algoritmo M-ary para la ejecución de la función exponencial modular. Este artículo describe una implementación de este algoritmo en hardware reprogramable (FPGA) para evaluar su desempeño.La primera sección introduce el algoritmo M-ary. La segunda, usa descripción en bloques para comprender la implementación. La tercera, muestra los resultados en diagramas de tiempo, y finalmente, la última sec...
En este artículo se describe una metodología de implementación del algoritmo de Rijndael para el ... more En este artículo se describe una metodología de implementación del algoritmo de Rijndael para el proceso deencriptación. Se utilizó el estilo de diseño asíncrono con la ayuda de una herramienta conocida como Balsa, la cualpermite simulación funcional, descripción y síntesis de circuitos digitales asíncronos. Los resultados obtenidoscorresponden a implementaciones que utilizan los protocolos de codificación dual-rail y 1-of-4, para bloques dedatos y claves de 128 bits sobre una plataforma hardware de un arreglo de compuertas reprogrammable por elusuario (FPGA). Para la síntesis automática sobre la FPGA se utilizó la herramienta Xilinx ISE, que muestra uncompleto nivel de integración con el sistema Balsa.
En este artículo se presenta una síntesis de las principales características de las distintas cla... more En este artículo se presenta una síntesis de las principales características de las distintas clases de circuitos digitales asíncronos. Se describen las técnicas utilizadas en el estilo de diseño digital asíncrono. También se hace una reseña del estado actual del diseño asíncrono en la industria y de las herramientas de software utilizadas en las distintas fases de diseño.
El artículo presenta una arquitectura hardware que desarrolla la transformada Wavelet en dos dime... more El artículo presenta una arquitectura hardware que desarrolla la transformada Wavelet en dos dimensiones sobre una FPGA, en el diseño se buscó un balance entre número de celdas lógicas requeridas y la velocidad de procesamiento. El artículo inicia con una revisión de trabajos previos, después se presentan los fundamentos teóricos de la transformación, posteriormente se presenta la arquitectura propuesta seguida por un análisis comparativo. El sistema se implementó en la FPGA Ciclone II EP2C35F672C6 de Altera utilizando un diseño soportado en el sistema Nios II.
Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contri... more Both the Internet and communications & information technology (ICT), are making a valuable contribution to education. Remote experimentation is an example of the contribution that becomes as a solution to various problems involved with practices in situ, which are a fundamental aspect in the development of skills in engineering education. In this work, we have implemented a learning manager to experience with optoelectronic devices via internet, this tool is composed of a hardware platform comprising a set of electronic components such as light emitting diodes and optocouplers, each one with its respective signal conditioning and communication interfaces; additionally, a Web 2.0 user interface and learning management concepts and content are included. Those facilitate administration and promoting collaborative learning regarding social networks.
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