Área de Concentração e Linhas de Pesquisa

O Curso de Mestrado em Engenharia Elétrica do IME está estruturado em torno de uma única área de concentração intitulada SISTEMAS ELETRÔNICOS DE DEFESA E COMUNICAÇÕES. Esta área temática abriga duas linhas de pesquisa:

Automação, Controle e Operação de Sistemas

Essa linha trata da pesquisa, do estudo e da validação (por meio de simulações ou a partir de implementações práticas) de sínteses de controle nos domínios do tempo e da frequência. Envolve estudos em controle robusto, ótimo, adaptativo, não-linear e de técnicas inteligentes de controle, bem como o controle de sistemas lineares variantes no tempo. Realizam-se ainda, estudos na área de identificação e otimização de sistemas físicos, modelagem e aplicações de técnicas de controle clássico e moderno, assim como pesquisas relacionadas ao controle e verificação de Sistemas a Eventos Discretos e Sistemas Híbridos, com aplicações voltadas para sistemas eletrônicos de defesa. O foco em sistemas elétricos de potência ocorre por meio de pesquisas que englobam, mas não se restringem à modelagem, análise, planejamento da operação, proteção e qualidade de energia elétrica.

Tem por objetivo principal a formação de recursos humanos e a geração de conhecimento nos temas descritos a seguir:

a) Tema: Modelagem, Identificação e Otimização de Sistemas Dinâmicos
 - Modelagem de Sistemas visando a aplicação de Técnicas de Controle Moderno;
 - Identificação de Sistemas por Métodos no Domínio da Frequência;
 - Identificação de Sistemas por Métodos no Domínio do Tempo;
 - Métodos de Redução de Ordem de Modelos;
 - Simulação de Sistemas Dinâmicos.

b) Tema: Controle Ótimo e Moderno
 - Controle Ótimo;
 - Controle Robusto a Incertezas Estruturadas e Não-Estruturadas;
 - Controle Robusto Paramétrico com Base na Qualidade da Identificação Bayesiana;
 - Controle Linear a Parâmetros Variáveis;
 - Integral Quadratic Constraints (IQC) - teoria e aplicações.

c) Tema: Controle Supervisório de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs)
 - Sistemas de Controle Hierárquico;
 - Controle de SEDs Temporizados;
 - Controle Tolerante a Falhas;
 - Model Checking;
 - Aplicações na Indústria 4.0: Smart Factories, Sistemas Ciberfísicos, Internet das Coisas e Segurança Cibernética.

d) Tema: Modelagem, Análise e Controle de Sistemas Elétricos de Potência (SEP)
 - Modelagem e Identificação de Sistemas;
 - Análise e Controle a Pequenos Sinais;
 - Estabilidade de Tensão;
 - Detecção de Distúrbios Causados por Ataques Cibernéticos;
 - Operação em Tempo-Real e Planejamento da Operação;
 - Dinâmica, Proteção e Controle;
 - Qualidade de Energia Elétrica;
 - Desempenho de equipamentos.


Sinais e Sistemas de Comunicações

Tem por objetivo a formação de recursos humanos e a geração de conhecimento nos temas descritos a seguir:

a) Tema: Dispositivos e Sistemas Ópticos
 - Análise de Dispositivos para Comunicações e Sensores Ópticos;
 - Dispositivos Ópticos Integrados;
 - Modelagem e Simulação de Sistemas de Comunicações Ópticas;
 - Modelagem, Simulação e Desenvolvimento de Sistemas com Óptica no Espaço Livre (FSO);
 - Modelagem, Simulação e Desenvolvimento de Sensores Ópticos;
 - Projeto e Caracterização de Sensores Ópticos.

b) Tema: Processamento de Sinais Acústicos
 - Métodos de realce de sinais robustos a ruídos acústicos urbanos;
 - Máscaras acústicas para aprimoramento de inteligibilidade auditiva;
 - Medição objetiva de inteligibilidade acústica (com e sem restrição auditiva);
 - Projeto de rede de sensores acústicos sem fio;
 - Localização de fontes em espaço urbano robusta a ruídos;
 - Filtros tempo-frequência adaptativos para representação auditiva;
 - Tratamento de interferências acústicas não-estacionárias (ruídos, reverberação);
 - Identificação e autenticação de indivíduos pelo sinal de voz (patente concedida);
 - Identificação acústica de estados emocionais;
 - Reconhecimento de padrões para sinais acústicos subaquáticos e sísmicos;
 - Classificação de múltiplas cenas acústicas.

c) Tema: Processamento Digital de Imagem
 - Processamento de Imagens;
 - Streaming de Vídeo.

d) Tema: Sistemas e Técnicas de Transmissão Digital
  - Avaliação de desempenho de sistemas de comunicações;
  - Modelagem e simulação de canais em nível físico e de enlace;
  - Modulação e equalização para canais com desvanecimento;
  - Transmissão multi-portadora: OFDM e variantes;
  - Sistemas rádio cognitivos.

e) Tema: Processamento Digital de Sinais, Teoria e Aplicações
 - Filtragem adaptativa;
 - Processamento de sinais em arranjo de sensores;
 - Processamento de sinais acústicos;
 - Processamento de sinais em sub-bandas;
 - Processamento de sinais em grafos.

f) Tema: Teoria Eletromagnética, Micro-ondas, Propagação de Ondas, Antenas e Sistemas de Telecomunicações
 - Antenas;
 - Canal de propagação;
 - Propagação de ondas de rádio;
 - Dimensionamento de sistemas de rádio;
 - Circuitos de RF e micro-ondas;
 - Compatibilidade eletromagnética.

g) Tema: RF e Antenas
 - Medidas de propriedades dielétricas de materiais;
 - Sistemas de antenas e enlaces de comunicações em RF e micro-ondas.