https://hdl.handle.net/10481/53814 Fri, 17 Apr 2026 19:32:51 GMT 2026-04-17T19:32:51Z https://hdl.handle.net/10481/106356 Exploración neurofisiológica de mecanismos neuronales de adaptación al ruido Sánchez Martínez, Francisco Este trabajo de fin de grado propone y evalúa un marco experimental para caracterizar de forma objetiva la adaptación neuronal al ruido mediante medidas psicoacústicas y neurofisiológicas no invasivas. En el estudio psicoacústico se diseñó un test que estimó el umbral de audición corres pondiente al 50% de inteligibilidad (SRT-50, por sus siglas en inglés: speech reception threshold) con tres escenarios en los que difiere el retardo entre el inicio del ruido y la palabra (50, 800 y 1600 ms). Se emplearon palabras vocodificadas y ruido con espectro similar a la voz (SSN, por sus siglas en inglés: speech-shaped noise), ambos calibrados acústicamente. Se analizaron estadísticamente los valores SRT-50 obtenidos en las diferentes condiciones experimentales. Los resultados mostraron una mejora significativa de la inteligibilidad cuando el estímulo verbal se presenta con retraso respecto al inicio del enmascarador, evidenciando adaptación al ruido a nivel perceptivo. En el estudio neurofisiológico se registraron señales de electroencefalografía (EEG, por sus siglas en inglés: electroencephalography) para la estimación de diferentes poten ciales evocados auditivos (AEPs, por sus siglas en inglés: auditory evoked potentials) en dos escenarios con condiciones análogas a las del test psicoacústico: presentación temprana del estímulo (50 ms) y tardía (800 ms) respecto al inicio del ruido. El estímulo acústico consistió en ráfagas de clics presentadas con una relación señal-ruido (SNR, por sus siglas en inglés: signal-to-noise ratio) de 5 dB. La señal EEG registrada se procesó siguiendo dos metodologías: (1) estimación de los potenciales evocados auditivos del tronco cerebral (ABR, por sus siglas en inglés: auditory brainstem response); y (2) estimación del potencial evocado auditivo de la vía completa (full-range AEP), el cual permite representar de manera integral todas las componentes de la vía auditiva, in cluyendo componentes ABR, componentes de latencia media (MLR, por sus siglas en inglés: middle-latency response) y componentes corticales (CAEP, por sus siglas en inglés: cortical auditory evoked potentials). El procesado de la señal EEG incluyó técnicas de mejora de la calidad tales como filtrado digital, rechazo de trama y atenuación del artefacto del pestañeo. Para la estimación de las respuestas ABR y full-range AEP se utilizaron técnicas basadas en deconvolución (las cuales permiten estimar respuestas neurofisiológicas que solapan entre sí, proporcionando un alto grado de flexibilidad en el diseño experimental) y en filtrado dependiente de la latencia en el caso del full-range AEP, permitiendo una representación adecuada de todas las componentes de la vía auditiva en el eje logarítmico de la frecuencia. A nivel de grupo, no se observaron cambios significativos y robustos en la morfología de las respuestas entre condiciones, lo que indica que el estímulo acústico empleado posiblemente no sea adecuado para evidenciar la adaptación mediante medidas neurofisiológicas. En conjunto, el trabajo realizado confirma la evidencia conductual de adaptación al ruido y plantea nuevas líneas de investigación orientadas a su estudio mediante medidas neurofisiológicas.; This bachelor thesis proposes and evaluates an experimental framework to objectively characterize neural adaptation to noise using non-invasive psychoacoustic and neurophysiological measurements. In the psychoacoustic study, a test was designed to estimate the speech reception threshold corresponding to 50% intelligibility (SRT-50) under three scenarios that differed in the delay between noise onset and word presentation (50, 800, and 1600 ms). Vocoded words and speech-shaped noise (SSN), both acoustically calibrated, were employed. The SRT-50 values obtained across the different experimental conditions were analyzed statistically. The results revealed a significant improvement in intelligibility when the speech stimulus was presented with a delay relative to the onset of the masker, providing evidence of perceptual-level adaptation to noise. In the neurophysiological study, electroencephalography (EEG) signals were recorded to estimate different auditory evoked potentials (AEPs) under two scenarios analogous to the psychoacoustic test: early stimulus presentation (50 ms) and late presentation (800 ms) relative to noise onset. The acoustic stimulus consisted of click trains presented at a signal-to-noise ratio (SNR) of +5 dB. The EEG recordings were processed using two approaches: (1) estimation of auditory brainstem responses (ABR); and (2) estimation of full-range auditory evoked potentials (AEPs), which provide an integrated representation of the entire auditory pathway, including ABR, middle-latency responses (MLR), and cortical auditory evoked potentials (CAEP). EEG preprocessing included quality enhancement techniques such as digital filtering, epoch rejection, and blink-artifact suppression. For the estimation of ABR and full-range AEPs, deconvolution-based methods were applied—allowing the separation of overlapping neurophysiological responses and providing high flexibility in experimental design—as well as latency-dependent filtering in the case of full-range AEPs, enabling an appropriate representation of all auditory pathway components along the logarithmic frequency axis. At the group level, no significant or consistent morphological differences were observed between conditions, suggesting that the acoustic stimulus employed may not have been optimal for demonstrating adaptation through neurophysiological measures. Overall, the findings confirm behavioral evidence of noise adaptation and point to new lines of research aimed at studying this phenomenon through neurophysiological approaches. https://hdl.handle.net/10481/106356 https://hdl.handle.net/10481/105024 Estudio, análisis y optimización de sistemas 5G en zonas rurales Galeote Cazorla, Juan Elías La tendencia general de la sociedad actual está propiciando la necesidad de consumir cada vez cantidades más ingentes de información en un tiempo cada vez más reducido. Tecnologías como el IoT, la conducción autónoma, las ciudades inteligentes...; precisan de unas tasas de transmisión muy altas con latencias muy bajas, inalcanzables con los sistemas 4G. Es así como surge la idea de reemplazar con una nueva generación, el 5G, la cuál sí que será capaz de cumplir con las demandas de tráfico actuales. La quinta generación de telefonía móvil está cada día más cerca de establecerse como la red principal utilizada por los usuarios de todo el mundo. Con un despliegue el cuál ya está comenzando a establecerse en las grandes ciudades del mundo, se prevé que alcance el 75 % a nivel mundial en los próximos cinco años. Dado que el objetivo último es brindar servicio a la totalidad de la población, se ha de estar preparado con herramientas que permitan planificar redes en cualquier medio ya sea urbano o rural. Bajo el objetivo de disminuir la brecha digital entre ambos en esta tecnología puntera surge este Trabajo Fin de Grado, partiendo de una herramienta de despliegue inicialmente orientada a entornos urbanos densos para actualizarla y darle un enfoque más general. Con la realización de este proyecto se ha conseguido dotar a la herramienta de despliegue Urban 5GRX la capacidad de simular multitud de entornos más allá de los urbanos. Gracias a la integración de un simulador de tráfico, se han mejorado los análisis de movilidad que además podrán realizarse en entornos arbitrariamente grandes. Se han implementado técnicas de despliegue de red, en el ámbito del reuso de frecuencias y en el del posicionamiento de nuevas estaciones base. Paralelamente se ha trabajado en el análisis de propagación incluyendo, por un lado, la posibilidad de tener en cuenta efectos atmosféricos y, por el otro, la estimación de canal para enlaces con tecnología MIMO. Finalmente, se han analizado distintos escenarios de uso con el fin de comprobar la validez de las nuevas funcionalidades. Realizando sendas simulaciones se han extraído distintos KPI (Key Performance Indicator) con los que evaluar las nuevas características añadidas determinando la bondad de las mismas.; The general trend of today’s society is fostering the need to consume increasingly huge amounts of information in shorter time. Technologies such as IoT, autonomous drving, smart cities...; all of them require enormous bit-rates with very low latencies. This is unattainable with 4G systems. As a replace of this technology is how 5G arises. It will be capable of meeting the current traffic demands. The fifth generation of mobile is getting closer to establishing itself as the main network all around the globe. Its deployment is already beginning to establish in the world’s bigger cities. It is expected to reach the 75 % coverage percentage mondial from now to the next five years. Since the ultimate goal is to prived service to the entire population, every deployment tool must be prepared to work in any environment, whether urban or rural. This project arise with the objective of reduce the digitial divide for this cutting-edge technology. It will consist in working on a deployment tool initially oriented to dense urban environments to update it for reach a more general approach. With the completion of this project, it has been possible to provide the Urban 5GRX tool with the ability to simulate a multitude of environments beyond urban ones. By integrating a traffic simulator, mobility analyzes have been improved. Also, it has been add the possibility of working with arbitrarily large surfaces. Deployment red techniques for frequency reuse and base station location have been implemented. At the same time, work has been done on the propagation analysis. On the one hand, it has been included propagation models with atmospheric effects. On the other, channel estimation has been implemented for MIMO links. Finally, different usage scenarios have been analyzed for testing the new funcinoalities. Several simulations have been launched fo studying some KPI. They will be useful to evaluate the new features determining their goodness. https://hdl.handle.net/10481/105024 https://hdl.handle.net/10481/103821 Caracterización y medida de canales inalámbricos en la banda W: caracterización, modelado y validación empírica de canales inalámbricos en la banda W Bailón Martínez, J. Alfonso Hoy en día, el avance de nuevas tecnologías y el creciente tráfico en las redes inalámbricas están llevando a explorar bandas de frecuencia más altas con las que dar soporte a la creciente demanda de datos. En este contexto, la banda W (75-110 GHz) emerge como una solución prometedora que podría revolucionar las comunicaciones inalámbricas en la próxima década. Este trabajo investiga las propiedades de propagación de señales en la banda W en un entorno indoor. Para ello, se ha llevado a cabo una campaña de medidas en la que se han analizado señales dentro de este rango de frecuencias en numerosos escenarios diferentes: distintas distancias y ángulos entre antenas, casos con y sin visión directa (LoS/NLoS, respectivamente) y utilizando diferentes conjuntos de antenas. A partir de estas medidas, se ha realizado un post-procesado de los datos desde dos enfoques: uno empírico y otro teórico. Por un lado, se ha caracterizado el canal estudiando cómo y cuánto se atenúa la señal en distintos escenarios, observando la respuesta en frecuencia y calculando parámetros numéricos como el factor K, la dispersión de retardo y el ancho de banda de coherencia. Además, se ha analizado la relación entre el factor K, la dispersión de retardo y el path loss con la ganancia del sistema de antenas en casos LoS y NLoS. Luego, basándonos en características comunes observadas durante la caracterización del canal, se han propuesto diferentes métodos para clasificar entre casos LoS y NLoS sin necesidad de conocer a priori el escenario de la comunicación. Desde un enfoque más teórico, se han ajustado las funciones de densidad de probabilidad de la envolvente de amplitud recibida con diferentes modelos estadísticos. Estos modelos permiten establecer un marco matemático para los datos, facilitando tareas como predecir la probabilidad de eventos futuros, generar datos sintéticos que sigan la misma distribución que los datos originales e identificar patrones y tendencias en los datos. También se ha evaluado el error producido por los diferentes modelos, introduciendo un método para elegir el modelo de ajuste ideal en función de dos factores: la precisión del ajuste y la complejidad del modelo.; The development of new technologies and the constant increase in traffic in wireless communication networks are driving the exploration of higher frequency bands to meet the growing demand for data. In this context, the W-band (75–110 GHz) emerges as a promising solution that could revolutionize wireless communications in the coming decade. In this work, the propagation properties of radio signals in the W-band in an indoor environment are investigated. To this end, a measurement campaign has been carried out, analyzing signals within this frequency range in numerous different scenarios: various distances and angles between antennas, cases with and without line of sight (LoS/NLoS, respectively), and using different sets of antennas. From these measurements, data post-processing has been conducted from two approaches: empirical and theoretical. On the one hand, the channel has been characterized by studying how and to what extent the signal is attenuated in different scenarios, observing the frequency response, and calculating numerical parameters such as the K factor, delay spread, and coherence bandwidth. Furthermore, the relationship between the K factor, delay spread, and path loss with the antenna system gain in LoS and NLoS cases has been analyzed. Based on common characteristics observed during the channel characterization, different methods have been proposed to classify between LoS and NLoS cases without the need to know the communication scenario beforehand. From a theoretical viewpoint, the probability density functions of the received signal amplitudes have been fitted with different statistical models. These models allow for establishing a mathematical framework for the data, facilitating tasks such as predicting the probability of future events, generating synthetic data that follows the same distribution as the original data, and identifying patterns and trends in such data. The error produced by the different models has also been evaluated, introducing a method to choose the ideal fitting model based on two factors: fitting accuracy and model complexity. Este Trabajo Fin de Grado fue galardonado con un accésit en la categoría de Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación en los XVIII Premios COITT “Futuro de las Telecomunicaciones”, organizados por el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos de Telecomunicación y la AEGITT. This Final Degree Project was awarded an honorable mention (accésit) in the category of Telecommunication Systems Engineering at the XVIII COITT “Future of Telecommunications” Awards, organized by the Official College of Technical Telecommunication Engineers (COITT) and AEGITT. https://hdl.handle.net/10481/103821 https://hdl.handle.net/10481/103804 Comunicaciones multiusuario con arrays masivos modulares: modelado y validación empírica de comunicaciones multiusuario en campo cercano mediante arquitecturas modulares de arrays masivos Soler Escámez, Lucía del Carmen Este trabajo fin de grado tiene como principal objetivo explorar y validar las prestaciones y limitaciones de los sistemas de comunicación XL-MIMO desde una perspectiva tanto teórica como práctica. La tecnología XL-MIMO surge como una solución innovadora ante la creciente demanda de capacidad y cobertura en las redes de comunicación modernas, debido al incremento exponencial en el número de dispositivos conectados. Sin embargo, la implementación de arrays con un gran número de antenas presenta desafíos significativos. Para abordar estos desafíos, en este trabajo se analiza una nueva arquitectura, el array modular, el cual permite la disposición de antenas en módulos que pueden ser instalados en fachadas o tejados de edificios. Esta configuración modular ofrece ventajas en términos de flexibilidad y aprovechamiento del espacio, mitigando la necesidad de largas superficies continuas. Se realiza un estudio detallado de cómo esta arquitectura afecta a la calidad de la comunicación del sistema, evaluando tanto sus ventajas como desventajas en comparación con los arrays co-localizados, y analizando sus prestaciones en condiciones de campo cercano, algo obligado por su régimen de operación. Para ello, se ha desarrollado un simulador en Matlab para comunicaciones multiusuario en campo cercano con arrays modulares. Se han implementado diferentes técnicas de precodificación (MRT/MRC, ZF, MMSE), evaluando el impacto de los parámetros del sistema (número de antenas, frecuencia de operación, disposición del array, directividad, y posición de los usuarios). Además, se ha llevado de manera pionera una validación experimental del modelo en la banda W, lo que ha permitido completar el modelo teórico implementado, y validar la efectividad de las técnicas de precodificación y su impacto en la tasa de transmisión.; This TFG aims to objectively evaluate and validate the performance and limitations of XL-MIMO communication systems from both theoretical and practical perspectives. XL-MIMO technology emerges as an innovative solution to the growing demand for capacity and coverage in modern communication networks, due to the exponential increase in the number of connected devices. However, the implementation of arrays with a large number of antennas presents significant challenges. To address these challenges, this work analyzes a new architecture, the modular array, which allows the placement of antennas in modules that can be installed on building facades and roofs. This modular configuration offers advantages in terms of reliability and space utilization, mitigating the need for large continuous surfaces. A detailed study is conducted on how this architecture affects the quality of system communication, evaluating both its advantages and disadvantages compared to co-located arrays, and analyzing its performance under near-field conditions, something required by its operation regime. To this end, a Matlab simulator has been developed for multi-user communications in near-field with modular arrays. Different precoding techniques (MRT/MRC, ZF, MMSE) have been implemented, evaluating the impact of system parameters (number of antennas, operating frequency, antenna arrangement, directivity, and user positions). In addition, a pioneering experimental validation of the model in the W band has been carried out, allowing the complete implementation of the theoretical model, and validating the effectiveness of the precoding techniques and their impact on transmission rates. Este Trabajo Fin de Grado fue galardonado con el 1º Premio en la categoría de Sistemas de Telecomunicación en los XVIII Premios COITT “Futuro de las Telecomunicaciones”, organizados por el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos de Telecomunicación y la AEGITT. This Final Degree Project was awarded the 1st Prize in the category of Telecommunication Systems at the XVIII COITT “Future of Telecommunications” Awards, organized by the Official College of Technical Telecommunication Engineers (COITT) and AEGITT. https://hdl.handle.net/10481/103804 https://hdl.handle.net/10481/103799 Implementación y evaluación de robustez de una técnica de watermarking para detección de deepfakes de voz Hernández-Manrique, Pablo En esta era, los datos, la autenticidad y la protección de los mismos han adquirido un protagonismo y una gran relevancia como consecuencia de la aparición de técnicas avanzadas de manipulación y edición de datos a través del uso inmoral de las tecnologías de inteligencia artificial emergentes, como los deepfakes. Estas técnicas, que son capaces de crear contenido hiperrealista y de mucha similitud con el original a partir del cual se generó, han puesto contra la espada y la pared a nuestro juicio para diferenciar entre lo verdadero y lo generado mediante inteligencia artificial. Con este trabajo pretendemos hacer frente a esta situación haciendo uso de técnicas de marcado de agua basado en redes neuronales y aprendizaje profundo. Las marcas de agua nos permiten firmar el contenido de tal forma que podamos conocer la legitimidad de su procedencia en el receptor. Con este enfoque somos capaces de determinar qué contenido ha sido generado de manera fraudulenta. Se presentarán dos redes neuronales, cada una de ellas con una tarea conceptualmente opuesta, denominadas Embedder y Detector. El Embedder, basado en una arquitectura U-Net, se encargará de realizar una incrustación imperceptible de la marca de agua, minimizando las diferencias entre las señales de voz originales y las señales de voz que contienen la marca de agua. El Detector, por su parte, trata de detectar la marca de agua sin errores. Dado que la tarea de cada red neuronal es opuesta, se propone una optimización conjunta para alcanzar el equilibrio entre los requisitos de cada una de ellas. Por último, con el fin de garantizar una reconstrucción de la señal de voz por parte del Embedder sin poner en compromiso la detección de la marca de agua por parte del Detector, se añade una función de coste complementaria al Embedder basada en el PESQ de las señales originales y con marca de agua. Los resultados del estudio indican que el enfoque propuesto es efectivo, ofreciendo un nuevo mecanismo para proteger la integridad de las comunicaciones multimedia y combatir la propagación de informaciones falsas mediante deepfakes. Este trabajo contribuye a los esfuerzos de garantizar la confiabilidad y seguridad de la información en la era digital, abordando directamente los desafíos emergentes asociados con las tecnologías de inteligencia artificial.; In this era, data, authenticity, and their protection have taken on disproportionate prominence and critical relevance due to the emergence of advanced data manipulation and editing techniques through the unethical use of emerging artificial intelligence technologies, such as deepfakes. These techniques, capable of creating hyper-realistic content that closely resembles the original from which it was generated, have cornered our judgment in discerning between what is true and what is generated by artificial intelligence. With this work, we aim to address this situation by using watermarking techniques based on neural networks and deep learning. Watermarking allows us to sign the content in such a way that we can know the legitimacy of its provenance at the recipient. With this approach we are able to determine which content has been fraudulently generated.Two neural networks will be presented, each with a conceptually opposite task, named Embedder and Detector. The Embedder, based on a U-Net architecture, will handle the imperceptible embedding of the watermark, minimizing the differences between the original voice signals and the signals that contain the watermark. The Detector, on the other hand, attempts to detect the watermark without errors. Since the task of each neural network is opposite, a joint optimization is proposed to balance the requirements of each. Finally, to ensure a reconstruction of the voice signal by the Embedder without compromising the watermark detection by the Detector, a complementary cost function based on the PESQ of the original and watermarked signals is added to the Embedder. The results of the study indicate that the proposed approach is effective, offering a new mechanism to protect the integrity of multimedia communications and combat the spread of false information through deepfakes. This work contributes to efforts to ensure the reliability and security of information in the digital age, directly addressing the emerging challenges associated with artificial intelligence technologies. https://hdl.handle.net/10481/103799