João Gabriel Vinholi

Formação complementar

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Áreas de atuação

Participação em eventos

Produções bibliográficas

• VINHOLI, JOAO GABRIEL ; SILVA, DANILO ; MACHADO, RENATO ; PETTERSSON, MATS I. . CNN-Based Change Detection Algorithm for Wavelength-Resolution SAR Images. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters , v. 11, p. 1-5, 2020.

• VINHOLI, JOÃO ; SILVA, DANILO . Parity Information Aided Iterative Multistage Decoding for Multilevel LDPC Codes. In: XXXVII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, 2019. Anais de XXXVII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais.

Outras produções

Projetos de pesquisa

• 2019 - Atual

  RADAR DE ABERTURA SINTÉTICA DE ALTA RESOLUÇÃO: PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS PARA DETECÇÃO DE ALVOS - Edital 27/2018 CAPES - Pró-Defesa IV, Projeto certificado pelo(a) coordenador(a) Renato Machado em 23/09/2020., Descrição: O projeto está relacionado à indústria aeroespacial, uma área que vem recebendo grandes investimentos em pesquisa, desenvolvimento e inovação tecnológica por diferentes agências do governo brasileiro. O foco principal deste projeto de pesquisa é o desenvolvimento de algoritmos de detecção de alvos estáticos e em movimento e algoritmos para a síntese de imagens SAR de alta resolução. Esses problemas envolvem as áreas de telecomunicações, processamento digital de sinais, processamento de imagens, sensoriamento remoto, computação, sistemas embarcados, aeroespacial e defesa. Para se desenvolver pesquisa e tecnologia de qualidade nessas áreas, faz-se necessário um perfil científico de alto nível, no meio acadêmico, em institutos de pesquisa e na indústria. A parceria entre universidades e institutos brasileiros, bem como a colaboração com a Bradar, contribuiu para o desenvolvimento de um sistema simulador de imagens SAR brasileiro, o sistema AeroSAR. O simulador vem sendo utilizado pelo ITA para o desenvolvimento de pesquisas na área de processamento de imagens SAR nas banda P e banda X. Trata-se de um simulador baseado em imagens reais que tem como output dados brutos de imagens SAR (gerado a partir da estatística adquirida de imagens reais), permitindo o teste de algoritmos de síntese de imagem, bem como imagens SAR já sintetizadas e geocodificadas, também geradas a partir de amostras de imagens reais coletas em campanhas de voo, permitindo a avaliação de técnicas de pós-processamento. Os algoritmos que serão desenvolvidos neste projeto podem ser utilizados para se detectar atividades humanas que estejam sendo realizadas sob o dossel da floresta e também para se realizar o mapeamento topográfico do terreno em floresta tropical. A técnica de detecção de mudança mostrou ser a única técnica eficiente para se detectar atividades humanas em muitos tipos de floresta do hemisfério norte. Com esse projeto espera-se desenvolver técnicas que apresentem um bom desempenho em ambiente de floresta tropical, o que atenderia a demanda atual do setor de defesa para a detecção de atividades ilegais (desmatamento ilegal, tráfico de drogas, tráfico de armas, etc) que ocorrem em nossas divisas terrestres da floresta Amazônica. Através da realização deste projeto, esperamos que o ITA, UFSM e IEAv estreitem e fortaleçam a parceria em pesquisa, gerando um ecossistema favorável para o desenvolvimento de pesquisa na área de defesa. Essa é uma excelente oportunidade para se formar recursos humanos com expertise em áreas do conhecimento que sejam prioritárias a área de defesa nacional. Os grupos de pesquisa do ITA, UFSM e IEAv pretendem enviar alunos para realizarem missões de estudo/trabalho (conforme demanda do projeto) em instituição parceira para que os alunos envolvidos no projeto possam interagir com os professores das três instituições.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (5) / Doutorado: (4) . , Integrantes: João Gabriel Vinholi - Integrante / Danilo SIlva - Integrante / Renato Machado - Coordenador / Mats I. Petterson - Integrante.

• 2018 - 2019

  Técnicas de forçagem a inteiros para comunicação MIMO multiusuário, Descrição: A comunicação em canais de múltiplas antenas (MIMO, multiple-input multiple-output) com múltiplos usuários tem sido intensamente investigada nos últimos anos devido a suas inúmeras vantagens em relação à comunicação MIMO ponto-a-ponto tradicional. Em particular, é possível obter ganhos de capacidade, tanto no canal de downlink (comunicação da estação base para os terminais móveis) quanto no de uplink (dos terminais móveis para a estação base), simplesmente aumentando-se o número de antenas na estação base, sem necessidade de acréscimo no uso de espectro ou no número de antenas por terminal móvel. Por este motivo, a comunicação MIMO multiusuário é considerada uma das tecnologias-chave para os sistemas da quinta geração da telefonia móvel (5G) e para novas versões de padrões de redes sem fio de alta velocidade. Uma limitação das técnicas existentes que atingem a capacidade, no entanto, é a alta complexidade da sua implementação -- ou, alternativamente, um desempenho longe do ótimo para técnicas de baixa complexidade. Recentemente, técnicas de forçagem a inteiros foram propostas, para ambos os casos (downlink e uplink), as quais são capazes de alcançar um desempenho próximo da capacidade teórica, com potencialmente baixa complexidade de implementação. O ingrediente essencial destas técnicas está no uso de códigos de reticulado para permitir que o receptor decodifique uma ou mais combinações lineares inteiras de múltiplas mensagens transmitidas, a partir das quais as mensagens originais podem ser extraídas. O objetivo deste projeto é desenvolver esquemas de forçagem a inteiros para comunicação MIMO multiusuário que apresentem baixa complexidade e desempenho próximo do ótimo em cenários de interesse prático, especialmente relevantes para sistemas de comunicação de última geração. Entre os principais desafios estão a seleção ótima de pré-codificadores; uma decodificação eficiente em canais com desvanecimento seletivo; e o projeto de códigos de reticulado de baixa complexidade e com alta eficiência espectral.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: João Gabriel Vinholi - Integrante / Paulo Ricardo Branco da Silva - Integrante / Danilo SIlva - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

Projetos de desenvolvimento

• 2019 - 2020

  RTLS Indoor, Descrição: Consiste em desenvolver um sistema eletrônico de localização e rastreamento de objetos em tempo real (RTLS) para ambientes internos. O pesquisador/estagiário desenvolveu um algoritmo que otimiza o posicionamento dos sensores de ângulo de chegada, de acordo com estimativas de erro. Também foi executada uma simulação do sistema real de localização, com ruído e desvanecimento, com e sem filtragens estocásticas (Kalman e Kalman Extendido), as quais foram essenciais para que as predições de posição fossem confiáveis.. , Situação: Concluído; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: João Gabriel Vinholi - Coordenador / Pedro Lemos - Integrante / Heriberto Brill Nonemacher - Integrante.

• 2019 - Atual

  Aprendizagem Profunda Para Detecção De Alvos Sob Densa Vegetação Em Imagens De Radar De Abertura Sintética, Descrição: Os radares de abertura sintética SAR são utilizados há mais de 30 anos para o sensoriamento remoto terrestre. As imagens geradas por meio desta abordagem apresentam duas grandes vantagens: possuem alta resolução e não são afetadas por condições climáticas, tampouco pela presença ou ausência de luz. Esta técnica consiste em radares pulsantes instalados em plataformas móveis, como aeronaves e satélites, os quais emitem pulsos eletromagnéticos em direção à área a ser monitorada. Os pulsos são, em seguida, refletidos pelas superfícies atingidas. As variações de intensidade e fase das reflexões eletromagnéticas são detectadas pelos sensores e usadas como informações para a geração da imagem final. Um confiável sistema de detecção automática de alvos em imagens SAR torna possível que análises qualitativas e quantitativas sejam realizadas rapidamente, sem a necessidade de interferência humana. Tal característica motivou a Agência Sueca de Pesquisas em Defesa (FOI) a lançar um problema-desafio que propôs o desenvolvimento de um algoritmo de localização automática de veículos militares posicionados em áreas densamente florestadas, fotografadas pelo sistema SAR CARABAS-II. Propõe-se, a fim de melhor identificar os complexos padrões matemáticos que diferenciam alvos de não-alvos nas imagens do banco de dados CARABAS-II, o desenvolvimento de um novo sistema de detecção automática de alvos baseado em uma ANN distinta. A grande diferença no sistema a ser proposto estará no emprego de uma rede neural profunda (DNN) para o treinamento e detecção dos alvos de interesse, a qual será capaz de identificar nas imagens features imperceptíveis a redes neurais mais simples.. , Situação: Em andamento; Natureza: Desenvolvimento. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: João Gabriel Vinholi - Integrante / Danilo SIlva - Coordenador / Renato Machado - Integrante.

• 2019 - 2020

  RTLS Indoor, Descrição: Consiste em desenvolver um sistema eletrônico de localização e rastreamento de objetos em tempo real (RTLS) para ambientes internos. O pesquisador/estagiário desenvolveu um algoritmo que otimiza o posicionamento dos sensores de ângulo de chegada, de acordo com estimativas de erro. Também foi executada uma simulação do sistema real de localização, com ruído e desvanecimento, com e sem filtragens estocásticas (Kalman e Kalman Extendido), as quais foram essenciais para que as predições de posição fossem confiáveis.. , Situação: Concluído; Natureza: Desenvolvimento. , Integrantes: João Gabriel Vinholi - Coordenador / Pedro Lemos - Integrante / Heriberto Brill Nonemacher - Integrante.

Prêmios