Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de especialização em Informática e Sistemas Digitais). 2005. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-05-10T19:59:26Z No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-15T19:19:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T19:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_IsadoraFreireMartins.pdf: 4901785 bytes, checksum: 6a4cdb2ba378eee8aea8b36501481209 (MD5) Previous issue date: 2018-05-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Nesta dissertação, é proposto um conversor analógico-digital cujo processo de amostragem é baseado em propriedades da transformada wavelet. Tais propriedades permitem identificar características de interesse do sinal—especificamente, a localização de seus pontos críticos e a descrição da morfologia nos trechos entre esses pontos—, e assim representá-lo, em vez de aplicar a amostragem uniforme e limitada pelo critério de Nyquist. A primeira parte deste trabalho apresenta a implementação do conversor em nível de sistema para diferentes resoluções e bases e escalas da transformada wavelet. Para validar o algoritmo de amostragem, é proposto também um algoritmo de reconstrução polinomial do sinal. Os resultados mostram que a identificação de pontos críticos e a estimativa da morfologia do sinal são realizadas com sucesso, tendo sido possível recuperar o sinal de entrada com alta correlação e baixo erro RMS entre os sinais original e reconstruído. A segunda parte deste texto apresenta o desenvolvimento em nível de circuito. A transformada wavelet é implementada por filtros wavelet analógicos, que são testados utilizando-se duas aproximações diferentes para sua resposta em frequência. Os resultados de simulações para variadas escalas permitem identificar os pontos críticos do sinal. / This manuscript presents the project of an analog-to-digital converter with a wavelet-based sampling scheme. Instead of sampling a signal with uniformly spaced samples and in a frequency limited by Nyquist's criteria, the proposed ADC represents an input signal based on its characteristics speci cally, the critical points localization and the estimation of the signal's morphology around these points. The rst part of this work contains the system-level development, where the sampling algorithm is proposed as well as a polynomial reconstruction algorithm. Tests are run for di erent resolutions and wavelet bases and scales. The results show that the system successfully localizes the critical points and estimates the morphology of the signal, with high correlation and low RMS error values observed between the reconstructed signal and the input. The second part of this work contains the circuit-level development, where the wavelet transform is implemented with analog wavelet lters. The transfer functions of these lters are obtained by applying two di erent approximation methods. The results across scales show the critical points' localization.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Profs. Doutores José Alberto Peixoto Machado da Silva e José Alfredo Ribeiro da Silva Matos

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-15T16:02:30Z No. of bitstreams: 1 2015_YuriCesarRosadeToledo.pdf: 6155328 bytes, checksum: 3210a42c4e0be7b53fc6874fc8293d47 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-04T12:54:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_YuriCesarRosadeToledo.pdf: 6155328 bytes, checksum: 3210a42c4e0be7b53fc6874fc8293d47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-04T12:54:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_YuriCesarRosadeToledo.pdf: 6155328 bytes, checksum: 3210a42c4e0be7b53fc6874fc8293d47 (MD5) / The objective of this work is the development and design of a new architecture for the ADC Difference Module Converter (CMD). The proposed converter CMD is characterized by being asynchronous without oversample and with only one cycle for conversion. Its topology doesn´t presents feedback, does not use capacitors nor resistors, does not use Sample-and-hold circuit (S / H) and has only one reference to conversion. The project was developed in current mode, which not use Op-amp in the circuit for the conversion. And the project also has a digital circuit with only one XNOR gate per bit. We can highlight that each bit is simultaneously converted by a continuous process and that your conversion code is stable, i.e., varying only one bit between adjacent digital words. / O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento e projeto de uma nova arquitetura para ADC o Conversor do Módulo da Diferença (CMD). O Conversor CMD proposto se caracteriza por ser assíncrono, sem oversample e com apenas um ciclo para conversão. Sua topologia não apresenta realimentação, não utiliza capacitores nem resistores, não utiliza circuito de Sample-and-Hold (S/H) e possui apenas uma referência para conversão. O projeto foi desenvolvido em modo corrente, o que permitiu não utilizar Amp-Op no circuito destinado à conversão. E o projeto também possui um circuito digital com apenas uma porta XNOR por bit. Podemos destacar que os bit são convertidos simultaneamente por um processo contínuo e que seu código de conversão é estável por variar apenas um bit entre palavras digitais adjacentes.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-23T00:02:18Z No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-23T00:02:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VANDERSON DE LIMA REIS – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 6102324 bytes, checksum: 3f5467799d6127fee0e2bce02ef9d841 (MD5) Previous issue date: 2017-04-20 / Capes / Nos conversores Analógicos Digitais (ADC) com frequência de conversão baseada no Teorema de Nyquist, o parâmetro básico para orientar a aquisição é a largura de banda do sinal. O tratamento da informação e a remoção da redundância são realizados após a representação digital obtida do sinal. A Amostragem Compressiva foi proposta como uma técnica de digitalização que explora a esparsidade do sinal em um determinado domínio, para capturar apenas seu conteúdo de informação, com uma taxa que pode ser menor do que a preconizada pelo Teorema de Nyquist. As arquiteturas em hardware para implementar a Amostragem Compressiva são chamadas de Conversores Analógicos para Informação (AIC). Os AIC propostos na bibliografia exploram a esparsidade do sinal em um determinado domínio, e por isso cada arquitetura é especifica para uma classe de sinais. Nesta tese propõe-se um AIC configurável, baseado em arquiteturas conhecidas, capaz de adquirir sinais de várias classes, alterando seus parâmetros de configuração. No trabalho desenvolveu-se um modelo computacional, que permite analisar o comportamento dinâmico do AIC, e dos parâmetros de hardware propostos, bem como foi feita a implementação física da arquitetura proposta. Verificou-se a adaptabilidade dessa arquitetura a partir dos resultados obtidos, pois foi possível fazer a aquisição de mais de uma classe de sinais. / In analog-to-digital converters (ADC) based on Nyquist Theorem, the basic parameter to guide acquisition is the bandwidth of the signal. The information processing and redundancy removal are performed after the digital representation obtained from the signal. Compressed Sensing was proposed as a digitalization technique that exploits the sparsity of the signal in a given domain to capture only its information content, at a rate that may be lower than that advocated by the Nyquist Theorem. The hardware architectures to implement Compressed Sensing are called Analog to Information Converters (AIC). The AICs proposed in the bibliography exploit the sparsity of the signal in a given domain, and therefore each architecture is specific for a class of signals. This thesis proposes a configurable AIC, based on known architectures, capable of acquiring signals from several classes, changing its configuration parameters. A computational model was developed to analyze the dynamic behavior of AIC and proposed hardware parameters, as well as the physical implementation of the proposed architecture. It was verified the adaptability of the proposed architecture from the obtained results, since it was possible to perform the acquisition of more than one class of signals.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3795959 bytes, checksum: 7a11a6cf0b41c67297d55642c2b80df3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, we analyse different architectures of analog-to-digital converters (ADC) and propose an architecture based on sampling by crossing levels and adaptive quantization step, aiming at reducing the energy required to convert and process specific signals. The proposed architecture has parameters which can be dynamically configured by the user, as to adapt the conversion process to the signal being sampled and to the requirements of power consumption of the target application. The architecture was modeled and simulated using Matlab, and used to convert several test signals, of which an ECG signal. The use of the proposed architecture resulted in SNR improvements of up to 10dB if compared against uniform (periodic) sampling. The digital logic was implemented in FPGA from a SystemVerilog description functionally compatible with the Matlab model, and the analog part was implemented with discrete components. / Neste trabalho, faz-se uma análise de diferentes arquiteturas de conversores analógico-digitais, e propõe-se uma arquitetura de conversor analógico-digital baseado em amostragem por cruzamento de níveis (não-uniforme) com adaptação do passo de quantização, com o objetivo de reduzir o consumo de energia requerido pela conversão analógica-digital e processamento de sinais com características específicas. A arquitetura proposta possui parâmetros que podem ser configurados dinamicamente pelo usuário, a fim de que o processo de conversão se adeque às características do sinal a ser amostrado e aos requerimentos de consumo de energia da aplicação. A arquitetura foi modelada e simulada em MatLab, tendo sido utilizada na conversão de diversos sinais de teste, dentre os quais um sinal típico de eletrocardiograma. Verificou-se que a amostragem não-uniforme com adaptação do passo de quantização proposta resultou em um aumento da relação sinal-ruído do sinal amostrado de até 10dB quando comparado com a amostragem uniforme. A implementação da parte digital foi feita em FPGA a partir de uma descrição em SystemVerilog funcionalmente compatível com o modelo em Matlab, e a parte analógica foi implementada com componentes discretos.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Brito Bezerra.pdf: 3848907 bytes, checksum: 09c5f40ad1ac5ce43a253e0335d491da (MD5) Previous issue date: 2012-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Programmable integrated circuits enable its adjustment after fabrication to fit more than one application within a certain set of applications. A programmable measurement system can be applied to the measurement of different quantities involving a set of sensors with different signal characteristics and employing a single analog-to-digital converter (ADC). The output signal range for each sensor should be adjusted to be as close to the input range of the ADC as possible, to ensure maximum measurement quality. One solution to implement the adjustment on the signal range is the use of a measurement system with programmable conditioning circuit. In this work, it is proposed to design an ADC integrated circuit whose input range is adjusted to the signal level at the output of the sensor in order to avoid amplification stages in a signal conditioning circuit. For this adjustment, the input of the converter should be programmable, making it more compatible with various sensors with different characteristics. The developed ADC also allows the configuration of the converter resolution, enabling the designer to exploit trade-offs between resolution and conversion speed for a given application. The ADC is a switched capacitor integrating converter and it was designed for the AMS 0.35 μm CMOS process. / Circuitos integrados programáveis possibilitam o seu ajuste após a fabricação, para se adequarem a mais de uma aplicação dentro de um conjunto determinado de aplicações. Um sistema de medição programável pode ser aplicado em medições que envolvam um conjunto de sensores com características diferentes de sinais e um conversor analógico-digital. A faixa de sinal em cada sensor deve ser ajustada o mais próximo da faixa de entrada do conversor analógico-digital, para garantir a medição com a faixa completa do sinal. Uma solução para realizar o ajuste da faixa do sinal é o uso de um sistema de medição com circuito de condicionamento programável. Neste trabalho de dissertação, propõe-se o projeto de um conversor analógico-digital em circuito integrado em que a faixa de entrada pode ser ajustada ao nível de sinal na saída do sensor, com a finalidade de evitar estágios de amplificação do sinal em um circuito de condicionamento. Para tal ajuste, a entrada do conversor deverá ser programável, o que o torna mais compatível com diversos sensores com características diferentes. O circuito proposto também possibilita a definição da resolução do conversor o que permite a escolha de compromisso entre resolução e velocidade de conversão, dependendo da aplicação. O conversor A/D é do tipo integrador a capacitores chaveados e foi projetado, em nível de transistor e leiaute, para o processo AMS 0,35 m CMOS.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Oliveira Nunes.pdf: 2514852 bytes, checksum: 72d45d30f5d3d54f97f6401ca5005607 (MD5) Previous issue date: 2010-12-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Programmable integrated circuits for specified applications enable its adjustment after fabrication, to fit more than one application within a certain set of applications. These circuits are flexible, but could lose in performance when compared to other circuit constructed to serve only a specific application. A programmable system can be applied to measurements involving a set of sensors with different characteristics of signals and an analog-to-digital converter. The signal range for each sensor should be adjusted as close to the input range of analog-digital converter as possible, to ensure the measurement with the full range of the signal. A solution for ensure the adjustable ranges is the employ a measurement system with programmable conditioning circuit. In this work, an analog-to-digital converter with adjustable input range is proposed, providing, equivalently, an adjustable gain value to the analog input signal. The gain values compose a minimum set to ensure no loss of measurement range of the signal, with loss of resolution within an acceptable limit. The proposed converter is a discrete integrator type with switched capacitor circuits. Behavioral and SPICE simulations were performed to validate the proposed converter. / Circuitos integrados programáveis possibilitam o seu ajuste após a fabricação, para se adequar a mais de uma aplicação dentro de um conjunto determinado de aplicações. Esses circuitos são flexíveis, mas podem perder em desempenho quando comparado a outro circuito fabricado para servir a apenas uma aplicação específica. Um sistema programável pode ser aplicado em medições que envolvam um conjunto de sensores com características diferentes de sinais e um conversor analógico-digital. A faixa de sinal em cada sensor deve ser ajustada o mais próximo da faixa de entrada do conversor analógico-digital, para garantir a medição com a faixa completa do sinal. Uma solução para garantir o ajuste das faixas é o uso de um sistema de medição com circuito de condicionamento programável. Neste trabalho, um conversor analógico-digital com faixa de entrada ajustável é proposto, proporcionando, de forma equivalente, um valor de ganho ajustável ao sinal analógico de entrada. Os valores de ajuste pertencem a um conjunto mínimo de ganhos definidos para garantir que não haja perda da faixa de medição do sinal, com perda de resolução dentro de um limite aceitável. O conversor proposto é do tipo integrador discreto com circuitos a capacitor chaveado. Simulações comportamentais e em SPICE foram realizadas de forma a validar o conversor proposto.