Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-26T11:21:06Z No. of bitstreams: 1 leandrorodriguesmansosilva.pdf: 2486503 bytes, checksum: f7db682d8ff4382dc706f061419d2a67 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-26T12:26:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 leandrorodriguesmansosilva.pdf: 2486503 bytes, checksum: f7db682d8ff4382dc706f061419d2a67 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T12:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 leandrorodriguesmansosilva.pdf: 2486503 bytes, checksum: f7db682d8ff4382dc706f061419d2a67 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de métodos de compressão e descompressão de sinais elétricos advindos de sistemas de potência. O método de compressão é baseada em três estágios: a Detecção de Novidades; um estágio de Compressão com Perdas, baseado na Transformada Wavelet Discreta; e finalmente, um estágio de Compressão sem Perdas, baseado no algoritmo Lempel-Ziv-Welch. Foi desenvolvido também, um método para a reconstrução dos sinais comprimidos, que é baseado na Transformada Wavelet Inversa, núcleos de Transformada Discreta de Fourier e na frequência estimada do sinal. A parte de compressão utiliza técnicas de processamento digital de sinais em tempo real, e foi desenvolvida de modo a ser implementada em plataforma FPGA, e a parte de descompressão é executada em um software offline. O trabalho apresenta também um estudo de técnicas de representação esparsa de sinais em dicionários redundantes, com o objetivo de avaliar seu desempenho quando aplicadas à compressão de sinais elétricos, e também, a viabilidade de implementá-las em tempo real, substituindo a Transformada Wavelet Discreta, no estágio de Compressão com Perdas no sistema mencionado anteriormente. / The present work presents the development of a method for power systems signal compression and decompression. The compression method is based in three stages: the novelty detection; the Lossy Compression based on the Discrete Wavelet Transform; and a Lossless Compression stage based on Lempel-Ziv-Welch algorithm. A decompression method was also developed to reconstruct the compressed signals, it is based on Inverse Wavelet Transform, Discrete Fourier Transform cores and the estimated frequency of the signal. The compression part uses digital signal processing techniques in real time, and it was developed to be implemented in FPGA platform. The decompression part runs offline in a PC software. This work also presents a study of sparse representation over redundant dictionaries techniques, in order to evaluate its performance when applied to electrical signal compression, and also the feasibility of implementing them in real time, replacing the Wavelet Transform compression stage in the system mentioned above.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-11T18:00:15Z No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-17T15:19:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T15:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ederbarbozakapisch.pdf: 4847277 bytes, checksum: 139f0b67e25b637befdb231fd5402b98 (MD5) Previous issue date: 2015-03-18 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação apresenta a implementação de um Sistema de Detecção e Compressão de Distúrbios Elétricos (SDCDE), com foco nas implementações baseadas em plataforma FPGA (Field-Programmable Gate Array). Inicialmente são abordados os algoritmos de compressão e detecção. Posteriormente são mostradas as sínteses na FPGA e um protótipo desenvolvido para testes. O sistema proposto é voltado para aplicações em Sistemas Elétricos de Potência (SEPs) e prevê a aquisição e o armazenamento dos distúrbios comumente encontrados nesse campo. A partir dos dados armazenados, é possível reconstruir inteiramente o sinal registrado, para possíveis análises de oscilográfia. O processo de compressão passa por três estágios: detecção de novidade, compressão com perdas, utilizando a Transformada Wavelet Discreta (DWT), e a Compressão em termos de bit. Esses três níveis de compressão permitem uma otimização do espaço de memória utilizado e garantem que longos períodos de registros possam ser armazenados em um cartão de memória. A abordagem das sínteses em FPGA visa avaliar, dentre outros fatores, o consumo de recursos de hardware utilizado, através da implementação de um processador embarcado, criado e idealizado para aplicações de Processamento Digital de Sinais (DSP). A partir do protótipo desenvolvido, alguns resultados de sínteses e estudos de casos com testes executados em ambientes reais, são apresentados. / This dissertation presents the implementation of a System of Detection and Compression of Electrical Disturbances (SDCDE), focusing on implementations based on FPGA platform (Field-Programmable Gate Array). Initially are discussed compression and detection algorithms. Subsequently the synthesis in FPGA and a prototype that was developed for testing are shown. The proposed system is aimed at applications in Electric Power Systems (SEPs) and provides for the acquisition and storage of the disturbances commonly found in this field. From the data stored, the recorded signal can be fully reconstructed for possible oscillographic analysis. The compression process involves three stages: novelty detection, lossy compression, using the Discrete Wavelet Transform (DWT), and a bit-level compression. These three levels of compression allow an optimization of used memory space and they ensure that long periods of records can be stored on a memory card. The approach of the synthesis on FPGA aims to evaluate, among other factors, the usage of hardware resources, through the implementation of an embedded processor, created and designed for digital signal processing applications. From the prototype developed, some results of synthesis and case studies with tests performed in real environments are presented.