Este trabalho apresenta o projeto, a implementação e os testes de um sistema integrado de aquisição e processamento de imagens (SIAPI). O sistema desenvolvido é constituído por um sensor de imagem CCD (Charge Coupled Device), um processador digital de sinais (Digital Signal Processor – DSP) de baixo custo responsável pelo controle do sensor, um DSP de alto desempenho para realizar o processamento das imagens adquiridas, uma interface USB (Universal Serial Bus) para realizar a comunicação do dispositivo com um microcomputador e um módulo de resfriamento termo-elétrico baseado no efeito Peltier para minimizar a quantidade de ruído térmico gerado no sensor de imagem. O sistema permite que se controle todos os parâmetros do sensor de imagem, bem como o processamento das imagens adquiridas em tempo real. Para avaliar as características e o desempenho do sistema, construiu-se um protótipo baseado em um DSK (DSP Starter Kit) e desenvolveu-se um software em linguagem C para comunicação com o sistema. Foram levantadas as características de resposta do sensor de imagem em diferentes configurações. O sistema demonstrou ser funcional e seu desempenho na execução de algoritmos de processamento de imagens foi bastante superior ao de um microcomputador de alto desempenho. / This work presents the design and implementation of a new integrated system for image acquisition and processing (SIAPI). The system is composed of a charge coupled device (CCD) image sensor, a low end DSP (Digital Signal Processor) to control the image sensor, a high end DSP to process the acquired images, a universal serial bus (USB) interface to connect the system to a microcomputer and a thermo-electric cooler device based on the Peltier effect which is meant to reduce the amount of thermal noise generated by the image sensor. All the functional parameters of the image sensor can be controlled through the system, and the images acquired can be processed in real time. To evaluate the functions of the system and to measure its performance, a prototype was built based on a DSK (DSP Starter Kit). Also, a computer program in C language was developed to communicate with the system. The response characteristics of the image sensor were evaluated under different conditions. It has been concluded that the system is completely functional and that it outperforms a high performance microcomputer when executing image processing algorithms.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLGC.pdf: 666195 bytes, checksum: ce67d670975ef5ca1b6a361b8238637a (MD5) Previous issue date: 2003-05-26 / Digital Signal Processors (DSPs) are used in a variety of applications such as telecommunications, audio equalization and video processing. These applications demand a huge numerical processing capacity and low development and production costs. The simultaneous multithreading (SMT) architecture´s goal is to increase processor performance through the better utilization of the functional units. In SMT several threads are executed simultaneously in the processor. SMT can be employed in DSPs, and it increases the performance of applications that can be parallelized, such as video processing algorithms. A filtering operation on an image, for example, can be divided into filtering operations on several subimages generated from the original image. A simulator was thus proposed to evaluate the performance of such architecture. To evaluate this performance, it will be used some signal and video processing routines as the one dimension fast Fourier transform (FFT) and an image spacial filtering operation, for example. / Processadores Digitais de Sinais (DSPs) são utilizados em aplicações como telecomunicações, equalização de áudio e processamento de vídeo, aplicações que demandam de uma grande capacidade de processamento numérico e um baixo custo de desenvolvimento e produção. A arquitetura multithread simultânea (SMT) tem como principal meta aumentar o desempenho de um processador, através da melhor utilização das unidades funcionais. Nela, várias tarefas são executadas simultaneamente no processador. A arquitetura SMT pode ser aplicada em DSPs, e ela melhora o desempenho de aplicações que podem ser paralelisadas, como o processamento de vídeo. A aplicação de um filtro em uma imagem, por exemplo, pode ser desmembrada em várias aplicações de um mesmo filtro nas diversas subimagens que podem ser geradas a partir da imagem original. Desta forma, foi proposto um simulador para avaliar o desempenho que tal arquitetura teria. Para a avaliação de desempenho serão utilizadas algumas rotinas de processamento de sinais e processamento de vídeo, como por exemplo a transformada rápida de Fourier (FFT) unidimensional, e a aplicação de um filtro espacial em uma imagem.

Os medidores de energia elétrica estão deixando de ser simples instrumentos de aplicação dedicada para se tomarem instrumentos extremamente funcionais. Desde a sua invenção, os medidores vêm sofrendo alterações de acordo com os recursos tecnológicos da época e as exigências de mercado. Atualmente, os processadores digitais de sinais têm sido amplamente empregados nesta área, permitindo a integração de uma série de funções em um único equipamento, além da implementação de algoritmos mais complexos. Estas funções geralmente incluem o cálculo de uma variedade de parâmetros elétricos, comunicação remota, integração com sistemas digitais e outras. Este trabalho apresenta um estudo e o desenvolvimento de um medidor de energia elétrica baseado no processador digital de sinais DSP56002 da Motorola. Entre as funções que são incorporadas ao medidor, destaca-se o monitoramento da qualidade da energia elétrica, visto que esta será uma tendência futura. / Electric energy meters have been changing from simple instruments for dedicated applications to very functional ones. Since their invention, the meters has changed accordingly to the technology resources and market requirements. Nowadays, the digital signal processors have been widely employed in this area, allowing a huge amount of functions to be integrated into only one instrument, besides of the implementation of more complex algorithms. Such functions usually include evaluation of many electrical parameters, remote communication, connection to digital systems and others. This work is about a study and a development of an electric energy meter based on the digital signal processor DSP56002 by Motorola. Among the functions that are incorporated to the meter, it points out the monitoring of electric power quality, once it will be a future trend.

Os medidores de energia elétrica estão deixando de ser simples instrumentos de aplicação dedicada para se tomarem instrumentos extremamente funcionais. Desde a sua invenção, os medidores vêm sofrendo alterações de acordo com os recursos tecnológicos da época e as exigências de mercado. Atualmente, os processadores digitais de sinais têm sido amplamente empregados nesta área, permitindo a integração de uma série de funções em um único equipamento, além da implementação de algoritmos mais complexos. Estas funções geralmente incluem o cálculo de uma variedade de parâmetros elétricos, comunicação remota, integração com sistemas digitais e outras. Este trabalho apresenta um estudo e o desenvolvimento de um medidor de energia elétrica baseado no processador digital de sinais DSP56002 da Motorola. Entre as funções que são incorporadas ao medidor, destaca-se o monitoramento da qualidade da energia elétrica, visto que esta será uma tendência futura. / Electric energy meters have been changing from simple instruments for dedicated applications to very functional ones. Since their invention, the meters has changed accordingly to the technology resources and market requirements. Nowadays, the digital signal processors have been widely employed in this area, allowing a huge amount of functions to be integrated into only one instrument, besides of the implementation of more complex algorithms. Such functions usually include evaluation of many electrical parameters, remote communication, connection to digital systems and others. This work is about a study and a development of an electric energy meter based on the digital signal processor DSP56002 by Motorola. Among the functions that are incorporated to the meter, it points out the monitoring of electric power quality, once it will be a future trend.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The subject of this work is to present a switched reluctance machine (SRM) driver capable to control the machine as a motor/generator, allowing the transition between the modes of operation while the machine is running. Six load voltage control strategies developed to be applied to a switched reluctance generator was performed, being that the strategies AV2, TBV, Hi and AMV was developed in this work. A SRM simulation able to represent the machine as a motor/generator was implemented and the results were presented. The load voltage strategies showed in this work was tested through simulations and the results indicate that the strategy called AV2 was the best one, providing a better utilization of the mechanical energy from the primary source. A prototype was assembled and the experimental results showed that the machine operating as a motor/generator operate properly and all the load voltage strategies developed to switched reluctance generator kept the voltage on the load near to the reference value confirming the functionality of the strategies. / Este trabalho tem como objetivo apresentar um acionamento capaz de controlar a máquina de relutância variável (MRV) como motor e como gerador, permitindo a transição de modos de operação com a máquina girando. Seis técnicas de controle de tensão na carga da máquina operando como gerador foram implementadas, sendo que as estratégias AV2, TBV, Hi e AMV foram desenvolvidas neste trabalho. Uma simulação da MRV capaz de representar a operação da máquina como motor/gerador foi desenvolvida e os resultados foram apresentados. As estratégias de controle de tensão na carga foram testadas através de simulação. Comparações entre as mesmas demonstraram que a estratégia AV2 é a que proporciona maior geração de energia elétrica, demonstrando a importância de se adicionar uma etapa de roda livre ao controle do GRV com malha fechada de tensão na carga. Um protótipo foi construído no laboratório utilizando DSP e resultados experimentais da máquina operando como motor/gerador, assim como resultados do GRV controlado pelas estratégias de controle de tensão na carga foram apresentados e discutidos. / Doutor em Ciências

This work presents a high performance digital controller of a single phase PWM sinusoidal inverter, using a 16-bits fixed point DSP. This converter is typically used in UPS (Uninterruptible Power Supplies), where a sinusoidal output voltage is desired. The digital controller has an internal filter capacitor current loop, and an external output voltage loop. Experimental results showing the performance of the system under linear and non-linear loads are presented, where a low total harmonic distortion (THD) is achieved. / Este trabalho apresenta um controlador digital de alto desempenho para um inversor PWM senoidal monofásico, usando um processador digital de sinais de 16 bits, ponto fixo. Esta topologia é tipicamente utilizada em sistemas UPS ( Uninterruptible Power Supplies ), onde uma tensão de saída senoidal é desejada. O controlador digital proposto consiste numa malha interna de realimentação da corrente do capacitor do filtro de saída, uma malha externa de realimentação da tensão de saída. Resultados experimentais mostrando o desempenho do sistema para cargas lineares e não-lineares são apresentados, onde uma baixa distorção harmônica total (THD) é observada, e é demonstrada uma elevada rigidez dinâmica da tensão de saída para transientes de carga. / Mestre em Ciências