Orientadores: Amauri Lopes, Jayme Garcia Arnal Barbedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:17:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_TiagoFernandes_M.pdf: 763143 bytes, checksum: cfba6871d2749e15550eaebf61615c90 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho aborda o problema da transcrição automática de música aplicado à transcrição do baixo em músicas populares. Conceitos teóricos básicos em música e acústica são apresentados. Um método de transcrição existente na literatura científica é descrito e implementado. Na tentativa de melhorar a resolução das analises realizadas no domínio da freqüência, são utilizadas técnicas de predição linear. Verifica-se que o uso de tais técnicas traz ganhos consideráveis ao desempenho do transcritor automático implementado / Abstract: In this work, the problem of automatic transcription of the bass in popular music is studied. Basic theoretical concepts are presented. An automatic transcription method, obtained in scientific literature, is described and implemented. In order to improve the resolution of necessary frequency domain analysis, linear prediction techniques are used. It is observed that the use of such techniques brings sensible improvements to the accuracy of the implemented transcriptor / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Cristina Bruzzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:10:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mantellato_JoanaD'ArcMariano_M.pdf: 5303465 bytes, checksum: 39b29ceee731f8155becabd22a3e94c6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente trabalho apresenta uma pesquisa que se propõe a observar as fotografias de escola com a finalidade de analisar como esse espaço está sendo registrado nas imagens feitas pelos jovens alunos dessas instituições. A pesquisa busca também apontar como os jovens estão relacionando-se com o registro fotográfico em seu cotidiano e quais significados estão buscando construir. As fotografias analisadas foram pesquisadas entre as publicadas nos álbuns de fotografias dos perfis do site de relacionamentos Orkut de adolescentes que são alunos da rede pública de ensino do estado de São Paulo e que utilizam com bastante frequência suas máquinas fotográficas digitais e seus celulares munidos de máquinas fotográficas, registrando momentos de seu cotidiano. As fotos publicadas por esses jovens no referido site foram observadas e acompanhadas por um período de quatro anos e algumas delas figuram no trabalho exemplificando como a linguagem fotográfica é utilizada e quais são os temas mais frequentes desses registros, como é a seleção para que essas fotos sejam publicadas no referido site de relacionamentos, se há um armazenamento dessas imagens e, se sim, como ele é realizado. / Abstract: This paper presents a research about photographs made inside some Public Brazilian Schools in São Paulo state, which were made by students who attend those institutions. The paper?s aim is to analyze how this place is being recorded in these images. The research also seeks to indicate how the teenagers are dealing with the photograph in their daily lives and what kinds of meanings they are building. The photographs analyzed were researched among the ones published by the selected monitored youth on the Orkut website. The photographs posted by these adolescents on the mentioned website were observed for a period of four years and some of these photos are published at the present research to exemplify which were their frequent subjects, the frequent manipulations and modifications that young people have done with these kinds of images and how the storage of these photographs is being done. / Mestrado / Educação, Conhecimento, Linguagem e Arte / Mestre em Educação

Orientador: Hans Ingo Weber / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_FranciscoJoseVicentede_M.pdf: 6703520 bytes, checksum: aa677f747599094668ea06d0f7536ad9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O conhecimento do comportamento dinâmico de equipamentos é importante, seja para o desenvolvimento e otimização de projetos ou para o monitoramento e diagnóstico de falhas de operação. Técnicas de processamento para extrair dos complicados sinais de vibrações mecânicas as informações pertinentes a cada análise têm sido investigadas. A análise de Fourier é capaz de revelar o conteúdo frequencial dos sinais. Porém. tal técnica é limitada à análise de sinais estacionários, já que os resultados obtidos são médias dentro do período amostrado, não distinguindo o instante de tempo em que um determinado evento ocorreu. Atualmente, cresce o interesse por sinais não estacionários, complexos. Em sua estrutura mas muito ricos em informações. Ateoria wavelet, capaz de fornecer informações locais de um sinal, é o objeto do presente estudo. A técnica consiste na decomposição do sinal em ondículas (wavelets) que, além de estarem relacionadas a um conteúdo frequencial. possuem um caráter localizado na linha do tempo. Assim, partindo da análise de Fourier, introduzimos os conceitos dessa nova técnica, bem como alguns exemplos práticos de aplicação / Abstract: The knowledge of the dynamic behaviour of machinery is important to develop modern design and condition monitoring. Thus, it is necessary to adequate appropriate processing methods in order to extract the desired informations from the complicated time domain mechanical vibration signals. The Fourier analysis has been extensively used to extract the frequency content from the signals. However, such technique is suitable only for stationary signals, since the given results correspond to average values on the sample period and do not discern the time location of discrete events. Nowadays, there has been a special interest on non-stationary signals, which have a complex structure but are very rich in informations about the real nature of the system. The wavelet theory, which is able to give local properties of a signal, is the subject of this workpiece. The technique consists on decomposing the given signal on small waves (wavelets), which are localised in both time and frequency domains. In the light of Fourier analysis, we introduce the bases of wavelet theory and some practical insights / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Marcius Soares Freire, João Vasconcellos Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-07-28T15:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bertinato_GiseleSilveiraValim_M.pdf: 9576941 bytes, checksum: a1f88d397d89186b5b380b706bb23e89 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Desde sua invenção a fotografia caminha de mão dadas com a ciência. Podemos mesmo dizer que a primeira foi gerada no ventre da segunda e que, desde então, a evolução de um implica quase que necessariamente no aprimoramento da outra. Muitas das inovações tecnológicas por que passou o aparato fotográfico são oriundas de demandas de campos científicos que vão da biologia a física, da medicina a astronomia. No entanto, a imensa maioria dessas inovações dizia mais a respeito a periféricos e acessórios que refinavam, dirigiam e/ou corrigiam o olhar da câmera para objetos específico do que propriamente aos mecanismos internos desse olhar.da câmera para objetos específicos do que propriamente aos mecanismos internos desse olhar. Em outras palavras acoplando a microscópios ou telescópios, recebendo luz natural ou infravermelha, dotado de lentes grande angulares ou tele-objetivas, o órgão sobre o qual a imagem era fixada continuava sendo a velha câmara obscura guarnecida da não tão velha, mas já idosa, película fotossensível. Apenas nos últimos dez anos começamos a ver nascer um novo procedimento que vem modificar radicalmente esse sistema: a tecnologia digital. Gerada dentro de computadores a partir de cálculos matemáticos, captada através de câmeras que já não utilizam películas mas recursos eletrônicos, ou originada pelos aparelhos tradicionais mais introduzida no computador eletronicamente e, conseqüentemente, transformada em estrutura numérica, estamos na presença de um imagem a que chamamos imagem digital...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Photography is progressing alongside science sisnce its invention. It can be said that the former has been conceived in the womb of the latter and since then one improves the other as both pursue development. The technological innovations of photography devices have been demanded by the science, from Biology to Physicis, from Medicine to Astronomy. However most of these innovations addresses the perifericals of the process, which have the function of refining viewing or correcting the look into the subject matter. In order words, despite whatever accessories like microscope or telescopes or whichever wavelengh of light, it all delivered the image to the dark chamber where an old fashioned photo sensitive film stood. Only recently along the last ten years has there been a new development which brings a radical new system: that of digital technology. We now are looking at a situation which the image is generated through eletronic light sensitive devices, or inside a computer or again through conventional methods but later transformed in to a eletronic signal ordered in numerical structures. Thus, digital imaging is a reality that allows an immense new freedom to work with, as opposed to the old silver grains glued to a surface....Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Multimeios

Orientadores: Dalton Soares Arantes, Fabbryccio Akkazzha Chaves Machado Cardoso / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_EstevanMarcelo_D.pdf: 5306029 bytes, checksum: 54cf032312d831b7efe9975406e1a28d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese propõe o emprego da equalização concorrente, pós- e pré-FFT, em sistemas OFDM. O objetivo é minimizar o uso das subportadoras pilotos e do prefixo cíclico sem que ocorra prejuízo no desempenho do sistema OFDM. A meta com esta iniciativa é aumentar a vazão dos dados e a área de cobertura de transmissão, quando comparado ao sistema convencional de estimação do canal assistido por pilotos e prefixo cíclico suficiente para evitar a interferência entre os símbolos. Duas propostas empregando a equalização concorrente são abordadas. A primeira proposta aplica o conceito da equalização concorrente a um banco de equalizadores no domínio da frequência, denominado de pós-FFT. O algoritmo proposto pode ser considerado semi-cego, porque utiliza a informação das subportadoras pilotos na inicialização, mantendo-se cego durante sua operação. Para suportar a equalização concorrente, o sistema deve prover pilotos apenas no primeiro símbolo de um super quadro, de modo a permitir que o algoritmo se inicialize quando o receptor for ligado ou quando a equalização for perdida. Nos demais símbolos do super quadro as subportadoras pilotos são destinadas ao transporte de informação visando o aumento da vazão do sistema. A outra proposta, realizada no domínio temporal e denominada de pré-FFT, é responsável pela mitigação da interferência entre os símbolos. A vantagem de realizar a equalização pré-FFT é melhorar o desempenho do sistema OFDM quando o espalhamento do canal é maior que o prefixo cíclico. O objetivo é empregar um algoritmo de adaptação para os coeficientes do equalizador pré-FFT, que retropropague o gradiente estocástico do erro medido na frequência para o tempo. Essa estratégia possibilita empregar informações previamente conhecidas sobre a constelação do sinal nas subportadoras, para se minimizar funções de custo associada aos parâmetros do equalizador. Além disso, é proposto um esquema para que os algoritmos CMA e SDD atuem de modo concorrente no processo de equalização / Abstract: This thesis proposes the use of concurrent post- and pre-FFT equalization in OFDM systems. The objective is to improve the OFDM system design by increasing data throughput without performance loss, when compared with pilot based conventional channel estimation techniques and sufficient cyclic prefix system. Two approaches of concurrent equalization are studied. The first exploits the concurrent equalization concept to develop an efficient post-FFT equalizer bank. The algorithm can be considered semi-blind because it uses channel information, obtained from pilot subcarriers, to initialize and to supervise the equalizer bank when pilots are presented, otherwise remaining blind during the equalization process. To support such concurrent equalization, the system should provide pilot subcarriers only in the first symbol of each OFDM super-frame, al-lowing algorithm initialization when the receiver is turned on. In the remaining super-frame symbols, pilot subcarriers can be suppressed to increase the overall system throughput. The second approach proposes a concurrent pre-FFT algorithm to be used with time domain equalizers. This strategy has the capability to mitigate the inter symbol interference and to minimize the cyclic prefix. The objective is to realize this task using an LMS-like algorithm to adapt the pre-FFT equalizer coefficients. The stochastic gradient based on the error signal for each subcarrier in the frequency domain is back-propagated to adapt the filter coefficients in the time domain. This strategy allows the use of a priori information about the subcarrier signal constellation to minimize cost functions such as the CMA and SDD. Moreover, we propose a scheme to use CMA- and SDD-like algorithms in a concurrent mode / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Adriana Vitorino Rossi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_PatriciadePadua_D.pdf: 5260822 bytes, checksum: f6893f2bb59ad505050a8c1a755fee4a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Pb(II) e um contaminante acumulativo em solos; reações de spot test servem para análises exploratórias para avaliar contaminações. A reação de spot test entre Pb(II) e rodizonato (ROD) forma um complexo vermelho (PbROD), que pode ser quantificado em dispositivo microfluídico em papel (mPAD) em associação com análise digital de imagens, estudada neste trabalho para aplicação em solos. Misturas reacionais de ROD 9,96 mmol L, em tampão tartarato, e soluções aquosas de Pb(NO3)2 na faixa de concentração de 0,20 a 5,00 mmol L foram utilizadas para a formação de PbROD em mPAD e empregadas no desenvolvimento do método que envolveu a utilização de um scanner comercial para obtenção das imagens e, um programa para extração de dados de cores em sistema RGB (Red, Green e Blue) para quantificação por meio de curvas de calibração. O método desenvolvido foi aplicado para análise de Pb(II) em 28 amostras de solos dopadas com (PbNO3)2 a uma concentração 300 mg kg de solo, utilizando solução de HNO3 0,43 mmol L como extrator, que extraiu em média 75% do Pb(II) adicionado. A limitação imposta pelas barreiras hidrofóbicas no mPAD foi crucial para viabilizar a quantificação de Pb(II). Os dados extraídos da componente G da imagem do produto da reação obtido no mPAD apresentaram os melhores resultados. A precisão intermediária do método de spot test para Pb(II) formando PbROD foi 4 %, com limites de detecção e quantificação iguais a 0,07 e 0,24 mmol L, respectivamente. Das 28 amostras estudadas, sete não desenvolveram cor na reação devido às características físicas e químicas dos solos e a presença de possíveis interferentes (principalmente Ba, Sr, Matéria Orgânica, P e Argila). A grande heterogeneidade dos solos e os complexos mecanismos de adsorção e dessorção dos íons que afetam sua disponibilidade para a reação de análise representam aspectos limitantes para a aplicação do método desenvolvido, porém os resultados apontaram adequação para análise semiquantitativa exploratória de Pb(II) em áreas de solos contaminados / Abstract: Lead (Pb) is a cumulative soil contaminant, which can be assessed by spot test reactions in exploratory analyzes regarding soil contamination. The spot test reaction between Pb(II) and rhodizonate (ROD) forms a red complex (PbROD), which can be quantified on paper microfluidic device (mPAD) in combination with digital image analysis. The objective with this work was to develop a method based on the aforementioned system, for the determination of Pb(II) in soils. Reaction mixtures containing 9.96 mmol L of ROD (prepared in tartrate buffer) and aqueous solutions of Pb(NO3)2 in a concentration range from 0.20 to 5.00 mmol L were used to form PbROD in mPAD and employed for the method development. A commercial scanner was used to obtain images and a program was employed to extract data from the RGB (Red, Green and Blue) colors system for Pb(II) quantification, by using calibration curves. The method was applied for the analysis of Pb(II) in 28 soil samples spiked with Pb(NO3)2 at a concentration of 300 mg kg of soil and a 0.43 mmol L HNO3 solution was used as the extractant, which was able to extract, in average, 75% of Pb(II) added. The limitation imposed by hydrophobic barriers in the mPAD was crucial to enable the quantification of Pb(II). The data extracted from the G component of the image of the reaction product obtained in the mPAD showed the best results. Intermediate precision of the spot test method for Pb(II) forming PbROD was 4%, with limits of detection and quantification equal to 0.07 and 0.24 mmol L, respectively. From the 28 samples studied, seven did not develop color in the reaction, due to their physical and chemical characteristics and the presence of possible interferences (mainly Ba, Sr, Organic matter, P and clay content). The great heterogeneity of soils and the complex mechanisms of sorption and desorption of ions, that affect their availability for reaction analysis, represent limiting aspects for the quantitatively application of the method for soils. But the results show suitability for semiquantitative exploratory analyzes of Pb (II) in areas with soils contaminated with this element / Doutorado / Quimica Analitica / Doutora em Ciências

Orientador: Paulo Sérgio Scarazzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MairaVieira_M.pdf: 6936584 bytes, checksum: aa4b3e39381353699850fa0a121da1f1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Embora a iluminação natural seja um recurso renovável, limpo e gratuito, coadjuvante da eficiência energética do ambiente construído e promotora do bem-estar e saúde de seus usuários, no Brasil ainda é grande o número de projetos que não a utiliza de modo eficiente, ao que parece, por desconhecimento de seus princípios, recursos e formas de avaliação. Por outro lado, no segmento industrial tem-se observado um cuidado crescente com relação à melhoria das condições do ambiente de trabalho, visando maior produtividade, com respeito ao meio ambiente, mas ainda com pouca atenção ao projeto. O objetivo desta pesquisa é analisar qualitativamente o desempenho dos sistemas de iluminação natural empregados em edifícios industriais na Região Metropolitana de Campinas/SP. A distribuição de luminâncias nos setores de produção de edifícios industriais previamente selecionados foi levantada in loco através de fotografias, com a utilização da técnica de geração de Imagens de Grande Alcance Dinâmico - High Dynamic Range (HDR) convertidas em cores falsas. Na seqüência realizaram-se simulações computacionais para um dia específico sob condição de céu claro com o software DIALux (validado), para fins de comparação com as imagens HDR, uma vez que na situação real não foi possível fazer fotografias somente sob condições de iluminação natural. As condições de céu nas simulações foram as mesmas encontradas quando das visitas às indústrias. Modelo físico para uma das indústrias também foi feito e fotografado com a técnica de imagens HDR a fim de melhor compreensão acerca da distribuição da luz e também com o objetivo de testar a validade do procedimento, não presente na literatura temática sobre iluminação natural. A pesquisa concluiu que os principais problemas relacionados à iluminação natural em setores de produção das indústrias analisadas devem-se aos seguintes fatores: ausência de manutenção dos sistemas para captação da luz natural e falta de integração com o sistema de iluminação artificial, que sinaliza claramente que tais edifícios são concebidos como simples galpões para abrigo das atividades industriais, e não como obra de arquitetura / Abstract: Although daylighting is a renewable resource, clean and costless, support to energy efficiency of a built environment and promoter of wellness state and health, it is not yet used in an efficient way in industrial building design, probably because architects and its clients ignore its principles, resources and possibilities. On the other hand, one notes an increasing interest related to the environment conditions improvement, focused on greater productivity shared with respect to the environment, but yet with few attention to the project. The main goal of this research is to qualitatively analyze in qualitative terms the performance daylighting systems used in industrial buildings at Metropolitan area of Campinas, São Paulo, Brazil, in order to diagnosticate them and, eventually to suggest possible design strategies for future buildings of such typology, that could encourage a maximum daylight's quality usage. It includes the industrialization phenomena in Brazil and in the city of Campinas, as well as other daylighting principles applied to industrial buildings. The luminance's distribution in the production area of industrial buildings previously selected was taken by photographs taken in loco, with image's creation of High Dynamic Range (HDR) converted in false colors. After that, computer based sequences were simulated in a specific daylighting condition under clear-sky using DIALux software (validated), in comparison with HDR images, since in a real situation it was not possible to take pictures only under pure daylighting. The sky conditions in the simulations were the same ones that were found when visiting industries. A scale model for one of the industries was made and photographed using HDR images technique in order to have a better understanding about light distribution and also to test the procedure validation, that was not in the thematic literature about daylighting. This research concluded that the main problems related with daylighting in manufacturing areas of the industries analyzed are due to the following factors: lack of maintenance of daylighting capture systems and lack of integration with the artificial lighting system, which clearly states that those buildings are created for simple warehouses to place industrial activities, and not as an architectural building / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:05:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braga_ViniciusJoseAndrade_M.pdf: 1600550 bytes, checksum: 9a8740df6ec6525126cc7f55fca3b881 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de um decodificador de áudio embarcado em um Digital Signal Processor (DSP)de acordo com o padrão High Efficiency AAC version 2(HE-AAC v2) do MPEG-4. Essa atividade é parte integrante do projeto Rede H.264 que tem por objetivo o desenvolvimento de tecnologias nacionais para ser integrado ao padrão brasileiro de TV digital, o Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial Brazilian version(ISDB-Tb). Também apresenta um estudo sobre diversas técnicas de otimização para processamento em tempo real na busca de se obter o melhor desempenho da arquitetura utilizada. Como resultado final deste trabalho, chegou-se a um decodificador embarcado em tempo real, otimizado com as técnicas descritas e compatível com o ISDB-TB / Abstract: This work describes the development of an embedded audio decoder in a Digital Signal Processor (DSP) according to the standard High Efficiency AAC v2 (HE-AAC v2) of MPEG-4. This activity is part of the Rede H.264 project which has objective the development of national technologies to be integrated in the Brazilian Digital TV standard, the Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial Brazilian version (ISDB-Tb). It also presents a study of various optimization techniques for real-time processing in the quest to get the best performance of the architecture used. As final result of this work a real-time embedded decoder was achieved, optimized with the techniques described and compatible with the ISDB-Tb / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luís Geraldo Pedroso Meloni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:07:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chanquini_JuliaJacobsenDornelles_M.pdf: 2607975 bytes, checksum: f9b57a1325c9977a5bfd0cdb69a56661 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho apresenta a adequação de um codificador de áudio padrão MPEG-4 AAC para aderência à norma brasileira do SBTVD. Também apresenta um estudo dos conceitos envolvidos em codificadores de áudio perceptuais com enfoque no codificador MPEG-4 AAC e também inclui a parte de multiplexação e sincronia do MPEG-4. Para o desenvolvimento do projeto foram estudados alguns códigos abertos de codificadores AAC: FAAD, 3GPP e o código de referência do padrão MPEG-4, especialmente a parte referente ao LATM/LOAS. O decodificador de áudio padrão MPEG-4 AAC que foi modificado para suportar a camada LATM/ LOAS foi o FAAD. Foi calculado o tempo adicional que o decodificador modificado leva para decodificar o áudio com a camada LATM/LOAS, sem ser notado um aumento significativo que não permite a decodificação em tempo real do áudio / Abstract: This work presents an adaptation of a standard MPEG-4 AAC audio coder to conform to the Brazilian digital TV standard SBTVD. It also presents a study of the concepts involved in perceptual audio coders focusing on MPEG-4 AAC and also including the multiplexing and synchronization part of the MPEG-4 standard. To develop this project, open source AAC coders were studied: FAAD, 3GPP and the MPEG-4 reference software code specially the part concerning LATM/LOAS. The AAC audio decoder which was modified to support the LATM / LOAS layer was FAAD. The additional time that the modified decoder needs to decode a sample audio with LATM / LOAS was calculated, and it did not introduce a large enough delay that would restrict real time audio decoding / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Eurípedes Guilherme de Oliveira Nóbrega / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:18:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pagano_DaniloMorais_M.pdf: 25950218 bytes, checksum: f9af4571e3d7f1f88caed4d997e809ba (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta dissertação apresenta um sistema para processamento digital de sinais através de dispositivos de hardware reconfigurável. Uma implementação do algoritmo FFT foi adotada como meio para avaliar o desempenho da arquitetura proposta para o sistema. O processamento digital de sinais tradicionalmente tem um alto custo computacional, pois os algoritmos são implementados em software, o que pode não atender as restrições de tempo de aplicações reais. O objetivo principal deste trabalho é desenvolver uma arquitetura para adquirir os sinais através de módulos de aquisição de dados distribuídos em uma rede e processá-los usando um FPGA. Um microcontrolador da FreeScale Semiconductors'MARCA REGISTRADA' foi adotado como módulo de aquisição de dados, executando um sistema operacional de tempo real (RTOS) para garantir os requisitos temporais. Foi implementado o processador soft-core NIOS 2 da Altera'MARCA REGISTRADA' executando também um RTOS com recursos de comunicação em rede, incluindo um periférico escrito em VHDL para o processamento da FFT usando uma estrutura de pipeline baseada em estágios e comunicação direta ao barramento do processador. A versão em hardware do algoritmo obteve uma redução de até 2000 vezes no tempo de processamento da FFT comparado com a mesma versão implementada em software, alcançando um tempo de processamento de 3.9 microssegundos para sinais discretizados em 256 pontos, quando usado 100MHz de clock. A quantidade de pontos pode ser facilmente aumentada alterando-se apenas o núcleo do periférico desenvolvido, e os resultados permitem adotar a arquitetura proposta para aplicações em tempo real de processamento digital de sinais / Abstract: This work presents a digital signal processing system based on reconfigurable hardware. Implementation of the FFT algorithm is used as a mean to assess the adopted configuration performance. Digital signal processing algorithms are in general software implemented, incurring high computational cost, which may not attend the real-time constraints of real applications. The main objective of this work is to develop an FPGA based architecture to process signals acquired through a distributed network of data acquisition modules. A microcontroller from FreeScale Semiconductors'TRADE MARK' was adopted as data acquisition module, running a real-time operating system (RTOS) to guarantee timing requirements. The soft-core processor NIOS 2 from Altera'TRADE MARK' , also running an RTOS with network communication capabilities, was implemented including a peripheral module written in VHDL for the computation of the FFT, which uses a pipeline-based stage structure and directly communicates with the processor bus. The hardware version of the algorithm achieved a reduction up to 2000 times in the FFT processing time compared to the same version implemented in software, reaching a processing time of 3.9 microseconds for 256 points sampled signals when using 100MHz of clock. The number of points can be easily increased just changing the core of the developed peripheral module, and the results permit to expect adequate real-time application of digital signal processing adopting the proposed configuration / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica