Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Synchronous sampling is currently the most widely used analog to digital conversion
method, mainly due to its implementation ease, since it employs a constant sampling
rate. However, a fixed sampling rate can cause unnecessary activations of the sample and
hold circuit, increasing power consumption. Asynchronous analog to digital converters
can be used to solve this problem, sampling only when particulars events occur, such as
amplitude level crossings. This approach has been intensely studied over the last decades,
and arose as an alternative to synchronous sampling. Another asynchronous sampling
approach is the one proposed by Voelcker (1966), where sampling instants are the zero
crossings of the signal. According to him complex zeros must be sampled for perfect signal
reconstruction, in addition to real zeros. Although being physically undetectable, Voelcker
proposes that complex zeros can be “transformed” using the real zeros of all nth signal
derivatives. Nevertheless this can be unfeasible and this work proposes the use of the
Zero Crossing method with a limited number of derivatives. Such approach is justifiable
because in consecutive derivatives, real zeros tends to be close or even repeat themselves,
thus not aggregating any more information about the original signal. Therefore, this
work verifies the applicability of the proposed method for systems that need low power
consumption and a good reconstruction of the sampled signal, being suggest from the
results of this work as a good solution of compromise between synchronous sampling and
Level Crossing. / A amostragem síncrona é o método mais amplamente utilizado na conversão analógica/
digital para sinais do cotidiano, principalmente devido à facilidade de implementálos,
pois a taxa de amostragem é constante. Entretanto, a taxa de amostragem fixa pode
causar ativações desnecessárias do circuito de Sample and Hold, gerando um alto consumo
energético. Os conversores analógicos digitais assíncronos podem ser utilizados para resolver
este problema, amostrando somente quando ocorrem eventos particulares, tais como
os cruzamentos de níveis de amplitude (em inglês - Level Crossing). Esta abordagem está
sendo intensamente estudada nas últimas décadas, e surgiu como alternativa à amostragem
síncrona. Outra alternativa de amostragem assíncrona e a abordagem proposta por
Voelcker, onde os instantes de amostragem são os cruzamentos por zero do sinal. Segundo
ele, para que seja possível obter a perfeita reconstrução do sinal, além dos zeros reais, os
zeros complexos devem ser amostrados. Embora eles sejam fisicamente indetectáveis, Voelcker
propôs que estes podem ser “transformados” em zeros reais a partir das informações
de todos os zeros reais das n-ésimas derivadas do sinal. Contudo isto pode ser impraticável,
e neste trabalho é proposto um novo método de Zero Crossing que utiliza somente até
a 3a derivada. Tal abordagem é justificada pela possibilidade, aqui apresentada de que ao
realizar muitas derivadas do sinal, os zeros reais tendem a ficar muito próximos, ou até se
repetir, não agregando mais informação sobre o sinal original. Diante disso, foi verificado
neste trabalho a aplicabilidade do método proposto para sistemas que necessitem de um
baixo consumo energético e uma boa reconstrução do sinal amostrado, sendo apontado
a partir dos resultados deste trabalho como uma boa solução de compromisso entre a
amostragem síncrona e o Level Crossing.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:ri.ufs.br:riufs/5039 |
| Date | 31 January 2017 |
| Creators | Santos, Jefferson França |
| Contributors | Carvalho, Elyson Ádan Nunes, Canuto, Jânio Coutinho |
| Publisher | Universidade Federal de Sergipe, Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFS, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFS, instname:Universidade Federal de Sergipe, instacron:UFS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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