Detector de envoltória de sinais de ultrassom baseado em FPGA utilizando uma aproximação da Transformada de Hilbert em filtro FIR
Neste projeto, foi implementado um detector de envelope baseado em uma aproximação da Transformada de Hilbert em FPGA para calcular a magnitude dos sinais de ultrassom recebidos em tempo real. A arquitetura proposta explora a simetria ímpar negativa e os coeficientes nulos intercalados de um...
| Publicado no: | XXIV Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica da UTFPR |
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| Principais autores: | SANTOS, MATHEUS VERETA DOS, ASSEF, AMAURI AMORIN, MAIA, JOAQUIM MIGUEL, OLIVEIRA, JONATHAN DE |
| Formato: | Trabalho Apresentado em Evento |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://eventos.utfpr.edu.br//sicite/sicite2019/paper/view/4925/1390 http://eventos.utfpr.edu.br//sicite/sicite2019/paper/view/4925 |
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| Resumo: |
Neste projeto, foi implementado um detector de envelope baseado em uma aproximação da Transformada de Hilbert em FPGA para calcular a magnitude dos sinais de ultrassom recebidos em tempo real. A arquitetura proposta explora a simetria ímpar negativa e os coeficientes nulos intercalados de um filtro FIR baseado na Transformada de Hilbert para reduzir os requisitos e a complexidade dos recursos de hardware. O projeto é modelado usando a ferramenta de desenvolvimento DSP Builder, permitindo a geração automática de algoritmos HDL diretamente do ambiente Matlab/Simulink. O código VHDL gerado foi sintetizado para uma FPGA Intel Stratix IV e validado em uma placa Terasic DE4-230. A precisão e o desempenho do detector de envelope são analisados com dados reais de ultrassom para diferentes ordens de filtro, comprimento de coeficiente e dois métodos de projeto de filtro: Equiripple e Least-Squares. A função de custo de erro quadrático médio normalizado NRMSE é usada para comparação com o valor absoluto de referência da função de Hilbert no Matlab. As conclusões demonstram que o método proposto produz resultados semelhantes aos métodos convencionais de detecção de envelope, sendo mais simples de implementar e exigindo menor custo computacional. |
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