Placa de aquisição e processamento digital de sinais - SPOS2

• Processo: 15/08602-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Joao Roberto Moreira Neto
• Beneficiário: Joao Roberto Moreira Neto
• Empresa: Bradar Indústria S/A
• Pesquisadores principais: Rodrigo Muraro
• Assunto(s): Processamento de sinais Processamento digital de imagens Sistemas embarcados Dispositivos de lógica programável Circuitos FPGA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: captura de sinais | Fpga | geração de sinais | Lógica Programável | Processamento de Sinais | Sistema Embarcado | Placa de Aquisição e Processamento Digital de Sinais

Resumo

No mercado nacional, faltam placas dedicadas ao processamento digital de sinais, sendo, portanto, necessário arcar com custos elevados de importação e sofrer a carência de serviços adequados de suporte. Nesse contexto, se faz muito oportuno desenvolver e fabricar tais placas no Brasil. É justamente disso que trata este projeto: conceber e produzir uma nova placa de aquisição e processamento de sinais, denominada doravante de SPOS-2. Em particular, a nova placa deverá ter uso imediato em aplicações militares estratégicas para a defesa do país, tais como radares de vigilância de fronteiras e monitoramento do espaço aéreo. De fato, esse é um dos segmentos de atuação da Bradar Indústria S.A., integrante do grupo Embraer Defesa e Segurança, e proponente deste projeto de pesquisa. Entre 2007 e 2009, com recursos financiados pela FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos), a Bradar desenvolveu uma placa de aquisição e processamento de sinais, denominada SPOS-1. O desenvolvimento da SPOS-1 foi crucial para o êxito de uma ampla gama de produtos da empresa, e essa placa é ainda utilizada em muitos desses produtos. No entanto, em vista do rápido avanço tecnológico no campo da microeletrônica e na área de processamento de sinais, o projeto já se mostra defasado, incapaz de atender satisfatoriamente aos requisitos dos novos produtos e aplicações. Assim, a SPOS-2 deverá suprir tal carência, substituindo a SPOS-1. Para atender adequadamente aos novos requisitos, a SPOS-2 será desenvolvida com componentes de última geração e elevado poder de processamento. Sua interface analógica permitirá a transmissão e captura de sinais de banda larga, e seus componentes implementarão algoritmos avançados de processamento. Mais especificamente, propõe-se para a Fase 1 do projeto uma prova de conceito de duas funcionalidades críticas da placa: a fonte de alimentação e a distribuição de clock do sistema. A qualidade da fonte de alimentação de uma placa como a SPOS-2 afeta diretamente tarefas importantes do sistema, como a quantidade efetiva de bits dos ADCs (analog to digital converters) e DACs (digital to analog converters). Uma fonte de má qualidade resulta por adicionar ruído ao sistema, o que compromete a qualidade do sinal analógico gerado pelos DACs ou do sinal digitalizado gerado pelos ADCs. Da mesma maneira, a distribuição de clock dentro da placa também interfere diretamente na qualidade do sistema, por conta de atrasos nas linhas e jitter dos sinais envolvidos. Em particular, sistemas radares precisam transmitir sinais coerentes em fase e, para que isso seja possível, são necessárias trilhas de clock com tamanhos idênticos, impedâncias controladas e jitters inferiores a 100 fs (femtosegundos). Finalizada essa prova de conceito na FASE 1, prevê-se na FASE 2 a construção da placa completa, contendo então uma FPGA de última geração, ADCs, DACs, memórias DDR4, cartões de memória e ambiente de testes/produção para a placa. (AU)