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Placa de aquisição e processamento digital de sinais - SPOS2

Processo: 15/08602-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de dezembro de 2015 - 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
Município: São José dos Campos
Pesquisadores principais:Rodrigo Muraro
Assunto(s):Processamento de sinais  Processamento digital de imagens  Sistemas embarcados  Dispositivos de lógica programável  Circuitos FPGA 

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)