c entro de i nvestigación y d esarrollo de t ecnología d igital módulo para prácticas de pds
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centro de investigación y desarrollo de tecnología digital
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDS
centro de investigación y desarrollo de tecnología digital
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAntecedentes
Los cursos de PDS se imparten solo en los países altamente desarrollados y únicamente en niveles de posgrado.
Los cursos de PDS se incluyen en programas de licenciatura.
Se introducen cursos de PDS en instituciones latinoamericanas.
Se establece en CITEDI el proyecto “Laboratorio para Procesamiento Digital”
apoyado por CGPI - IPN, del cual se deriva el:
Módulo para prácticas de Procesamiento Digital de Señales
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAntecedentes
La enseñanza del procesamiento digital es completa, cuando se instrumentan simulaciones e implementaciones que permitan al estudiante comprender la exposición teórica, para evitar que se confunda con un curso de matemáticas discretas.
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSJustificación
El principal problema, es el alto costo de equipamiento requerido.
Con el uso de este módulo, es posible incluir cursos de PDS en los primeros semestres de los programas de estudio de ingeniería electrónica.
Diseñar un laboratorio para llevar a cabo
procesamiento digital de señales en tiempo real,
que motive al estudiante a comprender la
convergencia entre la teoría y la la implementación,
con un costo accesible a las
instituciones de educación media superior y
superior,
utilizando componentes comerciales y
equipamiento regular,
para complementar la enseñanza a
nivel licenciatura y
entrenar al personal en esta área.
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSObjetivo
Desarrollo de prácticas demostrativas o aplicaciones por parte de tesistas de nivel posgrado e incluso de licenciatura, tendientes a complementar la instrucción de estudiantes y su motivación en el estudio del procesamiento digital de señales e imágenes.
Equipar fácilmente laboratorios de PDS en instituciones que no cuentan con altos presupuestos para este efecto, como son los Institutos Tecnológicos, las Universidades y los Centros de Educación Tecnológica de México y Latinoamérica.
Permitir a los docentes comprender y utilizar prácticas demostrativas pedagógicamente correctas para transmitir sus conocimientos de manera eficiente y comprensible para sus alumnos, que permitan un correcto nivel de comprensión en el procesamiento digital de señales e imágenes.
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAlcances
Generador de funciones
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSBloques que lo conforman
Fuente de alimentación
Módulos para PDS
Generador de funciones
Produce señales de forma senoidal, triangular y cuadrada
Frecuencia máxima de 5 KHz, con 5 Volts pico a pico de amplitud máxima
Se complementa con un bloque sumador de tres entradas
Salida del GeneradorGanancia máxima de 10Ganancia máxima de 100
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSBloques que lo conforman
Fuente de alimentación
Módulos para PDS
Fuente de alimentación
Reguladores para ± 12 Volts de corriente directa± 5 Volts de corriente directa
Transformador con derivación central de 18 Volts a 3 Amperes
Puente rectificador de onda completa
Fusible de 1 Ampere
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSBloques que la conforman
Generador de funciones
Módulos para PDS
Módulos para PDSSe basa en dos procesadores digitales de punto fijo comerciales
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSBloques que lo conforman
Generador de funciones
Fuente de alimentación
El procesador DSK C50:Se conecta al puerto serie
16 bits a 40 MHz50 ns de ciclo de instrucción
10 Kbytes de memoria interna
Interfase de entrada y salida analógica y una PROM
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSBloques que lo conforman
Módulos para PDSSe basa en dos procesadores digitales de punto fijo comerciales
Generador de funciones
Fuente de alimentación
El procesador DSK C6211: Se conecta al puerto paralelo
32 bits a 150 MHz1,200 MIPS (millones de instrucciones por segundo)
4 Mbytes de memoria externa
CODEC (codificador / decodificador)de 16 bits para señales de entrada y salida
analógicas
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSConexiones del módulo
Dos entradas analógicas externasamplificadas con ganancias de 10 y 100
Una entrada del generador de funciones, con un selector del tipo de señal
Dos salidas BNC para osciloscopio(señal antes y después de procesada)
Bocina con control de volumen
Entradas
Salidas
ConexionesDSK C50 conexión al puerto serie
DSK C6211 conexión al puerto paralelo
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSArquitectura
Se conceptualiza este módulo con una arquitectura de procesadores Anfitrión-Destino
La PC es el procesador anfitrión
Usado para desplegar resultados y para control del procesador destino.
Usa programas desarrollados en cualquier lenguaje de programación visual, como son Visual Basic, Visual C o C Builder, entre otros.
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSArquitectura
Se conceptualiza este módulo con una arquitectura de procesadores Anfitrión-Destino
La PC es el procesador anfitrión
El procesador digital de señales (DSK), es el de
destino•Es aquí donde se realizan todos los cálculos
•El DSK C50 se programa en lenguaje ensamblador
•El DSK C6211 se programa en lenguaje “C” estándar
utilizando el “Code Composer Studio”como herramienta de desarrollo para
‘bajar’ el programa al procesador
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSArquitectura
El módulo para prácticas de PDS se conecta a los puertos tipo serie y paralelo de una PC
En la PC se observa cómo es procesada la señal en tiempo real, dependiendo de la aplicación que se utilice.
Es un apoyo que permite al alumno comprender la convergencia entre la teoría y la implementación
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
El RGB se genera con el algoritmo Gold RaderSalida: Audio (ruido en la bocina).
El Codificador / decodificador (CODEC)captura y recupera señales analógicas
Salida: Audio
Generador de Ruido Blanco Gaussiano
(RBG) y uso del CODEC
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
Demuestra la transmisión de una señal analógica capturada por el procesador destino y su despliegue en la PC.
Osciloscopio básico
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
Muestra el espectro de una señal analógica capturada por el procesador destino.
Analizador de espectros
Espectro de una onda senoidal en escala lineal
Espectro de una onda triangular en escala lineal
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
Filtrado digital
Muestra los tipos básicos de filtros (pasa bajas, pasa altas, pasa banda y rechazo de banda)
Puede trabajar con señales de audio de hasta 4 KHzo señales eléctricas provenientes del generador de
señales.
Señal con ruido
Señal filtrada
(usando un filtro pasa bajas)
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
Demuestra los algoritmos de procesamiento de imágenes mas comunes.
Entre ellos se encuentra: binarizacion, detección de contornos, filtrado promediador y definido por el usuario, filtrado por transformada de ondiculas.
Procesamiento digital de imágenes
Imagen original
Binarizada
Procesada por detección de contornos
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSAplicaciones desarrolladas
En proceso de desarrollo
Identificación de sistemas usando análisis espectral
Determinará la función de transferencia
en forma gráfica usando muestras de
entrada y de salida de un sistema desconocido.
El costo aproximado del prototipo es de alrededor de $5,000.00 (Cinco mil pesos M.N.)
Se pretende transferir la tecnología desarrollada para que puedan fabricarse en serie estos módulos, logrando abatir su costo.
En versiones futuras, se elimina el uso del procesador DSK C50.
La arquitectura permite el desarrollo de nuevas aplicaciones.
Se puede usar como osciloscopio y como analizador de espectros básico en educación media superior y superior.
Módulo para prácticas de PDSMódulo para prácticas de PDSConclusiones
centro deinvestigación y
desarrollo de tecnología digital
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