Síntese Digital Direta

Os projetos tradicionais de sintetizadores de frequência de elevada largura de banda utilizam um circuito fechado de fase (PLL). Um sintetizador digital direto, ou na terminologia inglesa, Direct Digital Dynthesis (DDS) oferece muitas vantagens significativas sobre as abordagens PLL como, por exemplo, um tempo de estabilização rápido, resolução de frequência sub-Hertz, resposta de comutação de fase contínua e baixo ruído de fase. Embora o princípio do DDS seja conhecido há muitos anos, o DDS não desempenhou um papel dominante na geração de frequência de banda larga até recentemente. Os DDSs iniciais eram limitados a produzir frequências estreitamente espaçadas com pequena largura de banda, devido a limitações da lógica digital e das tecnologias de conversão D/A. As vantagens recentes nas tecnologias de circuitos integrados (CI) trouxeram um progresso notável nesta área. Ao programar um DDS, é possível adaptar as larguras de banda de canal, formatos de modulação, salto de frequência e taxas de dados. Este é um passo importante em direção a um “software-rádio” que pode ser usado em vários sistemas. Um DDS pode ser aplicado no modulador ou demodulador nos sistemas de comunicação. O objetivo desta pesquisa foi encontrar um frontend ideal para um transmissor, concentrando-se nas implementações de circuito do DDS, mas a pesquisa também inclui a interface para circuitos de banda base e aspetos de design de nível de sistema de sistemas de comunicação digital.Traditional high-bandwidth frequency synthesizer designs utilize a phase closed loop (PLL). A direct digital synthesizer, or in English terminology, Direct Digital Dynthesis (DDS) offers many significant advantages over PLL approaches such as a fast-settling time, sub-Hertz frequency resolution, continuous phase switching response and low phase noise. Although the principle of DDS has been known for many years, DDS has not played a dominant role in broadband frequency generation until recently. Early DDSs were limited to producing closely spaced frequencies with low bandwidth, due to limitations of digital logic and D/A conversion technologies. Recent advances in integrated circuit (IC) technologies have brought remarkable progress in this area. When programming a DDS, it is possible to adapt channel bandwidths, modulation formats, frequency hopping and data rates. This is an important step towards “radio software” that can be used on multiple systems. A DDS can be applied in the modulator or demodulator in the communication systems. The purpose of this research was to find an ideal frontend for a transmitter, focusing on the circuit implementations of DDS, but the research also includes the interface to baseband circuits and system-level design aspects of digital communication systems

Implementação de rádio definido por software em kit didático FPGA

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2017.O presente trabalho apresenta o projeto de desenvolvimento e resultados de implementação de um RDS usando a placa de desenvolvimento FPGA Nexys 3. A implementação é construída por meio da integração da plataforma de simulação da ferramenta MATLAB, Simulink (em referência a funcionalidade HDL-Coder), com a placa de desenvolvimento Nexys 3. Com isso, o projeto é primeiramente implementado no ambiente de simulação MATLAB/Simulink, convertido para o nível VHDL usando Simulink HDL Coder e por fim aprimorado e sintetizado com o ISE Design Suite. Os resultados ilustram o comportamento das modulações constituintes do RDS, responsáveis por modular/transmitir palavras digitais, símbolos, respeitando os parâmetros de configuração dos moduladores ASK, FSK, PSK e QAM. Para a implementação do RDS, foi necessário integrar o sintetizador DDS junto aos blocos moduladores, matemáticos e auxiliares de modo a criar diferentes modos de executar distintas modulações digitais, de acordo com os requisitos determinados pelo projeto.This work presents the development project and results of implementing an RDS using Nexys 3 board. The implementation is built by integrating of the simulation platform of the MATLAB tool, Simulink (in reference to HDL-Coder functionality) with the Nexys 3 development board. With this, the project is firstly implemented in the MATLAB/Simulink simulation environment, converted to VHDL level using Simulink HDL Coder and finally synthesized and improved with the ISE Design Suite. The results illustrate the behavior of RDS constituent modulations, responsible for modulating/transmitting digital words, symbols, respecting the configuration parameters of ASK, FSK, PSK and QAM modulators. For the implementation of RDS, it was necessary to integrate the DDS synthesizer next to the modulators, mathematicians and auxiliaries blocks in order to create different ways to execute different digital modulations, according to the requirements determined by the project

Sistema de ensaio de desempenho de incubadora neonatal

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um protótipo para ensaio de desempenho de incubadoras neonatais de forma semi-automática, tendo como base as prescrições da Norma NBR IEC 601- 2- 19/1999, Seção 8. O sistema implementado realiza a aquisição dos dados através de um sistema microcontrolado e envia os dados amostrados ao PC via protocolo Bluetooth. Este sistema compreende cinco módulos: Sensores, aquisição, comunicação, software de controle e banco de dados. O primeiro módulo contém cinco sensores de temperatura, um de umidade e um de fluxo de ar. O software sendo executado no PC é responsável pelo gerenciamento da obtenção de dados, bem como, pela orientação do usuário sobre os procedimentos a serem adotados durante o ensaio. Esta orientação é realizada através de mensagens e alerta sonoros após o término de cada etapa do ensaio. Os dados adquiridos são armazenados no banco de dados que podem ser acessados localmente. Os resultados dos ensaios são apresentados na forma de relatório. Este contém gráfico sobre a evolução da temperatura, umidade e fluxo de ar durante todo o período de ensaio. Os sensores foram calibrados utilizando como padrão de referência padrões rastreados. Exemplo de ensaio realizado com o sistema desenvolvido é apresentado

Sistema de síntese digital direta com dois microcontroladores baseado em partes de alta disponibilidade e baixo custo

Direct Digital Synthesis (DDS) is a signal synthesis method designed to generate arbitrary waveform from a single, fixed reference clock coupled with a memory device and a Digital-to-Analog Converter (DAC). This method can be used to synthesize basic sounds based on their recorded waveforms. Direct Digital Synthesis can be implemented not only in hardware but in software as well. The limitations being the memory and processing power of the processor involved in running the synthesis software. Later with the use of electronic devices, these systems became smaller and more powerful, with many possibilities of configurations. Microcontrollers are small computers that contain one or more Central Processing Units (CPU), memory and many different types of peripherals, all in the same package. There are many different types of microcontrollers architectures, for different applications and price ranges. Application-Specific Integrated Circuits (ASIC) designed to run a hardware DDS system are often expensive and not readily available. Microcontrollers on the other hand have become much more powerful, memory and performance wise, much more cheaper and available. This work proposes a sound synthesis system running a software DDS architecture utilizing a pair of off-the-shelf, low cost microcontrollers, in order to make the design easy to replicate, to reprogram the firmware and to change the overall interface design and functionality. Microcontroladores são pequenos computadores que contém uma ou mais unidades centrais de processamento (CPU), memória e diferentes tipos de periféri cos, tudo no mesmo package. Existem vários tipos de arquiteturas de microcontroladores, para diferentes aplicações e faixas de preço. Circuitos integrados de aplicação específica (ASIC) desenvolvidos para executar síntese por via de sistema DDS são geralmente caros e difíceis de serem obtidos. Em contraste, microcontroladores se tornaram cada vez mais potentes com o passar dos anos em relação à memória e processamento, enquanto seus preços diminuem e sua disponibilidade aumenta. Esse trabalho propõem um sistema de síntese de som através de DDS em software utilizando um par de microcontroladores de alta disponibilidade e baixo custo, tendo como objetivo tornar o sistema fácil de replicar, de reprogramar o firmware e de mudar o design e funcionalidades da interface de usuário.Síntese Digital Direta (DDS) é um médoto de síntese de sinal criado para gerar formas de onda arbitrárias através de um único clock de referência fixo, um dispositivo de memória e um conversor digital-analógico (DAC). Esse método pode ser utilizado para sintetizar sons básicos, baseados nas gravações de suas formas de onda. DDS pode não só ser implementado em hardware mas também em software. As limitações da implementação em software são o limite de memória e o limite de poder de processamento envolvidos no processo de síntese. Mecanismos de síntese de som existem muito antes do campo da Eletrônica em si existir, começando com instrumentos musicais básicos conectados com diferentes mecanismos para no fim controlar as várias propriedades do som. Com o passar dos anos e com o uso de dispositivos eletrônicos, os vários mecanismos de geração de som se tornaram menores e mais poderosos, com várias possibilidades de configuração. Os sintetizadores dos anos 70 eram compostos por vários osciladores, filtros e amplificadores controlados por tensão (VCA), todos controlados pelas várias entradas de controle do usuário

Gerador de funções digital sintetizado

Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2003.Essa monografia apresenta o projeto de um gerador de funções desenvolvido através de síntese digital direta (DDS – Direct Digital Synthesis), implementado por software em um microcontrolador, abrangendo diversas aplicações como sinais para teste de circuitos de áudio e de telecomunicação, fonte de clock para circuitos digitais, teste e levantamento de curvas de filtros. O gerador será constituído de um hardware e de dois softwares. O hardware do gerador engloba duas partes: uma de controle do gerador, constituída de um microcontrolador, um teclado e um display de duas linhas de dezesseis caracteres cada; e outra de geração dos sinais, constituída de um microcontrolador, um conversor D/A, um filtro e um amplificador de saída. O software principal executa as funções de varredura do teclado, escrita no display e envio dos dados para o gerador, via porta serial. Já o software do gerador simplesmente executa a função de geração, sob o comando do microcontrolador principal

Sintetizador de frequencias empregando a tecnica de sintese digital direta coerente

Orientador :Jose Geraldo ChiquitoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia EletricaResumo: Este trabalho apresenta técnicas de síntese de freqüências de um Sintetizador de Freqüências Síntese Digital Direta Coerente. Um estudo das mais importantes e descreve o projeto e implementação Básico, que emprega a Técnica de o sintetizador implementado possui duas saídas de freqüência independentes, uma até 50 kHz e outra até 1 MHz Em cada uma destas saídas emprega-se um conjunto de conversar DIA e filtro passa-baixas diferente, o que possibilita uma comparação de desempenho entre eles. o cálculo do espectro teórico do sinal senoidal slntetizado é apresentado para as duas saídas, para várias freqüências de saída e para vários números de "bits" da palavra digital de entrada do conversar DIA. As ralas espectrals medidas são comparadas com estes valores teóricos. A lmplementa,ão deste Sintetizador de Freqüências BásiCO. possibilita o estudo da qualidade da senóide sintetizada e sua relação com os dados gravados na memória, com a qualidade e característica do conversor DIA e com os filtros passa-baixas empregadosAbstract: Not informed.MestradoMestre em Engenharia Elétric

Boletín del Servicio Meteorológico Nacional: Epoca 2ª Año XIII Número 170 - 1964 Junio 18

Este trabalho tem como propósito fornecer subsídios, como um manual, para que estudantes e profissionais da área de engenharia elétrica executem projetos e pesquisas em que seja utilizado o conceito da Síntese Digital Direta (DDS). São abordados todos os tópicos pertinentes do DDS, considerando desde a explanação básica dos conceitos, funcionamento e análise de blocos funcionais até considerações sobre comportamentos limites, não linearidades e estudo da geração de variáveis espúrias, analisando a qualidade senoidal sintetizada e a sua relação com os dados gravados na memória bem como as características e qualidade do conversor digital-analógico. Adicionalmente, é feita uma profunda revisão bibliográfica sobre o assunto, organizando e apresentando os tópicos mais relevantes para que análises de projeto e implementações práticas possam ser realizadas, fundamentadas neste material teórico realmente embasado.This work aims to provide information as a guide for students and professionals in the field of electrical engineering can execute projects and perform research that use the concept of Direct Digital Synthesis (DDS). Are discussed all relevant and important topics about DDS, considering since the explanation of basics, operation and analysis of functional blocks to considerations limits on behavior, nonlinearities and study the generation of spurious variables, analyzing the quality sine synthesized and its relation to the stored data in memory and the both characteristics and quality of the digital-analog converter. Additionally, there is a deep review of the literature about theses subjects, organizing and presenting the most relevant topics in order that design reviews and practical implementations can be performed based on this consistent theoretical material