Universidade estadual de campinas

Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

CÓDIGOS TURBO: CONSTRUÇÃO, ANÁLISE E DECODIFICAÇÃO

Adriano Souza Ribeiro (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Jaime Portugheis (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – FEEC, UNICAMP
Códigos turbo foram propostos por Berrou, Glavieux e Thitimajshima em 1993. Eles demonstraram através de resultados de simulações que uma relação sinal-ruído de 0,7 dB era suficiente para garantir uma probabilidade de erro de bit de através do uso de um código de taxa ½ num canal AWGN. O resultado foi surpreendente pois antes não se havia chegado tão próximo da capacidade de canal (que para esta taxa é de 0,0 dB) com uma complexidade de codificação/decodificação relativamente baixa. Alguns detalhes importantes do esquema de codificação/decodificação turbo foram posteriormente esclarecidos, o que permitiu a reprodução dos resultados de simulações do desempenho. Desde então, um número enorme de publicações foi aparecendo onde os códigos turbo são aplicados nos mais diversos sistemas de comunicações. Estas publicações também descrevem a conexão do algoritmo iterativo de decodificação turbo com algoritmos já conhecidos na comunidade de pesquisa em inteligência artificial e com outros algoritmos iterativos de decodificação de códigos. Entretanto, um entendimento conceitual completo destes códigos ainda não foi realizado. O estudo das construções de códigos turbo, do projeto do entrelaçador e da obtenção de expressões aproximadas de desempenho de algoritmos iterativos de decodificação, é o principal objetivo deste projeto de iniciação científica.

Construção - Análise - Decoficação

GERAÇÃO DE SINAIS PWM EM MICROCONTROLADOR PARA ACIONAMENTO DE MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICO PARA APLICAÇÕES DOMÉSTICAS

Alexandre de Souza Gois (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Ernesto Ruppert Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação - FEEC, UNICAMP
A maioria dos processos domésticos, que incluem a lavagem e secagem de roupas, lavagem de louças, refrigeração de ar, refrigeração de alimentos e outros, utilizam motores elétricos como fonte de força motriz. Os motores elétricos são dispositivos controláveis, facilmente encontrados nas mais diversas formas e potências, combinando as vantagens da utilização da energia elétrica a saber, baixo custo, facilidade de transporte e limpeza, com uma construção relativamente simples, custo reduzido e grande adaptabilidade às mais diversas cargas. Neste trabalho foi realizado o estudo e implementação da técnica digital de modulação em largura de pulso (PWM) regular simétrica, utilizando microcontroladores, aplicáveis ao acionamento de inversores com o intuito de realizar o controle digital de velocidade de um motor de indução trifásico. O microcontrolador utilizado foi o 68HC11 da Motorola e a linguagem utilizada para desenvolver o programa foi o Assembly. A inovação deste trabalho está em implementar o controle do motor em um microcontrolador de baixo custo e, portanto, de desempenho limitado. Através do programa gerado obteve-se o PWM trifásico nas saídas digitais do microcontrolador e as formas de onda obtidas foram muito próximas às mostradas na literatura. Outros módulos também foram implementados com sucesso como o regulador Volt/Hertz, o controlador PI e as rotinas de proteção contra sobre-corrente e sobre-tensão.

PWM - Motor de indução - Inversor

O ESTUDO DA MÁQUINA DE DUPLA EXCITAÇÃO EM MALHA FECHADA

Alisson Moisés Moreira de Souza (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Ana Cristina C. Lyra (Orientadora), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação – FEEC, UNICAMP
Com alimentações via rotor e estator, a utilização da Máquina de Indução de Dupla Excitação em Malha Fechada permite um controle de velocidades mais eficiente e preciso que os controles convencinais, evitando perdas de energia. Na malha fechada, injeta-se frequência síncrona no estator e a frequência de escorregamento instantâneo no rotor, o que permite atuar e controlar o ângulo elétrico entre os campos de estator e rotor. Assim explora-se a relação ângulo-torque-velocidade da máquina. A metodologia adotada foi a simulação de modelos dinâmicos simples da máquina de indução trifásica simulados no software Matlab Simulink® . Verificou-se que se pode controlar o torque e velocidade através do ângulo das tensões de rotor. A relação ângulo-velocidade mostrou-se senoidal, porém suave, podendo ser considerada linear para um intervalo de escorregamento considerável. Utilizando uma malha mais complexa, que controla o ângulo elétrico e a frequência de rotor, conseguem-se resultados muito próximos a um sistema linear para a velocidade de regime. Com o modelo estático para a máquina de dupla excitação em malha fechada pode-se prever ainda sua utilização na compensação de reativos como ocorre na máquina síncrona. Assim, a máquina em questão apresenta propriedades interessantes como um controle de velocidades preciso, eficiência elevada e controle de reativos, de forma que o domínio de suas técnicas de operação pode agregar um forte aliado na solução dos problemas de energia elétrica.

Máquina de indução de dupla excitação - Malha fechada - Simulações

ACIONAMENTO DO MOTOR FRACIONÁRIO BIFÁSICO A PARTIR DE UMA REDE DE ALIMENTAÇÃO ELÉTRICA MONOFÁSICA

Almir Laranjeira Neri Júnior (Bolsista SAE/UNICAMP) e Profa. Dra. Ana Cristina Cavalcanti Lyra (Orientadora), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
O grande inconveniente dos métodos convencionais de partida de um motor monofásico, que geralmente é feito com um capacitor em série no enrolamento auxiliar, reside no fato de que para manter uma boa eficiência nas condições de regime este mesmo capacitor precisa ser desligado. Isto é feito empregando-se uma chave centrífuga, um dispositivo mecânico que abre quando o rotor alcança uma determinada velocidade, em geral 75% do valor de sincronismo. Esta chave, inerentemente, é bastante sujeita a falhas, e necessita uma manutenção constante, acarretando ou prejuízos ao próprio motor, se houver alguma falha nela, ou então à função do motor, que deverá ser interrompida para a revisão. Como forma de eliminar a necessidade desse mecanismo foram testados em simulações algumas formas de onda recortadas da tensão senoidal, através do emprego de elementos da eletrônica de potência (tiristores e transistores) nos enrolamentos do estator. O motor consegue um torque inicial maior que o valor do torque nominal, o que já permite partidas com carga plena, possibilitando a esta alternativas substituir os métodos convencionais. A corrente, no entanto, passa a possui diversas componentes de harmônicos, o que prejudica o fator de potência da máquina. Para solucionar este problema a solução mais simples e eficiente foi um temporizador eletrônico que desliga o circuito auxiliar para disparo do elemento de potência.

Motores monofásicos - Simulações - Harmônicos

DESENVOLVIMENTO DE CIRCUITOS DE INTERFACEAMENTO PARA CONTROLE DA EXCITAÇÃO DE TRANSDUTORES DE ULTRA-SOM UTILIZANDO MICROCOMPUTADOR

Ana Cristina Bottura (Bolsista FAPESP) e Prof. Dr. Eduardo Tavares Costa (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Para a excitação de transdutores de ultra-som utilizados em ensaios no Laboratório de Ultra-som do Centro de Engenharia Biomédica da Unicamp (LUS-CEB), é utilizado um gerador de sinais programável, no qual podem ser controlados os seguintes parâmetros: 1) freqüência do sinal gerado; 2) taxa de repetição; e 3) número de ciclos por rajada. Este gerador, acoplado a um amplificador de potência, permite a excitação de transdutores piezoelétricos. Desejando controlar estes parâmetros por computador, objetivamos construir uma placa a ser colocada no barramento ISA de um microcomputador IBM-PC compatível, que faça a geração de sinais de excitação dos transdutores sendo programável por software. Foram montados circuitos eletrônicos de geração de sinais, de condicionamento de sinais e circuitos de interface com o microcomputador em uma placa de circuito impresso especialmente dedicada. As características dos circuitos montados na placa de circuito impresso são: 1) geração de ondas quadradas com 5V de amplitude, podendo ser bipolar; 2) freqüência de 20kHz a 10MHz; 3) taxa de repetição de 50Hz a 1kHz; e 4) programação de 1 a 50 ciclos por rajada. A placa é controlada por programas específicos, ampliando a capacidade instalada do LUS-CEB, facilitando os ensaios com transdutores e o levantamento de seus campos acústicos. Ela foi utilizada com sucesso no LUS-CEB mostrando sua versatilidade.

Gerador de sinais programável - Excitação de transdutores - Circuito de Interface

INCORPORAÇÃO DE NITROGÊNIO EM FILMES DE DIAMANTE PRODUZIDOS POR DEPOSIÇÃO A VAPOR QUÍMICO ASSISTIDO POR FILAMENTO QUENTE

Andre Dibe Arradi (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Vítor Baranauskas (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Filmes de diamante serão fabricados por deposição a vapor químico assistido por filamento quente a partir de misturas de etanol e hidrogênio. A presença de nitrogênio ou um outro gás nitrogenado (como por exemplo, amônia) na alimentação permitirá a deposição de filmes de diamante nitrogenado. Conforme a quantidade de nitrogênio incorporado, haverá modificações na estrutura química e nas propriedades elétricas dos filmes, que têm possíveis aplicações como semicondutores de tipo n. Enquanto a morfologia e a qualidade dos filmes serão investigadas por microscopia eletrônica e espectroscopia Raman, respectivamente, a condutividade elétrica e a composição química serão medidas pelo método dos dois pontos e pela espectroscopia de fotoeletrodos de raio-x. Assim, será possível relacionar as propriedades elétricas dos filmes com suas composições e com as condições de deposição.

Filme de diamante - Vapor químico - Filamento quente

PROJETO GRAHAM BELL: DESENVOLVIMENTO DE UM CURSO DE TELECOMUNICAÇÕES USANDO A TECNOLOGIA CBT

Cynthia Rubia Ferreira (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Edson Moschim (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
A proposta fundamental do projeto é gerar um produto de uso educacional para dar suporte ao ensino de Telecomunicações, assim como também divulgar entre os grupos participantes os fundamentos e as tecnologias necessárias para a concepção de softwares educacionais utilizando computadores e a Internet. A ferramenta utilizada para o desenvolvimento do projeto Graham Bell foi o sistema SETcom - Sistema de Ensino de Telecomunicações. O ambiente SETcom terá a finalidade de integrar as funções de mecanismos de criação e seleção de material didático do curso, apresentação teórica do material contido nos módulos, exercícios e experiências baseadas na simulação de casos, estudos em grupo, respostas às dúvidas e avaliação do desempenho do aluno. Uma das conseqüências do Projeto Graham Bell foi o desenvolvimento de uma metodologia que avalie o uso integrado do computador e da Internet na Educação (EDMC - Ensino a Distância Mediado por Computador) e na formação de recursos humanos. Este foi o trabalho desenvolvido durante esta Iniciação Científica que estudou, desenvolveu e aplicou testes de medida de desempenho do software no aprendizado, assim como também acompanhou e avaliou os resultados desses testes. Para a realização das atividades citadas e para a obtenção de informações sobre o impacto do software no aprendizado dos alunos, utilizou-se o ambiente SETcom para o ensino da disciplina eletiva EE 904 (Comunicações Óticas), na FEEC, com a duração de um semestre (com início em março/2001). Este curso pode ser acompanhado pelos alunos tanto através das aulas ministradas na Unicamp (de forma presencial) quanto de forma não presencial, obtendo as aulas e o material do curso através da Internet.

Telecomunicações - Curso - Tecnologia CBT

PROJETO DE CIRCUITOS DEDICADOS NO NÍVEL DE REGISTRO: APROXIMAÇÃO POLINOMIAL PELO MÉTODO DOS MÍNIMOS QUADRADOS

Daniel Daher Saad (Bolsista FAPESP) e Profa. Dra. Alice Tokarnia (Orientadora), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
O projeto de iniciação científica consiste na implementação em circuito dedicado (ASIC) do algoritmo de aproximação polinomial usando o método dos mínimos quadrados. A partir de um conjunto de m pontos no plano x-y ((x₁, y₁), (x₂, y₂), ... (x_m, y_m), o ASIC deve gerar pontos (x, y) correspondentes a valores equidistantes de x, com os valores de y calculados pelo polinômio de grau n, com m  n +1, que aproxima os pontos fornecidos como entrada, de acordo com o critério dos mínimos quadrados. Esse circuito pode ser aplicado para acelerar a interpretação de dados experimentais, o cálculo da função de custo em algoritmos de controle e a execução de algoritmos de computação gráfica. Esse projeto envolve o aprendizado de técnicas e a utilização de ferramentas de CAD para projeto de sistemas no nível de registro. As técnicas incluem o modelo controlador-datapath, a linguagem VHDL de descrição de hardware e algoritmos para escalonamento, aumento de desempenho e redução de custo do integrado. As ferramentas incluem compiladores para código VHDL, pacotes para síntese e simuladores. A oportunidade de desenvolver projetos de circuitos digitais complexos permite o contato com uma área que, durante os últimos quarenta anos, vem sendo responsável por inúmeras transformações nas formas de manipular e analisar informações. Durante o projeto, os circuitos integrados dedicados (hardware) são vistos como uma alternativa para a implementação de sistemas digitais complexos com requisitos de desempenho inatingíveis através de programas (software).

ASIC - VHDL - RTL

TRANSMISSOR DE FREQÜÊNCIA MODULADA DE BAIXA POTÊNCIA – PLL (PHASE – LOCKED – LOOP)

Dirceu Adriano de Souza (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Afonso de Oliveira Alonso (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
O propósito desse trabalho é prover os construtores de sistemas eletrônicos com as ferramentas necessárias para entender e projetar moduladores e demoduladores FM baseados em circuitos de fase e freqüência amarradas (Phase – Locked – Loop – PLL) configurados discretamente ou com circuitos integrados. A maioria dos problemas de projeto de circuitos de PLL pode ser modelada através do uso de técnicas de Transformada de Laplace; essas técnicas permitem a representação de uma função no domínio do tempo para o domínio da freqüência no campo complexo F(s). Essa transformação é válida somente para parâmetros lineares de tempo real e positivo. O PLL inclui ambas as funções lineares e não-lineares. O sistema é composto por um comparador (detetor de fase), um bloco G(s) que representa o produto da alimentação individual da função de transferência de avanço (Transmissão) e um bloco H(s) que representa o produto da função de transferência de realimentação em malha fechada. Discretamente, o detetor de fase produz uma tensão proporcional à diferença entre o sinal de entrada (o quanto se quer transmitir) e o sinal de saída (o quanto foi transmitido). Esta voltagem após filtrada é usada como sinal de controle para o bloco G(s) denominado VCO/VCM (Multivibrador de Voltagem Controlada). Desde que o VCO/VCM produz a freqüência proporcional a esta tensão de entrada, qualquer sinal variante no tempo aparecendo sobre o sinal de controle será a freqüência modulada do transmissor durante o phase lock. A vantagem dos sistemas PLL´s é garantir que a freqüência de transmissão na antena seja constante, isto é, fazer por exemplo com que uma estação que transmita em 103,9 MHz não sofra oscilações e interfira nas freqüências vizinhas. Além disso, a freqüência de saída é estabelecida por um contador programável.

Defasagem - Controle - Realimentação

CONSTRUÇÃO DE CIRCUITOS DE PROTEÇÃO E DE POTÊNCIA PARA ACIONAMENTO DE MOTORES DE INDUÇÃO TRIFÁSICOS PARA APLICAÇÕES DOMÉSTICAS

Fábio Binelli Matino (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Ernesto Ruppert Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação - FEEC, UNICAMP
O projeto global em desenvolvimento no LADIME/FEEC – Laboratório de dinâmica de Máquinas Elétricas da Faculdade de Eng. Elétrica e de Computação da UNICAMP consiste em substituir o acionamento convencional com motor monofásico, de equipamentos elétricos residenciais como máquinas de lavar e secar roupa, refrigeradores, aparelhos de ar condicionado, entre outros por acionamento de motores trifásicos com inversor do tipo fonte de tensão controlados por PWM. Para isso, desenvolve-se a parte de potência constituída de mosfets e a parte de controle digital. Para acoplar essas duas partes há necessidade da construção dos circuitos de gatilhamento (“drivers”) e dos circuitos de proteção. Para a construção da placa de interface foram utilizados dois circuitos de proteção sendo um de sobrecorrente e outro de sobretensão que captam os sinais de corrente e tensão, respectivamente, caso ocorram estes fenômenos e transformam esses sinais analógicos em digitais que cuidam de carregar uma rotina de interrupção no microcontrolador desligando o sistema. Os circuitos acopladores que transferem os sinais de PWM gerados no microcontrolador foram construídos.

Circuitos de Proteção - Motor de indução - Inversor

ESTUDO DO MODELO EQUIVALENTE DE MASON PARA TRANSDUTORES DE ULTRA-SOM PIEZOELÉTRICOS

Fábio Soares Rocha (Bolsista PIBIC/CNPq) e Profa. Dra. Vera Lúcia da Silveira Nantes Button (Orientadora), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
O objetivo desse projeto foi desenvolver um programa em Pspice que simulasse o comportamento de um transdutor piezoelétrico de ultra-som. Inicialmente desenvolvemos um programa simplificado para simular um transdutor de ultra-som contendo uma cerâmica piezoelétrica, um circuito de compatibilização elétrica (“electrical matching”), a camada de retaguarda (“backing”) e uma impedância representando o meio de transmissão do campo ultra-sônico (“load”). Posteriormente concluímos o desenvolvimento de um programa para representar um transdutor piezoelétrico de ultra-som completo, incluindo as camadas de compatibilização acústica. O estudo do modelo equivalente simplificado de Mason para transdutores piezoelétricos foi base imprescindível para o desenvolvimento deste trabalho. Cada circuito implementado no programa Pspice foi montado em “proto-board”. Comparamos os resultados simulados no Pspice com as medidas obtidas dos circuitos e com dados de transdutores montados anteriormente no Laboratório de Ultra-Som do DEB/FEEC e CEB (LUS/UNICAMP). Os resultados simulados e os medidos apresentaram boa concordância. Visamos com esse projeto disponibilizar mais uma ferramenta para o estudo e o desenvolvimento de transdutores de ultra-som do LUS/UNICAMP.

Ultra-som - Transdutor - Piezoelétricos

ALGORITMO DE CRIPTOGRAFIA RIJNDAEL EM AMBIENTES COMPUTACIONAIS RESTRITOS

João Pedro Alves Penteado do Nascimento e Prof. Dr. Marco Aurélio Amaral Henriques (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP.
Com o crescimento da utilização de aparelhos de telefonia celular, smart-cards e pagers é cada vez mais importante o desenvolvimento de sistemas de criptografia para a proteção das informações transmitidas e recebidas por estes equipamentos. Tais sistemas devem ser capazes de trabalhar eficientemente utilizando os limitados recursos de memória e processamento oferecidos por estes aparelhos e proporcionar um alto grau de proteção contra possíveis tentativas de violação do sigilo das informações. Nos sistemas de criptografia modernos é comum a utilização de técnicas de chave pública (assimétrica) associada a técnicas de chave secreta (simétrica). Um novo padrão de criptografia de chave secreta, chamado Rijndael, foi recentemente adotado pelo NIST/USA e deverá tornar-se o padrão de fato na indústria, por ter um bom nível de segurança, dentre outras qualidades. Este trabalho investigou características de desempenho e consumo de memória de Rijndael para diversas combinações de seus parâmetros. O objetivo foi oferecer subsídios para projetos que pretendam adotar este algoritmo em sistemas de criptografia para equipamentos com recursos limitados. Os resultados mostram que Rijndael pode ter um baixo perfil de consumo de memória com um bom desempenho e poderão orientar projetos de ambientes de segurança mais sofisticados para equipamentos de baixa capacidade computacional.

Criptografia - Ambientes restritos - Algoritmo Rijndael

GERADORES SOLARES E SUA CONTRIBUIÇÃO Á CRISE ENERGÉTICA

Jorge Fernando Canato Lorenzeti (Bolsista PIBIC/CNPq), Alex Artigiani Neves Lima (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Vítor Baranauskas (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
O desenvolvimento da industrialização e o crescente crescimento populacional, exige constantes investimentos no setor energético mundial. A conversão direta da energia solar em eletricidade, principalmente em países de insolação privilegiada como o Brasil, têm de ser incentivada. Existem vantagens e oportunidades muito interessantes, principalmente em relação ao meio ambiente, à minimização do aquecimento global e a não geração de dejetos. Este trabalho visa divulgar, para os futuros engenheiros e técnicos elétricos, os princípios básicos da utilização da energia solar, com a demonstração da aplicabilidade das células solares semicondutoras em sistemas residenciais.

Energia Solar - Semicondutores - Quadro Energético Brasileiro

ESTUDO DA DINÂMICA DE MÁQUINAS SÍNCRONAS DE PÓLOS SALIENTES INCLUINDO O EFEITO DA SATURAÇÃO MAGNÉTICA

Leonardo André Ambrosio (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Ernesto Ruppert Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação - FEEC, UNICAMP
Geradores síncronos são freqüentemente grandes máquinas geradoras de energia elétrica em usinas hidroelétricas, térmicas e nucleares, chegando a potências nominais da ordem de centenas de MVA (mega-volt-ampères). Atualmente, elas são os principais dispositivos de conversão de energia dos sistemas de potência elétrica do mundo. Neste trabalho de iniciação científica analisa-se o comportamento de um gerador síncrono de pólos salientes operando em vazio e à plena carga diante de variações grandes e súbitas de carga através da simulação de seu modelo matemático dinâmico na ferramenta SIMULINK, do software MATLAB. Para tanto, verificou-se primeiramente o comportamento dinâmico do gerador de uma usina hidrelétrica brasileira operando em vazio, desconsiderando o efeito de saturação magnética – utilizando reatâncias de magnetização não-saturadas - e, posteriormente, considerando o efeito de saturação através de reatâncias de magnetização saturadas, obtidas através da linearização local das curvas de magnetização tanto de eixo direto como de eixo em quadratura. Por fim, um estudo da adição de cargas repentinas com a máquina já operando à plena carga (sobrecargas instantâneas) foi realizado.

Gerador Síncrono - Saturação Magnética - Simulação

SEQÜENCIAMENTO DE CADEIAS DE DNA POR MEIO DE PROCESSAMENTO MACIÇAMENTE PARALELO VIRTUAL

Luís Fernando Marques Rosa (Bolsista SAE/UNICAMP), Fabiano de O. Lucchese (Mestrando) e Prof. Dr. Marco Aurélio Amaral Henriques (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Este trabalho teve como objetivo o estudo de viabilidade e o desenvolvimento de uma ferramenta de montagem de fragmentos de DNA sobre a plataforma de processamento maciçamente paralelo virtual JoiN. Esta plataforma procura agregar o poder computacional ocioso de computadores conectados à Internet formando um grande computador paralelo virtual. O problema de montagem consiste em reconstruir uma cadeia de DNA a partir de um conjunto de fragmentos originários da quebra aleatória de cópias desta cadeia. Uma etapa fundamental neste processo é a comparação de todos os fragmentos 2 a 2 através do algoritmo de Smith-Waterman. As ferramentas seqüenciais minimizam o tempo de execução desta etapa selecionando previamente pares de fragmentos afins através de heurísticas que podem introduzir erros no resultado final. Nesse trabalho, explorou-se a capacidade de se paralelizar a execução do algoritmo, executando-o sobre todos os pares possíveis de fragmentos sem a utilização de heurísticas de redução do tamanho do problema. Os resultados mostram que a paralelização maciça do algoritmo de comparação é viável e pode trazer aumentos significativos de desempenho, além de possibilitar comparações com um número bem maior de fragmentos que o máximo permitido pelas técnicas seqüenciais.

Montagem de cadeias de DNA - Processamento paralelo - Sistema JoiN

PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIAS PLANARES DE UM ROBÔ SUJEITO A OBSTÁCULOS ESTÁTICOS

Luiz Augusto Vitoria Regis Filho (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Marconi Kolm Madrid (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Aplicações mais recentes em robótica, montagens e tarefas especiais como inspeção de equipamentos, de usinas nucleares ou de ambientes marinhos de alta profundidade, requerem sistemas robóticos móveis e que apresentam características autônomas, isto é, têm certo grau de decisão sobre como executar suas tarefas. Estes ambientes de trabalho são, em geral, insalubres ou perigosos a presença de seres humanos, o que pode tornar inviável a reprogramação dos seus sistemas de controle em presença de obstáculos. Para a realização de tarefas o robô pode estar sujeito a restrições espaciais dentro do seu espaço de trabalho. Neste trabalho foram estudadas formas adequadas para a representação desses obstáculos e teve como alvo a criação de um algoritmo capaz de dar a robôs a competência de desviar de obstáculos não móveis, baseado em campos potenciais artificiais e na teoria do potencial. O algoritmo consiste em, dada uma geometria do espaço, construir um campo artificial, onde os obstáculos são fontes de campos repulsivos e os pontos da trajetória atrativos, no qual o robô possa ter um grau de decisão a respeito de qual rota seguir. O uso de funções harmônicas serviu para diminuir as singularidades que outras pesquisas encontraram nesse tema. O algoritmo servirá para anexar mais um módulo no software SCHM de interface homem-máquina concebido no LSMR-DSCE-FEEC- UNICAMP.

Robôs Móveis - Potencial Artificial - Funções Harmônicas

VISÃO COMPUTACIONAL PARA A DETERMINAÇÃO DO POSICIONAMENTO DE OBJETOS NUM PLANO

Marcelo Torbitoni Lima (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Marconi Kolm Madrid (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Esse projeto destinou-se a construção de uma base formada por uma mesa com movimentos em configuração XY, com uma câmera posicionada de modo a capturar imagens no plano estabelecido pela mesa, um computador PC com uma placa digitalizadora, e um programa de interface e interpretação de imagens, usando linguagem de programação de alto nível. Os principais objetivos foram fazer aquisição de imagens e seu processamento, criando um experimento para o estudo e o controle do sistemas robóticos através de visão computacional, permitir que alunos do meio acadêmico possam aumentar seus conhecimentos com pesquisas relacionadas a essa área, e que o bolsista ganhasse conhecimentos técnico-científicos na criação de dispositivos modulares robóticos especializados. Um estudo preliminar foi feito no sentido de entender-se como procede o sistema de calibração de um sistema de visão computacional. Este estudo foi feito baseado num sistema robótico planar com juntas articuladas, servindo também para o entendimento de uma sistema de mesa XY. Um aspecto importante observado foi o equacionamento de um sistema computacional relativamente simples para a calibração adaptativa e controle planar de uma sistema robótico ao longo de uma direção perpendicular num caso 2D. Com esse estudo verifica-se que é possível conseguir-se estabilidade e convergência de algoritmos de controle que usam servo-visão. Tudo isso aliado com uma minimização dos parâmetros necessários na modelagem do problema de forma a se obter um equacionamento simplificado.

Visão Computacional - Automação - Servo-visão

TRANSDUTOR DE CORRENTE ELÉTRICA BASEADO NA LEI CIRCUITAL DE AMPÈRE

Rafael Cassiolato de Freitas (Bolsista SAE/UNICAMP) e Prof. Dr. Ernesto Ruppert Filho (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
A aquisição e registro em computador ou a simples visualização da corrente elétrica em uma tela de osciloscópio ou no visor de um instrumento é uma tarefa essencial em Engenharia Elétrica. Neste trabalho foi desenvolvido um projeto, construído e testado um dispositivo conhecido como Bobina de Rogowski que se baseia na Lei Circuital de Ampère e na lei de Faraday-Lenz. A partir do campo magnético produzido por uma corrente elétrica que passa por um condutor, foi dimensionada uma bobina com núcleo não ferromagnético para ser acoplada a esse condutor e tornar-se sede de uma força eletromotriz (fem). Um circuito eletrônico, conectado aos terminais da bobina realiza a integração do sinal de fem e produz em sua saída um sinal cuja forma de onda corresponde à da corrente elétrica que passa pelo condutor. O circuito integrador deve manter uma proporcionalidade entre o valor instantâneo da corrente elétrica que se deseja medir e o nível de tensão gerado, para que se possa definir escalas e efetuar medidas de correntes elétricas com este dispositivo. Comparações feitas entre resultados de medidas realizadas com a Bobina de Rogowski e outros dispositivos transdutores como resistor shunt e sensor de efeito Hall, indicaram sua rapidez de resposta à entrada, precisão quanto ao valor da medida e na reprodução da forma de onda do sinal da corrente além de apresentar isolação elétrica suficiente para ser instalada em pontos de alta tensão.

Bobina de Rogowski - Transdutor de Corrente - Eletromagnetismo

CIRCUITO DEDICADO NO NÍVEL DE REGISTRO: INTERPOLAÇÃO POLINOMIAL PELO MÉTODO DE NEWTON

Rafael Godinho Aranjues (Bolsista FAPESP) e Profa. Dra. Alice Maria Tokarnia (Orientadora), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Projeto de um Circuito de Aplicação Específica (ASIC) que realiza um algoritmo de interpolação polinomial usando o Método de Newton. A partir de um conjunto dado de pontos no plano x-y, gerar-se pontos correspondentes a valores eqüidistantes de x, com os valores de y calculados pelo polinômio de grau n que passa pelos pontos fornecidos como entrada. Esse hardware pode ser aplicado para acelerar a interpretação de dados experimentais, o cálculo da função de custo em algoritmos de controle e a execução de algoritmos de computação gráfica. Esse projeto envolve o aprendizado de técnicas de Projeto de Circuitos Digitais e a utilização de ferramentas CAD para projeto de sistemas no Nível de Registro. As técnicas incluem o modelo controlador-datapath, a linguagem de descrição de hardware VHDL e algoritmos para escalonamento, aumento de desempenho e redução de custo do integrado. As ferramentas incluem compiladores para código VHDL, pacotes para síntese e simuladores. A oportunidade de desenvolver projetos de circuitos digitais complexos, proporciona contato com uma área que, durante os últimos quarenta anos, vem sendo responsável por inúmeras transformações nas formas de manipular e analisar informações. Durante o projeto, os circuitos integrados dedicados (hardware) são vistos como uma alternativa para a implementação de sistemas digitais complexos com requisitos de desempenho inatingíveis através de programas (software).

VHDL - ASIC - RTL

ALGORITMOS DE CRIPTOGRAFIA BASEADOS EM CURVAS ELÍPTICAS: IMPLEMENTAÇÃO EM AMBIENTES COMPUTACIONAIS RESTRITOS

Robson Geremias Macedo (Bolsista PIBIC/CNPq) e Prof. Dr. Marco Aurélio Amaral Henriques (Orientador), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação - FEEC, UNICAMP
Quando implementados adequadamente, os algoritmos de criptografia assimétrica com curvas elípticas podem oferecer um nível de segurança superior ao dos métodos convencionais para um mesmo tamanho de chave. Isto significa que é possível implementar criptossistemas baseados em curvas elípticas que ofereçam as mesmas garantias contra quebra de sigilo que outros algoritmos de criptografia assimétrica, mas com chaves menores. Esta característica é bastante atraente sob o ponto de vista da implementação de criptografia em ambientes de computação restrita (como telefones celulares, cartões inteligentes, entre outros) já que um número menor de bits da chave facilita tal implementação e reduz custos de produção, ao mesmo tempo que oferece a segurança de um sistema de criptografia de maior porte. Este trabalho descreve a implementação de algoritmos de criptografia baseados em curvas elípticas em um sistema de processamento digital de sinais (DSP) de ponto fixo como aqueles empregados em telefones celulares digitais. Os algoritmos formam uma plataforma estruturada organizada em camadas que têm funções bem definidas, provendo uma grande flexibilidade ao desenvolvimento e testes de diferentes formas de se empregar as curvas elípticas em criptografia.

Criptografia - Curvas Elípticas - Ambientes Computacionais Restritos