Desenvolvimento de um demodulador digital e de um ambiente de simulaçao para sistema de telemedidas

Abstract

Ao Prof. Dr. Amauri Lopes, pelo acompanhamento durante os trabalhos, e devido à maleabilidade de horários e exigências, que possibilitaram o conseguimento dos objetivos acadêmicos e industriais, associados a esta dissertação. Ao Prof. Dr. Luís Meloni, pelo acompanhamento e fechamento da dissertação de mestrado. À Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação, na pessoa do seu Diretor, Prof. Dr. Max Henrique Machado da Costa, onde tive a oportunidade de crescer adquirindo os auspícios necessários para a execução de minha carreira através de todo o conhecimento científico e tecnológico nela encontrado. Ao Prof. Dr. Fábio Violaro pelas explanações das matérias correlatas aos temas desta dissertação. Aos amigos Bruno Rondani, Rafael Rocha Levy e Fabiano Armellini pela amizade durante o desenvolvimento dos trabalhos. À Allagi Engenharia e à Omnisys Engenharia que possibilitaram a realização do objeto deste trabalho, através das suas parcerias com as Universidades, e aos seus projetos desafiadores com diversas instituições civis e militares do País. vii "A mentalidade da época acolhe de bom grado alguns modos de pensar de cunho analógico, desterrados hoje pela preeminência que alcançaram as ciências exatas. Em tudo discernem-se figuras e signos: o espetáculo terreno fornece, em sua própria evanescência, lições de eternidade." Sérgio Buarque de Holanda ix A.M.D.G. Dedico aos meus pais e aos meus professores. xi ResumoEsta dissertação apresenta os resultados obtidos com a pesquisa e implementação de um sistema de demodulação para o receptor de rastreio de um radar de telemedidas. Um radar de telemedidas é responsável pela identificação de um conjunto de medidas realizadas no objeto espacial e enviadas para a antena através de um transponder. A antena de telemedidas deve rastrear o objeto, mantendo-se sempre apontada na direção deste. Para realizar esta função foi utilizada a técnica de monopulso de um canal.Na técnica de monopulso de um canal, cabe ao demodulador digital do receptor executar uma identificação de envoltória e uma demultiplexação temporal que deve permitir encontrar os valores angulares dos erros.A implementação resultou em uma placa de demodulador digital, realizada com um Field Programmable Gate Array (FPGA) da família Cyclone II, e um controlador Freescale, embarcados em uma Placa de Circuito Impresso (PCI) de quatro camadas, projetada para interfacear sinais digitais para controle do sistema de telemedidas e para condicionar os sinais analógicos para posterior processamento. Além de ter interface com placas específicas (por exemplo, CAF -Controle automático de freqüência, CAGcontrole automático de ganho, Gerador de Teste, etc), possui também uma interface Controller Area Network (CAN) para comunicação com os módulos de controle de servomecanismos da antena e de interface usuário.Foi desenvolvido também um ambiente de simulação para o demodulador digital em Matlab permitindo verificar a coerência com os resultados esperados e traçar cenários de testes.