Estudio de Caso Generador de Video de Radar

1
Estudio de CasoGenerador de Video de Radar

• Agustín J. González
• Departamento de Electrónica Universidad Técnica
  Federico Santa María

Solicitante Sisdef
2
Origen del proyecto

• SISDEF entrega servicios de ingeniería y post
  venta para aplicaciones áreas, terrestres,
  navales y submarinas.
• Ejemplo MOSAICO es un Sistema Track While Scan
  que permite a los operadores la detección y
  seguimiento automático de contactos de radar.

3
Origen del proyecto (2)

• La función principal el equipo
• Sintetizar las señales generadas por un radar
  para probar equipos de procesamiento y despliegue
  de señales de radar.
• Ser un equipo portátil y flexible.

Video
Generador de Video de Radar
Trigger
Demarcación
4
Por qué DSP en la solución?

• Para dar cumplimiento a los requerimientos
• Señal de Demarcación bit menos y más
  significativos de un contador de 15 bits, niveles
  RS-422.
• Señal de Trigger niveles TTL con carga 50 ohms
• Señal de Video es el resultado análogo al
  generado por un radar en presencia de
• Hasta 8 blancos móviles
• Antena de parámetros configurables
• Ruido de clutter
• 0-10 V, 50 ohms

5
Por qué DSP en la solución?

• Demandas más exigentes que conducen a solución
  basada en DSP
• Uso en aplicación de Tiempo Real
• Soporte de punto flotante
• Alto desempeño, tiempo de procesamiento por pixel
  lt 500 ns.
• Presencia de canales de DMA
• Soporte de Programación en alto nivel, C.

6
Barreras tecnológicas del proyecto

• Arquitecturas consideradas
• Tarjeta de PC, riesgo manejo de tiempo real.
• Arquitectura autónoma basada en procesador de
  señales digitales 21160 SHARK de Analog Device o
  TMS320C6711 de Texas Instruments
• Tarjeta de desarrollo para SDK 6711 estaba por
  salir (Nov. 2000)
• Experiencia con FPGA y procesadores, no así con
  DSPs.
• Poca experiencia trabajando en el diseño de
  tarjetas operando con señales de sobre 10 Mhz,
  con niveles de voltajes conmutados de 10 V en 50
  ? (200 mA).

7
Duración del proyecto

• Junio 2000 Envío de especificaciones y solicitud
  de cotización
• Julio 00 Estudio preliminar y envío de
  cotización
• Agosto 00 Contrato de prestación de servicios
• Sept. 00 Inicio importación (Sept. 11)
• Nov. 00 Llegada del sistema de desarrollo
• Enero. 01 Primer prototipo funcional
• Abril 01 Pruebas preliminares en oficina Cliente

8
Duración del proyecto

• Agosto 01 1ra. Prueba de aceptación (12 OK, 2
  objetadas)
• Sept 01 a Enero 03 Equipo en uso con objeciones.
  
• Enero 03 Pruebas finales y cierre del proyecto
• Agosto 03 Equipo pasa pruebas 100.

Primer prototipo
Pruebas finales y cierre
100
meses
Solicitud
Cotización
Uso del equipo (con objeciones)
Contrato
9
Resultado

• Sistema basado en SDK 6711 de Texas Instrum.

10
Resultado

• El cual se extendió con tarjeta hija

11
Resultado

• Dando origen al hardware central

12
Resultado

• No se muestra
• Fuente tomada desde fuente de PC,
• Conectores BNC (Video y trigger), DB9
  (demarcación)
• Gabinete

Se desarrolló sólo una Unidad
13
Resultado

• Este simulador ha sido usado en las pruebas de
  desempeño y pruebas oficiales de los subsistemas
  Mosaico y Consola de Operación COVRA
• Estos subsistemas son partes importantes del
  Sistema de Mando y Control SP21K instalado hace
  un par de meses en la fragata Condell.

14
Capacidad actual y futura

• Desde el año 2001 se estableció el laboratorio de
  DSPs como asignatura.
• Investigación y desarrollo en DSPs aplicados al
  control de máquinas
• Se tiene gran experiencia docente con desarrollos
  basados en microcontroladores MSP430 de Texas,
  PIC, AVR.

15
Capacidad actual y futura Tarjeta FPGA
Multi-propósito

• FPGA Xilinx XC2S100
• EPROM 1Mb.
• 2 osciladores de hasta 100MHz.
• 88 I/Os de propósito general.

• Aplicaciones
• Modulación de Convertidores de Potencia.
• Experiencias de Electrónica Digital en general.
• Pines compatibles con proto-board

P. Lezana, Estudiante de Doctorado Dr. C.
Silva, Profesor UTFSM
16
Capacidad actual y futuraDaugther Card para
67xx Control y Elect. de Potencia

• FPGA Xilinx XC2S150
• EPROM 1Mb.
• 2 osciladores de hasta 150MHz.
• Comunicación con el Bus de Exp. de memoria del
  DSP.
• 8 Conv. A/D 12-bits 500MHz seriales de entrada
  diferencial 10V
• 4 Conversores D/A 12-bits.
• 1 Entrada diferencial para encoder.
• 54 I/Os de propósito general. y trip.
• 4 leds y Dip-switch de 4 vías.

P. Lezana, Estudiante de Doctorado Dr. C.
Silva, Profesor UTFSM
17
Capacidad actual y futuraDaugther Card para
67xx Control y Elect. de Potencia

• Aplicaciones
• Modulación de Convertidores de Potencia.
• Control de máquinas eléctricas.
• Control de procesos en general.

P. Lezana, Estudiante de Doctorado Dr. C.
Silva, Profesor UTFSM
18
Capacidad actual y futura

• Desarrollos de módulos y sistemas embebidos

Interfaz USB
Módulo MSP430
Programación JTag
Reproductor MP3
Interfaz LAN
19
Capacidad actual y futura

• Redes de sensores inalámbricos
• Se desarrollan 70 memorias cada año en Ing.
  Electrónica.
• Asociación virtuosa Ganador-Ganador. Ejemplos
• Ojos Buenos, proyecto Corfo Plataforma de
  Comunicaciones Inalámbricas para la Agricultura
• Minera Anglo American, Diseño e implementación
  de red inalámbrica en una faena minera

Telos 4/04 Bajo consumo 250kbps
20
Conclusión

• El equipo ha sido de gran utilidad para el
  desarrollo de sistemas de uso profesional actual.
• Tenemos capacidad y es nuestra misión el
  enfrentar desafíos demandantes.
• Si la solución puede encontrarla en la industria,
  acuda a ella si no, estamos a la espera de
  nuevos desafíos.