Aplicación de arquitecturas reconfigurables al diseño de sistemas sensoriales ultrasónicos
- Autores: Álvaro Hernández Alonso
- Directores de la Tesis: Jesús Ureña Ureña (dir. tes.), Jean Pierre Derutin (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Alcalá ( España ) en 2003
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Manuel Ramón Mazo Quintas (presid.), José Luis Lázaro Galilea (secret.), Jocelyn Serot (voc.), Antonio Ramón Jiménez Ruiz (voc.), Michel Paindavoine (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En esta tesis se propone un nuevo sistema sensorial sonar, orientado a su aplicación en robótica móvil, el cual ha sido diseñado y optimizado para acometer y superar algunas de las restricciones que normalmente acompañan a este tipo de sistemas sensoriales. Para ello, se ha empleado un sensor formado por cuatro transductores que permiten obtener una mayor información del entorno en un menor tiempo de exploración. Se han propuesto una serie de algoritmos para la interpretación de las medidas ultrasónicas, realizándose el estudio y desarrollo de los mismos sobre diversos tipos de arquitecturas de computación de cara a obtener una implementación en tiempo real.
El sistema se basa en la determinación de los tiempos de vuelo (TDV) ultrasónicos tras cada emisión. Para mejorar el sistema, los cuatro transductores están sincronizados para habilitar la recepción simultánea en todos, así como la emisión simultánea en dos de ellos. La emisión simultánea implementada consiste en la codificación de la misma, mediante la asignación de un par de secuencias complementarias Golay a cada uno de los emisores. Dichos pares presentan una elevada auto-correlación, lo que ha permitido obtener un sistema con una elevada inmunidad al ruido y precisiones submilimétricas en la medida de distancias; así como una correlación cruzada con el par del otro emisor nula, lo que ha evitado la existencia de interferencias cruzadas entre ambos transductores al emitir simultáneamente. Igualmente, el empleo de estas secuencias binarias ha permitido la eliminación de la zona ciega cercana al transductor, limitación ésta bastante habitual en otros sistemas sensoriales ultrasónicos previos. Todos los algoritmos propuestos en el bajo nivel para la determinación de TDVs han sido implementados sobre distintos tipos de plataformas de computación, concluyéndose finalmente un diseño óptimo en tiempo real sobre un sistema configurable.
