Formación de Haz (beamforming) vía Compressive Sensing para Sonares Pasivos

Un sonar es un arreglo de fase o un conjunto de sensores (hidrófonos en el contexto del presente proyecto) distribuidos espacialmente según alguna geometría particular. Un sonar o arreglo de fase pasivo es aquel en el cual las señales que son sensadas por sus diversos elementos provienen de una fuente externa (otros submarinos y/o barcos en el contexto del presente proyecto). En el caso de un arreglo de fase activo la señal sensada es una réplica atenuada de una señal que inicialmente fue emitida por el arreglo de fase y ha rebotado sobre algún objeto (otros submarinos y/o barcos). Si a los datos registrados por un sub-conjunto de los sensores del arreglo de fase (sonar) se les aplica un retardo apropiado se obtienen señales idénticas que pueden ser sumadas de modo coherente; este proceso (retardo y suma) se le conoce como beamforming [4,5,6], y es utilizado tanto por sonares pasivos y activos para estimar la dirección de arribo (direction of arrival ó DOA) de la señal sensada en el arreglo de fase, con lo cual se obtiene el ángulo (respecto del arreglo de fase) en el cual se encuentra el objeto (otros submarinos y/o barcos) que ha generado la señal sensada (caso sonar pasivo) o en el cual ha rebotado la señal originalmente emitida (sonar activo). El proceso de beamforming es fundamental en el procesamiento de datos en sonares. Originalmente el beamforming se realizaba de modo analógico [4]: El sonarista (persona especializada que se encarga de detectar e identificar las señales registradas) realiza el retardo y suma de las señales provenientes de un sub-conjunto de sensores predeterminados vía un dial (perilla) y escucha la señal analógica resultante; basado en su experiencia, el sonarista determina el DOA. En la actualidad los sistemas de beamforming son digitales: Los datos registrados por los sensores del arreglo de fase son digitalizados y un computador digital realiza el procesamiento de los datos; a diferencia del caso analógico en el cual el sonarist

Sistema Óptico de Medición y Registro Automático de Desplazamientos en Ensayos de Simulación Sísmica

El presente proyecto propone desarrollar un prototipo que pueda ser utilizado para estimar en tiempo real los desplazamientos inducidos en la estructura durante el ensayo de simulación sísmica. Para tal fin, se plantea una optimización radical del sistema desarrollado en DAI-E066 y no únicamente la utitilización de un lenguaje de programación mas adecuado (p.e. lenguje C/C++). En el prototipo a desarrollar se prevee que un computador multi-core de alta performance acceda directamente a las imágenes registradas por las camaras digitales vía una tarjeta de registro de video especializada. La reestructuración de los algoritmos desarrollados en DAI-E066 va a tener dos niveles de optimización: (i) desarrollo de algoritmos paralelos y (ii) vectorización de las operaciones matemáticas involucradas; por otro lado el software a desarrollar incluye un modelo de memoria compartida con multi-hilos (para aprovechar los nuevos algoritmos paralelos) y utilización de la unidad SIMD para aprovechar la vectorización.

MÓDULO DE DESARROLLO PARA LA INVESTIGACIÓN Y ENSEÑANZA DE APLICACIONES DE PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES