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Desenvolvimento de um novo Correlacionador Digital de Sinais utilizando…
Desenvolvimento de um novo Correlacionador Digital de Sinais utilizando Raspberry Pi
Objetivo Geral e Justificativa:
Substituição do correlacionador atual, melhor desempenho, custo-benefício, aplicabilidade ao BDA e outros interferômetros.
Fundamentação Teórica:
Teoria de correlacionadores digitais (FX/XF), Processamento Digital de Sinais (DSP), Interferometria de Rádio, Fundamentos do Raspberry Pi (Hardware/Software), Teoria de Sincronização.
Arquitetura e Projeto
(Hardware/Software):
Hardware: Raspberry Pi (modelo a usar), SDRs (integração), ADCs (especificações e seleção), Componentes auxiliares.
Software: Linguagem de programação (Python? C++?), Bibliotecas de DSP (NumPy, SciPy), Ferramentas de sincronização (PTP, NTP, GPS-PPS), Sistema Operacional (Raspberry Pi OS).
Arquitetura do Correlacionador: Bloco de aquisição, pré-processamento, correlação, pós-processamento, saída de dados.
Desafios e Soluções
(Crucial!):
Sincronização entre RPs: PTP/NTP, GPS-PPS, Marcação de tempo precisa, Alinhamento de buffers.
Performance: Otimização de código, Aceleração de hardware (uso da GPU do RPi?), Parallelismo.
Gerenciamento de Dados: Armazenamento, Vazão de dados.
Ruído e Precisão: Técnicas de filtragem, calibração.
Metodologia e Etapas:
Fase 1: Simulação: Desenvolvimento de algoritmo em ambiente simulado (Python/MATLAB).
Fase 2: Prototipagem (2 Antenas): Implementação inicial com 1-2 RPs e SDRs.
Fase 3: Testes de Laboratório: Geração de sinais de teste, validação funcional.
Fase 4: Integração/Testes no BDA: Testes com sinais reais, comparação com correlacionador atual.
Fase 5: Otimização e Escala (Opcional, mas bom para a tese): Pensar em como escalar para mais antenas.
Publicações (Artigos Científicos):
Artigo 1: Foco na arquitetura e implementação da sincronização (um desafio importante).
Artigo 2: Foco na performance e resultados dos testes de campo no BDA.
Artigo 3 (Opcional): Contribuições para a técnica de correlação ou otimizações específicas.
Tese de Doutorado:
Estrutura da tese (Introdução, Fundamentação, Metodologia, Resultados, Discussão, Conclusão), Cronograma de escrita.
Recursos e Apoio:
Engenheiro do BDA (Cesar), Engenheira de Sistemas (Jeanne), Laboratório do BDA, Orçamento (R.Pis, SDRs, etc.), Bibliografia
Cronograma (Macros)
2025 (Revisão teórica)
2026 (Simulações, testes de lab, testes no BDA, coleta de resultados),
2027(Escrita de artigos/tese, defesa).