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Escuela de Ingeniería Electrónica



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Repositorio de Tesis de Sistemas Empotrados

Page: Maestria.RepositorioTesisEmpotrados - Last Modified : Tue, 30 Oct 18

Electrical Impedance Tomography (EIT) - Image reconstruction for the Human Forearm.

Autor: David Canales Vásquez

Fecha de Publicación: Mayo de 2016

Resumen

Esta tesis aborda los principios y los algoritmos de reconstrucción de imágenes utilizados en la tomografía por impedancia eléctrica (TIE). Esta es una técnica de bajo costo, portable y no invasiva de imágenes médicas.

En esta investigación TIE es utilizada en la localización de los nervios del antebrazo humano. Este trabajo aborda la inyección de corriente y la adquisición de voltaje, la definición de la geometría del sujeto bajo prueba y el método de elementos finitos para el mallado y la reconstrucción del mapa de impedancia.

El conjunto de herramientas de software llamado EIDORS se utilizó en la aplicación objetivo de TIE, se aplicó en la tomografía del antebrazo humano, analizando diferentes características.

La contribución más importante de esta tesis es el desarrollo de la metodología de reconstrucción de imagen para el TIE del mapa de impedancia del antebrazo humano utilizando EIDORS.

Diferentes algoritmos para resolver el problema inverso de reconstrucción de imágenes y métodos de información previa se evalúan y analizan para resolver el problema inverso para el antebrazo humano. Se encontró que, aunque la metodología podría ser implementada con éxito, la resolución deseada para la identificación precisa de los nervios no era suficiente para las configuraciones prácticas.

Palabras clave: TIE, Impedancia, Conductividad, Método de Elementos Finitos, Corriente Constante, SNR, Problema Inverso, Problema Directo, EIDORS.

Descargar Documento: electrical_impedance_tomography_image_reconstruction.pdf


Identificación de la temperatura electrónica de un plasma frío por medio de redes neuronales artificiales.

Autor: Jeferson González Gómez

Fecha de Publicación: 10 de diciembre de 2015

Resumen

En dispositivos de fusión nuclear por plasma, el desempeño de los experimentos está relacionado con la capacidad de sus diagnósticos, esto es, la capacidad de obtener de manera correcta y efectiva los parámetros del plasma involucrados en cada experimento. En el área de control del plasma para dispositivos de confinamiento magnético como Tokamaks o Stellerators, crear, mantener y terminar una descarga de plasma son actividades ligadas a los parámetros mismos del plasma.

Las técnicas convencionales de extracción de parámetros del plasma, como es el caso de la Sonda de Langmuir, implican una medida indirecta y, generalmente, un procesamiento fuera de línea para llegar a un parámetro determinado. Esta naturaleza fuera de línea restringe cualquier tarea de control del plasma en tiempo real. En esta investigación se pretende abordar el problema de la extracción paramétrica del plasma, específicamente la temperatura electrónica, por medio de técnicas de recuperación rápida en línea, enfocadas hacia las ciencias de la computación y la inteligencia artificial, como lo son las redes neuronales artificiales.

Palabras clave: plasma, redes neuronales artificiales, temperatura electrónica, Langmuir.

Descargar Documento: identificacion_temperatura_electronica_plasma_frio.pdf


Implementación de un microprocesador de aplicación específica para la ejecución del algoritmo de modelos ocultos de Markov en el reconocimiento de patrones acústicos.

Autor: Carlos Adrián Salazar García

Fecha de Publicación: 9 de diciembre de 2015

Resumen

En este trabajo, se realizó la unidad de clasificación para un sistema de reconocimiento de patrones acústicos que permita la detección de disparos y motosierras en el bosque, basado en el algoritmo de modelos ocultos de Markov (HMM), con la idea de más adelante construir una red inalámbrica de sensores de vigilancia con nodos similares. Esta técnica es considerada, una de las más poderosas en la clasificación de audio en la actualidad. La misma, se implementó mediante una solución que integra hardware y software en una FPGA. Para ello, se desarrolló un microprocesador de aplicación específica en un lenguaje de descripción de hardware y el software en el lenguaje de programación C. Se obtuvo una tasa de reconocimiento del 90.33% para motosierras y 85.43% para disparos. Además, se muestran los resultados de la verificación funcional contra el modelo de referencia utilizando datos reales tomados de un área de bosque tropical protegido. Se presentan a su vez, resultados Post Place & Route sobre: la cantidad de recursos utilizados, frecuencia máxima de operación y consumo de potencia.

Palabras clave: ASP, FPGA, HDL, HMM, microprocesador, RISC-V.

Descargar Documento: implementacion_microprocesador_aplicacion_especifica_ejecucion.pdf


Improvement of small satellite’s software design with build system and continuous integration tools.

Autor: Allan Granados

Fecha de Publicación: Diciembre de 2015

Resumen

The space exploration is a field that requires the interconnection of different research disciplines including medicine, biology, physics and of course electron- ics and embedded systems. Because of this integration of different disciplines, the development of software for this system can become a challenge. Because of this, it is important to have a common way to introduce pieces of software without alter or risk the deployment of the whole system. This work is focus on the design, development, and result data recollection of a deployment system of software focus on the space exploration field. It implement the Yocto project as its main construction system, by which the user can include and/or customize different pieces of software reducing the dependencies between different modules. It is also part of this work, the implementation of a continuous integration system (CI), in charge of reviewing and reporting the status of the final de- ployed image. This CI system also recollects important information about the construction of the deployed image as well as its stability during the project development. Results of the deployed images were tested on different development platforms.

Palabras clave: Yocto, Linux, OBC, SDR, UML, Stakeholder, Continous Integration, Jenkins.

Descargar Documento: improvement_small_satellites-s_software_design.pdf


A methodology for the synthesis to logical netlist of an ASIC.

Autor: Mauricio Gurdián Murillo

Fecha de Publicación: 26 de abril de 2017

Resumen

Los avances en la tecnología en la fabricación de ASICs permiten que más características sean agregadas. Como resultado, y dependiendo de la arquitectura del ASIC, más unidades funcionales existen para respaldar tales características. Esto implica que más recursos sean necesarios para sintetizar cada unidad funcional en un netlist lógico.

Como el proceso de diseño físico es completado por un tercero, reducir el tiempo de entrega del conjunto completo de archivos de síntesis es crítico para el proyecto, de modo que los ingenieros puedan iniciar las revisiones de calidad en cada netlist con anterioridad al programa, y que el producto final pueda ser a la vez completado y entregado en la fecha prevista.

Este trabajo describe una metodología que ejecuta automáticamente el flujo de síntesis del código RTL a netlist lógico sobre cada bloque que forma un ASIC. Ayuda a mantener una mejor trazabilidad de cambios a través de las fechas clave de un proyecto.

Un simulador de la metodología fue implementado en Perl para validar que el tiempo total de síntesis de un ASIC es mejorado, comparado contra un enfoque de flujo en serie. Consecuentemente, el tiempo para sintetizar el conjunto completo de unidades funcionales en un chip es mejorado hasta 8.8 veces.

Palabras clave: ASIC, Transferencia a nivel de registros, netlist lógico, síntesis.

Descargar Documento: methodology_synthesis_logical_netlist_ASIC.pdf


Modeling and controlling a robotized medical instrument.

Autor: Oscar Mauricio Caravaca Mora

Fecha de Publicación: 6 de mayo de 2016

Resumen

During the last decade, Minimally Invasive Surgeries (MIS) have become a trend in the medical field, given the numerous benefits such as: reduced trauma, shorter recovery time and minimal postoperative complications. It has been promoted by the development of new technologies mainly in the field of robotics. Robotic technologies has emerged as a great option to create solutions that enhance the surgeon's perception and dexterity and allows access to often inaccessible human body places by keeping the smallest incision as possible.

This document describes the modeling and control of a hand-held robotized medical instrument using stereo vision feedback, with the purpose of providing automatic assistance to the surgeon during the surgical procedure. The system modeling, simulation, experimental evaluation and results will be presented in this thesis document.

Palabras clave: Minimally Invasive Surgery (MIS), stereo vision, visual servoing, medical robotics, hand-held robotized instrument, augmented reality.

Descargar Documento: Modeling_controlling_robotized_medical_instrument.pdf


Sequential Code Parallelization for Multi-core Embedded Systems: A Survey of Models, Algorithms and Tools.

Autor: Jorge Alberto Castro Godínez

Fecha de Publicación: 15 de diciembre de 2014

Resumen

En los últimos años, la industria ha experimentado un cambio en el diseño y manufactura de procesadores. Procesadores con múltiples núcleos en un solo chip han reemplazado aquellos procesadores, comúnmente usados, con un solo núcleo. Esta tendencia de diseño ha alcanzado el desarrollo de sistemas en chip, ampliamente usados en sistemas embebidos, y los ha convertido en potentes sistemas en chip con múltiples procesadores. Estos sistemas multinúcleo no solo han presentado mejoras en el rendimiento sino también en la eficiencia energética.

Millones de líneas de código han sido desarrolladas a los largo de los años, principalmente usando lenguajes de programación secuencial como C. Los potenciales beneficios de ejecutar código secuencial existente en sistemas multinúcleo están limitados por la cantidad de paralelismo que pueda ser extraído y explotado de estos códigos. Por esta razón, varias herramientas han sido desarrolladas para extraer paralelismo de programas secuenciales y producir una versión paralela del código original. Sin embargo, la mayoría de estas herramientas han sido diseñadas para sistemas computacionales de alto rendimiento en lugar de sistemas embebidos, donde múltiples restricciones deben ser consideradas, y una reducción del tiempo no es el único objetivo deseable.

Debido a que no existe una solución definitiva para la paralelización de código, particularmente para sistemas embebidos multinúcleo, este trabajo tiene como objetivo presentar un estudio sobre diferentes aspectos involucrados en la paralelización de código tal como los modelos de representación de código, análisis de código, algoritmos de extracción de paralelismo, programación paralela. Además, herramientas existentes son presentadas y comparadas.

Este trabajo concluye con una lista de recomendaciones al respecto de aspectos clave importantes que deben ser considerados al diseñar y desarrollar un compilador paralelizable, automático o semiautomático, para sistemas embebidos multinúcleo, así como cuando utilizar herramientas existentes.

Palabras clave: Extracción de paralelismo, sistemas embebidos multinúcleo, modelos de representación, análsis de código, algoritmos de paralelización, herramientas para paralelización.

Descargar Documento: sequential_code_parallelization_multicore_embedded.pdf


Sistema de Tiempo Real para el Análisis de Vibración en Puentes.

Autor: Yeiner Arias Esquivel

Fecha de Publicación: 11 de diciembre de 2015

Resumen

En este documento se propone el desarrollo de un sistema empotrado de tiempo real, para el ana ́lisis en linea de vibraciones en puentes, donde se exponen las principales considera- ciones de dicho an ́alisis, as ́ı como t ́ecnicas para la reducci ́on del consumo de potencia y para asegurar el determinismo en el tiempo de muestreo de las aceleraciones. Adema ́s se presentan los resultados obtenidos durante las pruebas realizadas en el laboratorio y en el campo.

Palabras clave: Análisis de vibración, aceleración, frecuencia, potencia, puentes.

Descargar Documento: sistema_tiempo_real_analisis_vibracion.pdf



Tema Sinorca adaptado por David González y Edwin Orias, impulsado por PmWiki

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