Publicação
Sistema de reconhecimento de apito em ambientes ruidosos
| Resumo: | Num jogo de futebol robótico os robôs futebolistas normalmente recebem os comandos do árbitro através de sistemas de comunicação sem fios. Contudo, um dos objectivos que as equipas de futebol robótico possuem é de colocar os robôs a interpretar directamente o apito do árbitro. Este documento descreve o desenvolvimento de um sistema electrónico que faz esta tarefa, chamado Sistema de Reconhecimento de Apito em Ambientes Ruidosos. O Sistema de Reconhecimento de Apito em Ambientes Ruidosos tem como principal objectivo reconhecer um apito, contudo existem outros objectivos que constam no desenvolvimento do projecto, o sistema deve ter a máxima imunidade ao ruído possível, deve ser pouco volumoso de modo a poder ser usado em qualquer tipo de robô futebolista, deve também conseguir distinguir 2 apitos diferentes, e ser ajustável ao apito e nível de ruído envolvente. A solução para este sistema passa pelo uso de microcontroladores, onde se adquire o sinal sonoro através de um Conversor Analógico-Digital (ADC) e se faz determinado processamento verificando-se então se o sinal sonoro corresponde ao sinal sonoro de um apito. Para fazer chegar o sinal sonoro à entrada do ADC, é necessário transformar o sinal sonoro num sinal eléctrico, esta tarefa faz-se com um microfone e respectivo pré-amplificador, estes elementos compõem o hardware do sistema. O processamento de sinal para verificar se o sinal é de apito ou não, consiste em calcular uma Transformada Rápida de Fourier (FFT) para se obter o espectro do sinal, e consequentemente ter-se mais percepção sobre o mesmo. De seguida desenvolveu-se para este sistema um algoritmo de percepção que analisa o espectro e devolve uma decisão, apito ou não apito. Para se poder ajustar o sistema ao apito e ao nível de ruído, o sistema possui 4 parâmetros ajustáveis. Para se ter uma boa percepção de como os parâmetros influenciam a decisão criou-se um simulador de parâmetros e criou-se também um software de interface com a porta série, para o microcontrolador enviar uma amostra do espectro para o PC, dando ao utilizador do sistema uma boa percepção do espectro que se pretende reconhecer. |
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| Autores principais: | Carvalho, Paulo Ricardo Neves |
| Assunto: | Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática |
| Ano: | 2008 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Num jogo de futebol robótico os robôs futebolistas normalmente recebem os comandos do árbitro através de sistemas de comunicação sem fios. Contudo, um dos objectivos que as equipas de futebol robótico possuem é de colocar os robôs a interpretar directamente o apito do árbitro. Este documento descreve o desenvolvimento de um sistema electrónico que faz esta tarefa, chamado Sistema de Reconhecimento de Apito em Ambientes Ruidosos. O Sistema de Reconhecimento de Apito em Ambientes Ruidosos tem como principal objectivo reconhecer um apito, contudo existem outros objectivos que constam no desenvolvimento do projecto, o sistema deve ter a máxima imunidade ao ruído possível, deve ser pouco volumoso de modo a poder ser usado em qualquer tipo de robô futebolista, deve também conseguir distinguir 2 apitos diferentes, e ser ajustável ao apito e nível de ruído envolvente. A solução para este sistema passa pelo uso de microcontroladores, onde se adquire o sinal sonoro através de um Conversor Analógico-Digital (ADC) e se faz determinado processamento verificando-se então se o sinal sonoro corresponde ao sinal sonoro de um apito. Para fazer chegar o sinal sonoro à entrada do ADC, é necessário transformar o sinal sonoro num sinal eléctrico, esta tarefa faz-se com um microfone e respectivo pré-amplificador, estes elementos compõem o hardware do sistema. O processamento de sinal para verificar se o sinal é de apito ou não, consiste em calcular uma Transformada Rápida de Fourier (FFT) para se obter o espectro do sinal, e consequentemente ter-se mais percepção sobre o mesmo. De seguida desenvolveu-se para este sistema um algoritmo de percepção que analisa o espectro e devolve uma decisão, apito ou não apito. Para se poder ajustar o sistema ao apito e ao nível de ruído, o sistema possui 4 parâmetros ajustáveis. Para se ter uma boa percepção de como os parâmetros influenciam a decisão criou-se um simulador de parâmetros e criou-se também um software de interface com a porta série, para o microcontrolador enviar uma amostra do espectro para o PC, dando ao utilizador do sistema uma boa percepção do espectro que se pretende reconhecer. |
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