Sistema para detección de ecos ultrasónicos y medición de tiempos de vuelo: diseño en una FPGA

Abstract

El documento expone el diseño electrónico embebido de un sistema de detección de ecos ultrasónicos y medición de tiempos de vuelo, a partir de una metodología de procesamiento digital de señales ultrasónicas de alta frecuencia, captadas en un experimento de Ensayo No Destructivo (END) realizado utilizando un lenguaje de descripción de hardware y el software QUARTUS II 8.0 y una FPGA de la serie XC3000 de Xilinx. El análisis comparativo del desempeño del sistema diseñado (respecto al mismo algoritmo de procesamiento desarrollado en MATLAB), arrojó 2,6% de error relativo promedio en las mediciones, valor aceptable si se considera que un objetivo del diseño era contar con un hardware que hiciera las tareas de detección y medición respectivas sin requerir mucha potencia de cálculo. El proyecto muestra la factibilidad de realizar un prototipo de bajo costo con las características más relevantes de los equipos ultrasónicos comerciales de END que requieren las PYMEs nacionales para mejorar su competitividad.