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Prototipo de laboratorio de un registrador de olas basado en un transceptor de microondas

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dc.contributor Vignolo Barchiesi, Juan Arturo
dc.contributor Fingerhuth Massmann, Sebastián
dc.creator Huerta Letelier, Sixto Nicolás
Fecha Ingreso dc.date.accessioned 2021-10-19T17:53:27Z
Fecha Disponible dc.date.available 2021-10-19T17:53:27Z
Fecha en Repositorio dc.date.issued 2021-10-19
Resumen dc.description <p>Se evalu&oacute; la factibilidad t&eacute;cnica de fabricar un registrador de olas marinas basado en un transceptor de microondas de onda continua de bajo costo. El transceptor emite una onda sinusoidal en la banda K y capta la reflexi&oacute;n de la onda en objetos en movimiento, en base al efecto Doppler. En este proyecto el objeto en movimiento es la superficie del mar, como consecuencia del oleaje. El transceptor utilizado cuenta con tecnolog&iacute;a I-Q, es decir, incluye dos mezcladores que multiplican la se&ntilde;al captada por sinusoides desfasadas 90 grados. Comparando las fases de las salidas de los mezcladores se puede deducir la direcci&oacute;n de movimiento del objeto detectado. Las salidas de los mezcladores fueron amplificadas, filtradas, convertidas a un formato digital y registradas en un archivo. Posteriormente fueron procesadas mediante algoritmos de DSP desarrollados para el proyecto, y optimizados para microntroladores de bajo costo. Como las frecuencias de las se&ntilde;ales obtenidas son proporcionales a la velocidad con la que cambia la altura del mar, el algoritmo las mide y las integra, para determinar la altura instant&aacute;nea de la ola. Se realizaron pruebas en laboratorio simulando una ola mediante el movimiento vertical del sensor sobre una plancha met&aacute;lica que tiene un coeficiente de reflexi&oacute;n similar al del agua de mar. Los resultados obtenidos mostraron una excelente concordancia entre el movimiento del sensor y la onda reconstruida</p>
Resumen dc.description <p>The technical feasibility of manufacturing a marine wave recorder based on a low cost continuous wave microwave transceiver was evaluated. The transceiver emits a sine wave in the K band and captures the reflection of the wave in moving objects, based on the Doppler effect. In this project, the object in motion is the surface of the sea, as a consequence of the waves. The transceiver uses to I-Q technology, that is, it includes two mixers that multiply the signal captured by sinusoids offset 90 grados. By comparing the phases of the outputs of the mixers it is possible to deduce the direction of movement of the detected object. The outputs of the mixers were amplified, filtered, converted to a digital format and recorded in a file. Subsequently, they were processed using DSP algorithms developed for the project, and optimized for low-cost micro-controllers. As the frequencies of the signals obtained are proportional to the speed at which the sea height changes, the algorithm measures and integrates them to determine the instantaneous height of the wave. Laboratory tests were performed simulating a wave by the vertical movement of the sensor on a metal plate that has a reflection coefficient similar to that of seawater. The results obtained showed an excellent concordance between the movement of the sensor and the reconstructed wave</p>
Resumen dc.description last modification
Resumen dc.description Ingeniero Civil Electrónico
Resumen dc.description INGENIERIA CIVIL ELECTRONICA
Resumen dc.description <p>Se evalu&oacute; la factibilidad t&eacute;cnica de fabricar un registrador de olas marinas basado en un transceptor de microondas de onda continua de bajo costo. El transceptor emite una onda sinusoidal en la banda K y capta la reflexi&oacute;n de la onda en objetos en movimiento, en base al efecto Doppler. En este proyecto el objeto en movimiento es la superficie del mar, como consecuencia del oleaje. El transceptor utilizado cuenta con tecnolog&iacute;a I-Q, es decir, incluye dos mezcladores que multiplican la se&ntilde;al captada por sinusoides desfasadas 90 grados. Comparando las fases de las salidas de los mezcladores se puede deducir la direcci&oacute;n de movimiento del objeto detectado. Las salidas de los mezcladores fueron amplificadas, filtradas, convertidas a un formato digital y registradas en un archivo. Posteriormente fueron procesadas mediante algoritmos de DSP desarrollados para el proyecto, y optimizados para microntroladores de bajo costo. Como las frecuencias de las se&ntilde;ales obtenidas son proporcionales a la velocidad con la que cambia la altura del mar, el algoritmo las mide y las integra, para determinar la altura instant&aacute;nea de la ola. Se realizaron pruebas en laboratorio simulando una ola mediante el movimiento vertical del sensor sobre una plancha met&aacute;lica que tiene un coeficiente de reflexi&oacute;n similar al del agua de mar. Los resultados obtenidos mostraron una excelente concordancia entre el movimiento del sensor y la onda reconstruida</p>
Resumen dc.description <p>The technical feasibility of manufacturing a marine wave recorder based on a low cost continuous wave microwave transceiver was evaluated. The transceiver emits a sine wave in the K band and captures the reflection of the wave in moving objects, based on the Doppler effect. In this project, the object in motion is the surface of the sea, as a consequence of the waves. The transceiver uses to I-Q technology, that is, it includes two mixers that multiply the signal captured by sinusoids offset 90 grados. By comparing the phases of the outputs of the mixers it is possible to deduce the direction of movement of the detected object. The outputs of the mixers were amplified, filtered, converted to a digital format and recorded in a file. Subsequently, they were processed using DSP algorithms developed for the project, and optimized for low-cost micro-controllers. As the frequencies of the signals obtained are proportional to the speed at which the sea height changes, the algorithm measures and integrates them to determine the instantaneous height of the wave. Laboratory tests were performed simulating a wave by the vertical movement of the sensor on a metal plate that has a reflection coefficient similar to that of seawater. The results obtained showed an excellent concordance between the movement of the sensor and the reconstructed wave</p>
Formato dc.format PDF
Lenguaje dc.language spa
dc.rights autorizado
dc.source http://opac.pucv.cl/pucv_txt/txt-3500/UCC3889_01.pdf
Materia dc.subject Dinámica de fluidos
Materia dc.subject MEDICIONES HIDRAULICAS
Materia dc.subject ONDAS SONORAS
Materia dc.subject Instrumentos de medición
Title dc.title Prototipo de laboratorio de un registrador de olas basado en un transceptor de microondas
Tipo dc.type texto


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