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CAPÍTULO 7 CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS

7.2 Perspectivas Futuras

Em vista dos bons resultados apresentados pelo processo de filtragem adaptável, algumas sugestões e perspectivas futuras para a continuidade deste trabalho são apresentadas a seguir.

Primeiramente, o BSSData, um dos programas utilizados para analisar os dados do BSS, está sendo aperfeiçoado com a inclusão de uma biblioteca de rotinas vetorizadas para filtragem de dados (Martinon et al., 2002b). O procedimento de filtragem adaptável poderia ser incluído nesta biblioteca, devidamente convertido para a linguagem C++ e otimizado utilizando-se instruções MMX - Multimedia Extensions, um conjunto de instruções utilizadas para otimização de programas críticos (Martinon et al., 2002a). O protótipo para a nova versão do programa BSSData já existe (Martinon, 2003). E como o mesmo será implementado seguindo um esquema modular, a inclusão do filtro

adaptável seria relativamente simples. A Figura 7.1 exibe o diagrama esquemático da nova versão do BSSData.

O filtro adaptável também poderia ser implementado em hardware para operar, em tempo real ou quasi-real, junto à aquisição e registro de dados do instrumento BSS utilizando microprocessadores ou equipamentos similares.

FIGURA 7.1 – Diagrama de blocos representando o protótipo do novo programa BSSData, com a inclusão do filtro adaptável.

FONTE: Modificada de Martinon (2003, p. 92).

Além disto, o Grupo FMI está construindo um novo instrumento para recepção de sinais de rádio. Tal qual o instrumento BSS, este novo instrumento poderá ser afetado por IRF proveniente de diversas fontes. Uma vez que este instrumento será constituído por um conjunto de antenas, poderemos testar a utilização de uma ou mais antenas com a finalidade de adquirir apenas os sinais de IRF, permitindo assim a aplicação do método de filtragem adaptável em tempo real ou quasi-real durante o processo de aquisição de dados. Neste caso, devido à maior quantidade de dados e existência de múltiplas antenas, um computador IBM PC poderá não ter capacidade suficiente de processamento para esta tarefa. Uma solução para este problema de capacidade de

processamento seria a utilização de chips com matriz de portas programáveis no campo (FPGA - Field Programmable Gate Arrays), um chip lógico programável, capaz de implementar o algoritmo de filtragem adaptável diretamente em hardware (Blake et al.,1998; Girau, 2001; Edwards, Forrest e Whelan, 1997; Lim, Rajapakse e Omondi, 2002).

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Agência Nacional de Telecomunicações - Anatel. Atribuição de faixas de freqüências no Brasil. Disponível em: <http://www.anatel.gov.br/radiofrequencia/ qaff.pdf>. Acesso em: 12 mar. 2003.

Barnbaum, C.; Bradley, R. F. A new approach to interference excision in radio astronomy: real-time adaptive cancellation. The Astronomical Journal, n. 115, p. 2598-2614, Nov. 1998.

Blake, J.J.; Maguire, L.P.; McGinnity, T.M.; Roche, B.; McDaid, L.J. The implementation of fuzzy systems, neural networks and fuzzy neural networks using FPGAs. Information Sciences, n. 112, p. 151-168, Nov. 1998.

Butterweck, H. J. Basic theory of the LMS adaptive filter: recent developments. In: Annual ProRISC/IEEE Workshop on Circuits, Systems and Signal Processing, 8., Nov. 1997, Mierlo, Netherlands. Proceedings… Utrecht: STW, 1997. p. 101-108. (ISBN 90-73461-12-X).

Cecatto, J. R. Radiômetro milimétrico de alta resolução e fragmentação temporal de fulgurações solares durante a fase impulsiva. 1996. 147 p. (INPE- 6126-TDI/587). Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1996.

Cecatto, J. R. O Sol. In: Milone, A. C. et al. (ed.). Introdução à astronomia e astrofísica. São José dos Campos: INPE, 2003. (INPE- 7177-PUD/38). Disponível na biblioteca digital URLib: <sid.inpe.br/jeferson/2003/08.14.15.10> Acesso em: 13 mar. 2004.

Cichocki, A.; Vorobyov, S. A.; Rutkowski, T. Nonlinear interference cancellation using neural networks. In: Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications, 28 Nov.– 02 Dec. 1999, Hawaii, USA. Proceedings… Hawaii: 1999. v. 2, p. 875- 878.

Demuth, H.; Beale, M. Neural network toolbox - for use with MATLAB. Natick, MA: The MathWorks, Inc., 2000. 842p. Disponível na biblioteca digital URLib: <http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/pdf_doc/nnet/nnet.pdf>. Acesso em: 13 mar. 2003.

Dulk, G. A. Radio emission from the sun and stars. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, n. 23, p. 169-224, Sept. 1985.

[KMD1] Comentário: Butterweck, H.J.

Basic theory of the LMS adaptive filter: recent developments. Proc. CSSP-97, 8th Annual ProRISC/IEEE Workshop on Circuits, Systems and Signal Processing, Mierlo, Netherlands, 27-28 November 1997, ISBN 90- 73461-12-X, ed. J.P. Veen; STW, Technology Foundation, Utrecht, Netherlands, 1997, pp. 101-108. [ESP-20 b4]

[KMD2] Comentário: A. Cichocki, S.A. Vorobyov, and T. Rutkowski, "Nonlinear Interference Cancellation Using Neural Networks", Proc. Inter. Symposium on Nonlinear Theory and its Applications ``NOLTA'99'', Hilton Waikoloa Village, Hawaii, USA, Vol. 2, pp.875-878, Nov. 28 - Dec. 2, 1999.

[KMD3] Comentário: Annual Review of Astronomy and Astrophysics

Vol. 23: 169-224 (Volume publication date September 1985) (doi:10.1146/annurev.aa.23.09018 5.001125)

Radio Emission from the Sun and Stars

G A Dulk

[KMD4] Comentário: Acceler ation of software algorithms using hardware/software co-design techniques

Source Journal of Systems Architecture: the EUROMICRO Journal archive

Volume 42 , Issue 9-10 (February 1997) table of contents Pages: 697 - 707 Year of Publication: 1997 ISSN:1383-7621 Authors M. D. Edwards [KMD5] Comentário: Neural Networks, 2001. Proceedings. IJCNN '01. International Joint Conference on , Volume: 1 Date: 2001

Comparative study of implementing ICNNs on FPGAs, Lim, A.B.; Rajapakse, J.C.; Omondi, A.R.

Page(s): 177-182 vol.1 , Digital Object Identifier

[KMD6] Comentário: Falta arrumar: trabalho apresentado em congresso

... [2] ... [1]

Edwards, M.D.; Forrest, J.; Whelan, A.E. Acceleration of software algorithms using hardware / software co-design techniques. Journal of Systems Architecture, v. 42, n. 9-10, p. 697-707, Feb. 1997. (ISSN:1383-7621).

Faria, C. Um sistema para tratamento e visualização de dados astronômicos

espectrais. 1999. 111p. (INPE-8036-TDI/752). Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1999.

Fernandes, F.C.R. BSSup: Atualização do Sistema de Aquisição, Tratamento e

Visualização dedados do Brazilian Solar Spectroscope (BSS). Projeto para Edital CTINFRA – Apoio à manutenção de equipamentos. CNPq 412117/2003-7. São José dos Campos, set. 2003.

Fernandes, F.C.R. Espectrógrafo digital decimétrico de banda larga e

investigações de “flares” solares em ondas decimétricas e raios-X. 1997. 212 p. (INPE- 6396-TDI-612). Tese (Doutorado em Astrofísica) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1997.

Girau, B. On-chip learning of FPGA-inspired neural nets. In: International Joint Conference on Neural Networks - IJCNN'01, 2001, Washington DC. Proceedings… 2001, p. 222-227.

Goris, M. Categories of radio-frequency interference. Dwingeloo: Netherlands

Found. Res. Astron., 1998. 16 p. (NFRA Tech. Rep. 415/MG/V2.5).

Hagan, M.T.; Demuth, H.B.; Beale, M. Neural network design. Boston: PWS Publishing Company, 1996. 736 p.

Haykin, S. Adaptive filter theory. New Jersey: Prentice Hall International, 1991.

936 p.

Haykin, S. Redes neurais: princípios e prática. 2.ed. Porto Alegre: Bookman,

2001. 898 p.

Haykin, S. Adaptive filters. Disponível na biblioteca digital URLib:

<http://soma.crl.mcmaster.ca/ASL/PUBS/ FTP/Adaptive.IEEE.98.ps>. Acesso em: 10 Jan. 2003.

Johnson, J. R. Introduction to digital signal processing. New Jersey: Prentice

Hall International, 1989. 423 p.

Klimasauskas, C. Neural nets and noise filtering. Dr. Dobb’s Journal, p. 32-95, Jan. 1989.

Kane, S.R. Impulsive (flash) phase of solar flares: hard x-ray, microwave, EUV and optical observations. In: Coronal Disturbances, IAU Symposium No. 57, 1974. Proceedings… G. A. Newkirk, p. 105, 1974.

Kraus, J. D. Radio astronomy. 2.ed. Ohio: Cygnos-Quasar Books, 1986. 719p.

Lim, A. B.; Rajapakse, J. C.; Omondi, A. R. Comparative study of implementing ICNNs on FPGAs. Neural Networks, v.1, p.177-182, 2001. (IJCNN.2001.939013).

Lynn, P. A.; Fuerst, W. Digital signal processing. New York: John Winley & Sons, 1989. 494p.

Martinon, A. R. F.; Fernandes, F. C. R., Desenvolvimento/adaptação de software com aplicação na análise de dados do Brazilian Solar Spectroscope (BSS). São José dos Campos: INPE, 2000. 32 p. (Iniciação Científica, PIBIC/INPE) Anais... São José dos Campos: INPE, 2000. p. 1-32.

Martinon, A. R. F; Dobrowolski, M.; Jônatas Preto, A.; Stephany, S. Otimização de rotinas do software BSSData utilizando MMX. In: Encontro Regional de Matemática Aplicada e Computacional (ERMAC), 3., 2003, São José dos Campos. Anais... 2003.

Martinon, A.R.F; Sawant, H. S.; Stephany, S.; Jônatas Preto, A.; Dobrowolski, M. BSSLibrary - Uma biblioteca de rotinas vetorizadas para filtragem de dados em radioastronomia solar. In: Workshop dos Cursos de Computação Aplicada do INPE, 2., 2002, São José dos Campos. Anais... São José dos Campos: INPE, 2002. p. 167-172.

Martinon, A.R.F. BSSDATA - protótipo de um sistema otimizado para tratamento

e análise de dados do BSS. 2003. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 2003.

MathWorks, The. Filter design toolbox - for use with MATLAB. Natick: The

MathWorks, 2002. 1052p. Disponível na biblioteca digital URLib: <http://www.mathworks.com/access/helpdesk_r12p1/help/pdf_doc/filterdesign/fdq. pdf>.Acesso em: 10 mar. 2003.

McLean, D.J.; Labrum, N.R. Solar Radiophysics. Cambridge: Cambridge University Press, 1985. 540p.

Meng Joo, E.; Aung Min, S. Adaptive noise cancellation using dynamic fuzzy neural networks algorithm. In: Triennial World Congress of the International Federation of Automatic Control 15., 21–26 July 2002, Barcelona, Spain. Proceedings… [S.l.]: IFAC World Congress, 2002. p. 276.

Mitchell, D. A.; Bower, G. C. Cancelling satellite interference at the Rapid Prototyping Array. A comparison of voltage and power domain techniques. Rapid Prototyping Array Research, ATA Memo 36, Dec. 2001. 26 p.

Nascimento, V.F.; Sawant, H.S.; Fernandes, F.C.R. Participação no desenvolvimento de rotinas de calibração e análise dos dados digitais do

Brazilian Solar Spectroscope (BSS). São José dos Campos: INPE, 2002. 9 p.

(Iniciação Científica, PIBIC/INPE).

Paraskeva, G. Neural fuzzy theory and adaptive noise cancellation techniques.

Disponível na biblioteca digital URLib: < http://www.eng.warwick.ac.uk/ staff/ elh/ es327/GeorgeParaskeva.pdf>. Acesso em: 02 nov. 2003.

Pradhan, S.S.; Reddy, V. U. A new approuch to subband adaptive filtering. IEEE Transactions On Signal Processing, v. 47, n. 3, p. 655-664, Mar. 1999.

Russo, F. Hybrid neuro-fuzzy filter for impulse noise removal. Pattern Recognition, n. 32, p. 1843-1855, Nov. 1999.

Sawant, H. S.; Sobral, J. H. A.; Neri, J. A. C. F.; Fernandes, F. C. R.; Cecatto, J. R.; Rosa, R. R. High Sensitivity Digital Decimetric Spectroscope. Advances in Space Research, n. 13, p. 199-202, 1993.

Sawant, H. S.; Sobral, J. H. A.; Fernandes, F. C. R.; Cecatto, J. R.; Day, W. R. G.; Neri, J. A. C. F.; Alonso, E. M. B.; Moraes, A. High sensitivity wide band digital solar polarimetric spectroscope. Advances in Space Research, n. 17, p. 385-388, 1996.

Sawant, H.S.; Subramanian, K.R.; Faria, C.; Stephany, S.; Fernandes, F.C.R.; Cecatto, J.R.; Rosa, R.R.; Alonso, E.M.B.; Mesquita, F.P.V.; Portezani, V.A. Acquisition and recent results of the Brazilian Solar Spectroscope – BSS. ASP Conference Series, v. 206, p. 347-350, 2000.

Sawant, H.S.; Subramanian, K.R; Faria, C.; Fernandes, F.C.R.; Sobral, J.H.A.; Cecatto, J.R.; Rosa, R.R.; Vats, H.O.; Neri J.A.C.F.; Alonso, E.M.B.; Mesquita F. P.V.; Portezani, V.A.; Martinon A.R.F. Brazilian Solar Spectroscope (BSS). Solar Physics, n. 200, p. 167-176, 2001.

Sawant, H. S. Arranjo interferométrico brasileiro. São José dos Campos: INPE, 2001. 3p. (Projeto Temático Fapesp n. 01/00056-9).

Stewart, R. W.; Harteneck, M.; Weiss, S. Interactive teaching of adaptive signal processing. IEEE Engineering Science and Education Journal, v. 9, n. 4, p. 161- 168, Aug. 2000.

Sturrock, P. A. Solar Flares: a monograph from Skylab Solar Workshop II. Report

of NASA Skylab Workshop on Solar Flares. Boulder: Colorado University Press, 1980.

Tsoukalas, L. H.; Uhrig, R. E. Fuzzy and neural approaches in engineering. New York: Wiley-Interscience, 1997. 587p.

van der Venn, A. L.; van der Venn, A. J.; Boonstra, A. J. Multichannel interference mitigation techniques in radio astronomy. The Astronomical Journal Supplement Series, n. 131, p. 355-373, Nov. 2000.

Vorobyov, S. A.; Cichocki, A.; Bodyanskiy, Y. V. Adaptive noise cancellation for multi-sensory signals. Fluctuation and Noise Letters, 2001.

Vorobyov, S. A.; Cichocki, A. Hyper radial basis function neural networks for interference cancellation with nonlinear processing of reference signal. Digital Signal Processing, v. 11, p. 204–221, 2001.

Wan, E. A. Adjoint LMS: an efficient alternative to the filtered-XLMS and multiple error LMS algorithms. Proceedings of IEEE International Conference on Acoustic. Speech and Signal Processing, v. 3, p. 1842-1845, May 1996.

Widrow, B.; Glover Jr., J. R.; McCool, J. M.; Kaunitz, J.; Williams, C. S.; Hearn, R. H.; Zeidler, J. R.; Dong Jr., E.; Goodlin, R. C. Adaptive noise canceling: principles and applications. Proceedings of the IEEE, v. 63, n. 12, p. 1692, 1975. Widrow, B.; Stearns, S. D. Adaptive signal processing. New Jersey: Prentice Hall, 1985. 528p.

Woon-Seng Gan. Fuzzy step-size adjustment for the LMS algorithm. Signal Processing, n. 49, p. 145-149, 1996.

Página 121: [1] [KMD4] ComentárioKleber de Mattos Dobrowolski 28/4/2006 15:59:00

Acceleration of software algorithms using hardware/software co-design techniques

Source Journal of Systems Architecture: the EUROMICRO Journal archive

Volume 42 , Issue 9-10 (February 1997) table of contents Pages: 697 - 707 Year of Publication: 1997 ISSN:1383-7621 Authors M. D. Edwards J. Forrest A. E. Whelan Publisher

Elsevier North-Holland, Inc. New York, NY, USA

Página 121: [2] [KMD5] ComentárioKleber de Mattos Dobrowolski 4/5/2006 15:54:00

Neural Networks, 2001. Proceedings. IJCNN '01. International Joint Conference on , Volume: 1 Date: 2001

Comparative study of implementing ICNNs on FPGAs, Lim, A.B.; Rajapakse, J.C.; Omondi, A.R. Page(s): 177-182 vol.1 , Digital Object Identifier 10.1109/IJCNN.2001.939013

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