1. Repository of OAI
  2. ΑΠΟΘΕΤΗΡΙΟ "ΟΛΥΜΠΙΑΣ"
  3. Σχολή Θετικών Επιστημών
  4. Τμήμα Φυσικής
  5. Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ
Ελληνικά   English  
Please use this identifier to cite or link to this item: https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/37225
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorMystridis, Georgiosel
dc.contributor.authorMystridis, Georgiosen
dc.date.accessioned2024-04-04T14:20:25Z-
dc.date.available2024-04-04T14:20:25Z-
dc.identifier.urihttps://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/37225-
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.16936-
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectΕπεξεργασία ψηφιακού σήματοςel
dc.subjectΑναλογικά κυκλώματαel
dc.subjectΠλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςel
dc.subjectΑντικειμενοστραφής προγραμματισμόςel
dc.subjectΜικροελεγκτέςel
dc.subjectΑναλογικά φίλτραel
dc.subjectΨηφιακά φίλτραel
dc.subjectΕνίσχυση σήματοςel
dc.subjectΔειγματοληψίαel
dc.subjectFourier ανάλυση σημάτωνel
dc.subjectΨηφιακά σήματαel
dc.subjectΑναλογικά σήματαel
dc.subjectΦίλτρο εγκοπήςel
dc.subjectΧαμηλοπερατό φίλτροel
dc.subjectDigital signal processingen
dc.subjectAnalog circuitsen
dc.subjectPrinted circuit boarden
dc.subjectObject oriented programmingen
dc.subjectMicroprocessorsen
dc.subjectAnalog filtersen
dc.subjectDigital filtersen
dc.subjectSignal amplificationen
dc.subjectSamplingen
dc.subjectFourier signal analysisen
dc.subjectDigital signalsen
dc.subjectAnalog signalsen
dc.subjectNotch filteren
dc.subjectLowpass filteren
dc.titleΥβριδικό ηλεκτρονικό σύστημα επεξεργασίας ELF σήματοςel
dc.titleHybrid electronic ELF signal processing systemen
dc.typemasterThesisen
heal.typemasterThesisel
heal.type.enMaster thesisen
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
heal.classificationΗλεκτρονικές τεχνολογίεςel
heal.classificationElectronic technologiesen
heal.dateAvailable2024-04-04T14:21:25Z-
heal.languageenel
heal.accessfreeel
heal.recordProviderΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημώνel
heal.recordProviderUniversity of Ioannina. School of Sciencesen
heal.publicationDate2024-03-
heal.abstractΣκοπός αυτής της μεταπτυχιακής εργασίας είναι η δημιουργία ενός υβριδικού συστήματος, που θα μπορεί να δέχεται αναλογικά σήματα στην ELF περιοχή του φάσματος (< 30𝐻𝑧), να τα ενισχύει, να τα φιλτράρει και να αποθηκεύει τα δεδομένα σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Για την επίτευξη του σκοπού αυτού, σχεδιάστηκε μια εξατομικευμένη πλακέτα (PCB) με τα απαραίτητα ηλεκτρονικά υλικά (ICs, κλπ.), αναπτύχθηκε μία εφαρμογή (standalone software) με την χρήση του MATLAB, καθώς και ένα firmware για Arduino board με σκοπό την σωστή επικοινωνία των παραπάνω. Ξεκινώντας με το PCB, φτιάχτηκε με δύο πιθανές εισόδους. Η μία προέρχεται απευθείας από μία αναλογική πηγή τάσης, ενώ η δεύτερη αρχικά δέχεται ψηφιακό σήμα, έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να δουλέψει είτε με ψηφιακό είτε με αναλογικό αρχικό σήμα εισόδου. Στην πρώτη περίπτωση, το σήμα αρχικά περνά από ένα προενισχυτή (𝑥20) και καταλήγει σε αναλογικό φίλτρο εγκοπής (Notch) που φιλτράρει τα 50𝐻𝑧 του θορύβου που προκαλεί το ρεύμα. Στην συνέχεια, το πλέον φιλτραρισμένο σήμα είναι έτοιμο να σταλθεί σε μια πλακέτα Arduino Uno R3, η οποία δρα ως μεσολαβητής για την επικοινωνία PCB-MATLAB/Υπολογιστή. Στην δεύτερη περίπτωση, το σήμα (8-bit ψηφιακό) αρχικά περνά από DAC ενσωματωμένο στο PCB, και μετά όντας πλέον αναλογικό, ακολουθεί την ίδια πορεία με την πρώτη περίπτωση. Το Arduino, στην συνέχεια, παίρνει δείγματα κάθε 2ms από το σήμα εξόδου του PCB, τα μετατρέπει σε κλίμακα 0 – 5 (σύμφωνα με την βιβλιογραφία) και μέσω της θύρας USB τα στέλνει στον υπολογιστή . Εκεί, η εφαρμογή στον υπολογιστή, μετά την εισαγωγή μερικών απαραίτητων παραμέτρων από τον χρήστη, ξεκινάει να λαμβάνει τα δείγματα του σήματος από το Arduino. Αφού τελειώσει η λήψη, ακολουθεί μια διαδικασία μετασχηματισμού Fourier, με σκοπό την «μεταφορά» του ληφθέντος σήματος στο χώρο της συχνότητας. Έπειτα, μπορεί να φιλτραριστεί το σήμα περεταίρω (Low Pass Butterworth Filter) μέσω ενσωματωμένου εργαλείου ψηφιακού φιλτραρίσματος (DSP). Μάλιστα, μπορούν να επιλεχθούν η τάξη του φίλτρου (1 − 10) καθώς και η συχνότητα αποκοπής (1-100Hz καθώς προορίζεται για ανάλυση ELF σημάτων). Τέλος, δίνεται η δυνατότητα αποθήκευσης σε αρχείο τριών διαφορετικών μορφών (.mat, .txt και .xlsx).el
heal.abstractThe goal of this postgraduate dissertation is the development of a hybrid system, able to receive analog signals in the ELF part of the spectrum (< 30 𝐻𝑧), amplify and filter them and lastly save the data on a computer. To achieve this, a PCB with all the necessary hardware (ICs, etc.) was designed, and a standalone application, using MATLAB, was developed, as well as Arduino firmware, so the PCB could interface with the computer. Starting with the PCB - it is made with two different inputs in mind. One is to be connected directly to an analog voltage source and the other one is to receive a digital input so that the user can work either with a digital or an analog input/initial signal. In the first case, the signal initially goes through a preamplifier (𝑥20) and then through an analog Notch filter, so that the 50𝐻𝑧 noise of the powerline supply is filtered out. The, now filtered, signal is ready to be transferred to an Arduino board, which acts as the interface, for the communication between the PCB and the computer. In the second case, the input signal (8-bit digital) goes through an onboard DAC, and then, as an analog signal follows the same path as in the first case. The Arduino board takes samples every 2ms from the PCB output pin, scales it between 0 – 5, and then through the onboard USB port, sends it to the computer. There, the standalone application, after the user selects the value of some necessary parameters, starts receiving samples of the signal from the Arduino. After it’s done receiving data, it automatically begins a process of Fourier transform, so that the signal is mapped to the frequency domain. Following that, one can filter the signal further through a built-in digital filtering tool (Low Pass Butterworth Filter). Additionally, the order of the filter (1 − 10) and the cutoff frequency (1 − 100 𝐻𝑧 because it is made with ELF signals in mind) can be selected (DSP). Lastly, the option of saving the data is given to the user in three different format files (.mat, .xlsx, .txt).en
heal.advisorNameChristofilakis, Vasilisen
heal.committeeMemberNameΧριστοφιλάκης, Βασίλειοςel
heal.committeeMemberNameChristofilakis, Vasilisen
heal.committeeMemberNameΦούντας, Κωνσταντίνοςel
heal.committeeMemberNameFountas, Konstantinosen
heal.committeeMemberNameΠαπαδόπουλος, Ιωάννηςel
heal.committeeMemberNamePapadopoulos, Ioannisen
heal.academicPublisherΠανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικήςel
heal.academicPublisherUniversity of Ioannina. School of Sciences. Physics Departmenten
heal.academicPublisherIDuoiel
heal.numberOfPages144el
heal.fullTextAvailabilitytrue-
Appears in Collections:Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ

Show simple item record
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Μ.Ε. Mystridis Georgios (2024).pdf7.26 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record  


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons