Implementación de un algoritmo de compresión de datos de registro acústico en plataformas DSP y FPGA

Área de la Ciencia:

• La geofísica
• Procesamiento de señales
• Compresión de datos

Sus antecedentes:

• El registro acústico de detección remota se enfrenta a desafíos en la carga de datos en tiempo real y el registro rápido.
• La compresión de datos de Downhole es una estrategia clave para superar estas limitaciones.

Objetivo del estudio:

• Analizar sistemáticamente un método de compresión de datos basado en la transformación wavelet para los datos de registro acústico.
• Desarrollar y evaluar plataformas de hardware (DSP y FPGA) para la implementación de este algoritmo de compresión.

Principales métodos:

• Desarrolló y ejecutó un algoritmo de compresión de datos basado en la transformación wavelet en plataformas de hardware DSP y FPGA.
• Implementado el algoritmo de descompresión en una computadora host.
• El rendimiento evaluado utilizando datos reales de registro acústico, centrándose en la relación de compresión, la distorsión y el tiempo de ejecución.

Principales resultados:

• Se logró una relación de compresión de aproximadamente el 50% con un impacto mínimo en la morfología de la señal y la extracción de ondas.
• El algoritmo mostró una relación mínima con la plataforma de hardware específica (DSP frente a FPGA) en términos de relación de compresión y distorsión.
• La implementación de FPGA fue significativamente más rápida (42 μs) que DSP (millisegundos) y ocupó menos memoria.

Conclusiones:

• La compresión de datos basada en la transformación de ondas es efectiva para el registro acústico de detección remota, preservando la información esencial de la forma de onda.
• FPGA ofrece un rendimiento superior para el procesamiento en tiempo real en comparación con DSP.
• Este enfoque mejora la eficiencia del registro y reduce la carga de trabajo del controlador, proporcionando una referencia para futuros diseños de herramientas.