Sistema de aquisição e de processamento em tempo real - Parte 1

Olá, estou com uma idéia na cabeça e vou começar a relatar os passos do desenvolvimento deste projeto.

O objetivo do projeto é fazer um sistema de aquisição e de processamento com código e hardware abertos(ainda não posso comentar sobre o custo) para que seja usado por pesquisadores do Brasil (do mundo, talvez) que estudam o corpo humano, principalmente o cérebro através da eletroencefalografia, utilizando um FPGA (Field Programmable Gate Array, Matriz de Portas Programáveis em Campo) como processador em tempo-real e um robusto sistema de aquisição com um SNR (Signal-to-Noise Ratio, Razão Sinal-Ruído) o mais alto possível que se possa obter, também olhando para o fator custo-benefício em razão do poder aquisitivo baixo da maioria dos campos de pesquisa no Brasil.  

Baseado na parte do sistema eletrônica da tese do doutorado do pós-doutor Vinícius Rosa Cota [1], um canal do sistema de aquisição vai consistir de uma pré-amplificação para aumentar o SNR do sinal desejado, uma amplificação para adequar a amplitude do sinal que entrar no ADC (Analogic-Digital Converter, Conversor Analógico-Digital), uma filtragem com o objetivo de retirar as frequências indesejadas do sinal ou limitar a frequência do sinal para que seja a metade da taxa de amostragem do ADC (de acordo com o teorema de Nyquist), finalizando com um ADC que será usado na conversão do sinal em bits para que seja usado por um computador, microcontrolador ou um FPGA (este é o que desejo).

A parte de processamento de sinais será feita digitalmente em um FPGA, escrito em linguagem VHDL (VHSIC Hardware Description Language, Linguagem de descrição de hardware VHSIC) [2]. O uso do FPGA foi por podermos paralelizar o processamento, ou seja, podemos fazer várias ações ao mesmo tempo, otimizando, assim, o tempo gasto, além de podermos também otimizarmos os cálculos do jeito que nós queremos. Em um microcontrolador, nós estamos limitados pelos recursos de hardware e software que o fabricante nos impõe.
Em um post posterior, eu direi quais os prováveis componentes que eu usarei, além de comentar sobre o custo aproximado de um canal usando esses componentes.

Quem quiser ajudar, estou a disposição para ouvir as críticas e elogios, mas prefiro as críticas e que elas sejam construtivas.

Bibliografia

[1] Cota, VR 2007, "Hiperexcitabilidade e hipersincronismo em modelos animais de epilepsia - Aspectos Temporais do recrutamento de substratos neurais na ictogênese", pp 36-47;

[2] VHDL - http://pt.wikipedia.org/wiki/VHDL, acesso em 12/12/2009.