Ultrasonic sonar for the visually impaired with obstacles sonification

Abstract

In this master’s thesis it is intended to develop a portable device that can be used by people with visual impairment in the echolocation of obstacles. This device must be capable of transmitting and detecting ultrasound signals to work as a sonar and still allow its operation as a parametric speaker capable of performing the sonification of obstacles. To do this, it was necessary to develop a Sigma-Delta ADC in FPGA that allows a high density in the independent acquisition of a large number of channels in a small device. Tests performed with the developed Sigma-Delta ADC revealed low distortion and good signal-to-noise ratio, comparable to same type ADCs available on the market. The path for the construction of the device is, then, open.

Nesta tese de mestrado pretende-se desenvolver um dispositivo portátil que possa ser usado por pessoas com deficiência visual na ecolocalização de obstáculos. Este dispositivo deverá ser dotado de capacidade de emissão e deteção de ultrassons para funcionar como um sonar e permitir ainda o seu funcionamento como altifalante paramétrico capaz de realizar a sonificação dos obstáculos. Para tal, foi necessário desenvolver uma ADC Sigma-Delta em FPGA que permita uma alta densidade na aquisição independente de um grande número de canais num dispositivo de pequenas dimensões. Os testes realizados com a ADC Sigma-Delta revelaram uma baixa distorção e uma boa relação sinal ruı́do, comparáveis às ADCs do mesmo tipo existentes no mercado. Está assim preparado o caminho para a construção do dispositivo.