Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов»




Скачать 160.26 Kb.
НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов»
страница2/4
Дата публикации22.05.2013
Размер160.26 Kb.
ТипПояснительная записка
www.vbibl.ru > Информатика > Пояснительная записка
1   2   3   4
^

Теоретические сведения


Цифровая обработка сигналов (ЦОС, DSP - англ. digitalsignalprocessing) — преобразование сигналов, представленных в цифровой форме.

Любой непрерывный (аналоговый) сигнал s(t) может быть подвергнут дискретизации по времени и квантованию по уровню (оцифровке), то есть представлен в цифровой форме. Если частота дискретизации сигнала Fd не меньше, чем удвоенная наивысшая частота в спектре сигнала Fmax (то есть f_d\geq 2\cdot f_{max}), то полученный дискретный сигнал s(k) эквивалентен сигналу s(t) (см. теорему Котельникова). При помощи математических алгоритмов s(k) преобразуется в некоторый другой сигнал s1(k) имеющий требуемые свойства. Процесс преобразования сигналов называется фильтрацией, а устройство, выполняющее фильтрацию, называется фильтр. Поскольку отсчёты сигналов поступают с постоянной скоростью Fd, фильтр должен успевать обрабатывать текущий отсчет до поступления следующего (чаще - до поступления следующих n отсчётов, где n - задержка фильтра), то есть обрабатывать сигнал в реальном времени. Для обработки сигналов (фильтрации) в реальном времени применяют специальные вычислительные устройства — цифровые сигнальные процессоры.

Всё это полностью применимо не только к непрерывным сигналам, но и к прерывистым, а также к сигналам, записанным на запоминающие устройства. В последнем случае скорость обработки непринципиальна, так как при медленной обработке данные не будут потеряны.

Различают методы обработки сигналов во временной (англ. timedomain) и в частотной (англ. frequencydomain) области. Эквивалентность частотно-временных преобразований однозначно определяется через преобразование Фурье.

Обработка сигналов во временной области широко используется в современной электронной осциллографии и в цифровых осциллографах. А для представления сигналов в частотной области используются цифровые анализаторы спектра. Для изучения математических аспектов обработки сигнала.

В последние годы при обработке сигналов и изображений широко используется новый Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата

Лист

9

К2.002.110.ПЗ
математический базис представления сигналов с помощью "коротких волночек" - вейвлетов. С его помощью могут обрабатываться нестационарные сигналы, сигналы с разрывами и иными особенностями и сигналы в виде пачек.

Цифровые фильтры на сегодняшний день применяются практически везде, где требуется обработка сигналов, в частности в спектральном анализе, обработке изображений, обработке видео, обработке речи и звука и многих других приложениях.
^ Характеристика цифровых фильтров

Линейный стационарный цифровой фильтр характеризуется передаточной функцией. Передаточная функция может описать, как фильтр будет реагировать на входной сигнал. Таким образом, проектирование фильтра состоит из постановки задачи (например, фильтр восьмого порядка, фильтр низких частот с конкретной частотой среза), а затем производится расчет передаточной функции, которая определяет характеристики фильтра.

Передаточная функция фильтра имеет вид:



где порядок фильтра большее N или M. В данном случае это формула БИХ-фильтра. Если знаменатель равен единице, то получаем формулу КИХ-фильтра (без обратной связи).
Преимущества

  • Преимуществами цифровых фильтров перед аналоговыми являются:

  • Высокая точность (точность аналоговых фильтров ограничена допусками на элементы).

  • В отличие от аналогового фильтра передаточная функция не зависит от дрейфа характеристик элементов.

  • Гибкость настройки, лёгкость изменения.

  • Компактность — аналоговый фильтр на очень низкую частоту (доли герца, например) потребовал бы чрезвычайно громоздких конденсаторов или индуктивностей.


Недостатки

Изм.

Лист

докум.

Подпись

Дата

Лист

10

К2.002.104.ПЗ
Недостатками цифровых фильтров по сравнению с аналоговыми являются:

  • Трудность работы с высокочастотными сигналами. Полоса частот ограничена частотой Найквиста, равной половине частоты дискретизации сигнала. Поэтому для высокочастотных сигналов применяют аналоговые фильтры, либо, если на высоких частотах нет полезного сигнала, сначала подавляют высокочастотные составляющие с помощью аналогового фильтра, затем обрабатывают сигнал цифровым фильтром.

  • Трудность работы в реальном времени — вычисления должны быть завершены в течение периода дискретизации.

  • Для большой точности и высокой скорости обработки сигналов требуется не только мощный процессор, но и дополнительное, возможно дорогостоящее, аппаратное обеспечение в виде высокоточных и быстрых ЦАП и АЦП.


1   2   3   4

Похожие:

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры...
Вычислительная система цифровой обработки сигналов в реальном времени пояснительная записка

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры...
Вычислительная система цифровой обработки сигналов в реальном времени пояснительная записка

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Процессоры...
Стивен Смит. Научно-техническое руководство по цифровой обработке сигналов [Электронный ресурс] / Пер с англ фирмы «Автэкс». – С-пб,...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту на тему микропроцессорная...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Cхемотехника»
Цель данного курсового проекта заключается в проектировании препроцессора, предназначенного для аппаратной реализации различных функций...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Электроника и схемотехника»
Цель данного курсового проекта заключается в проектировании препроцессора, предназначенного для аппаратной реализации различных функций...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине " микропроцессорные системы "

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconМультиклеточные процессоры
Мультиклеточное ядро с принципиально новой (пост-неймановской) мультиклеточной архитектурой предназначено для решения задач управления...

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту “
Описание приведено для 16 разрядного ассемблера и работы только со словом (2 байта). 6

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Процессоры для цифровой обработки сигналов» iconПояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Схемотехника эвм»
Курсовой проект выполнен в целях закрепления теоретических знаний, полученных во время изучения курса «Схемотехника эвм», а также...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.vbibl.ru
Главная страница