Legg til favoritt Set Hjemmeside
Stilling:Hjem >> Nyheter

produkter Kategori

Produkter Tags

Fmuser nettsteder

Hva er digital signalbehandling?

Date:2019/10/15 17:37:52 Hits:


Hva er digital signalbehandling? 
DSP manipulerer forskjellige typer signaler med den hensikt å filtrere, måle eller komprimere og produsere analoge signaler. Analoge signaler skiller seg ved å ta informasjon og oversette den til elektriske pulser med varierende amplitude, mens digital signalinformasjon blir oversatt til binært format der hver bit av data er representert av to skillelige amplituder. En annen merkbar forskjell er at analoge signaler kan representeres som sinusbølger og digitale signaler er representert som kvadratiske bølger. DSP finnes i nesten alle felt, enten det er oljeprosessering, lydgjengivelse, radar og ekkolodd, medisinsk bildebehandling eller telekommunikasjon - i det vesentlige alle applikasjoner der signaler komprimeres og reproduseres. 


Så hva er egentlig digital signalbehandling? Den digitale signalprosessen tar signaler som lyd, tale, video, temperatur eller trykk som allerede er digitalisert og manipulerer dem deretter matematisk. Denne informasjonen kan deretter representeres som diskret tid, diskret frekvens eller andre diskrete former, slik at informasjonen kan behandles digitalt. En analog-til-digital omformer er nødvendig i den virkelige verden for å ta analoge signaler (lyd, lys, trykk eller temperatur) og konvertere dem til 0 og 1 for et digitalt format. 

En DSP inneholder fire viktige komponenter: 
 Computing Engine: Matematiske manipulasjoner, beregninger og prosesser ved å få tilgang til programmet, eller oppgaven, fra programminnet og  informasjonen som er lagret i dataminnet.
 Dataminne: Dette lagrer informasjonen som skal behandles og fungerer hånd i hånd med programminnet. 
 Programminne: Dette lagrer programmene eller oppgavene som DSP-en skal bruke til å behandle, komprimere eller manipulere data.
 I / O: Dette kan brukes til forskjellige ting, avhengig av hvilket felt DSP brukes til, dvs. eksterne porter, serielle porter, tidtakere og tilkobling til omverdenen. 



Nedenfor er en figur av hvordan de fire komponentene i en DSP ser ut i en generell systemkonfigurasjon. 


DSP FIlters 
Chebyshev-filteret er et digitalt filter som kan brukes til å skille ett frekvensbånd fra et annet. Disse filtrene er kjent for sitt primære attributt, hastighet, og selv om de ikke er de beste i ytelseskategorien, er de mer enn tilstrekkelig for de fleste applikasjoner. Utformingen av Chebyshev-filteret ble konstruert rundt den matematiske teknikken, kjent som z-transform. I utgangspunktet konverterer z-transformen et diskret-tidssignal som består av en sekvens med reelle eller komplekse tall til en frekvensdomenerepresentasjon. Chebyshev-responsen brukes vanligvis for å oppnå en raskere avrulling ved å tillate krusning i frekvensresponsen. Disse filtrene kalles type 1-filtre, noe som betyr at krusningen i frekvensresponsen bare er tillatt i passbåndet. Dette gir den beste tilnærmingen til den ideelle responsen til ethvert filter for en spesifisert rekkefølge og krusning. Den ble designet for å fjerne bestemte frekvenser og la andre passere gjennom filteret. Chebyshev-filteret er generelt lineært i sin respons, og et ikke-lineært filter kan føre til at utsignalet inneholder frekvenskomponenter som ikke var til stede i inngangssignalet. 


Hvorfor bruke digital signalbehandling?
For å forstå hvordan digital signalbehandling, eller DSP, sammenligner med analoge kretsløp, vil man sammenligne de to systemene med hvilken som helst filterfunksjon. Mens et analogt filter vil bruke forsterkere, kondensatorer, induktorer eller motstander, og være rimelig og lett å montere, ville det være ganske vanskelig å kalibrere eller endre filterrekkefølgen. Imidlertid kan de samme tingene gjøres med et DSP-system, bare enklere å designe og endre. Filterfunksjonen på et DSP-system er programvarebasert, slik at du kan velge flere filtre. For å lage fleksible og justerbare filtre med høye ordre svar krever bare DSP-programvaren, mens analog krever ekstra maskinvare. 

For eksempel skal et praktisk båndpassfilter, med en gitt frekvensrespons, ha en stoppbånd-avrullingskontroll, passbåndstemming og breddekontroll, uendelig demping i stoppbåndet, og en respons i passbåndet som er helt flatt med nullfaseskift. Hvis det ble brukt analoge metoder, ville andreordens filtre kreve mye forskjøvet høy-Q-seksjoner, noe som til slutt betyr at det vil være ekstremt vanskelig å stille inn og justere. Mens du nærmer oss dette med DSP-programvare, bruker en endelig impulsrespons (FIR), er filterets tidsrespons på en impuls den vektede summen av nåtiden og et begrenset antall tidligere inngangsverdier. Uten tilbakemelding slutter den eneste responsen på en gitt prøve når prøven når "enden av linjen". Med disse designforskjellene i tankene, velges DSP-programvare for sin fleksibilitet og enkelhet i forhold til analoge kretsfilterutforminger. 

Når du lager dette båndpassfilteret, er det ikke en forferdelig oppgave å fullføre å bruke DSP. Det er mye enklere å implementere det og produsere filtrene, ettersom du bare trenger å programmere filtrene det samme med hver DSP-brikke som skal inn i enheten. Imidlertid bruker du analoge komponenter risikoen for defekte komponenter, justerer kretsen og programmerer filteret på hver enkelt analoge krets. DSP skaper en rimelig og mindre kjedelig filterdesign for signalbehandling og øker nøyaktigheten for innstilling og justering av filtre generelt.


ADC & DAC
Elektrisk utstyr brukes sterkt i nesten alle felt. Analoge til digitale omformere (ADC) og digitale til analoge omformere (DAC) er viktige komponenter for enhver variasjon av DSP i et hvilket som helst felt. Disse to konverteringsgrensesnittene er nødvendige for å konvertere signaler fra den virkelige verden for å gi rom for digitalt elektronisk utstyr for å plukke opp ethvert analogt signal og behandle det. Ta for eksempel en mikrofon: ADC konverterer det analoge signalet som er samlet av en inngang til lydutstyr, til et digitalt signal som kan sendes ut av høyttalere eller skjermer. Mens det passerer gjennom lydutstyret til datamaskinen, kan programvare legge til ekko eller justere tempo og tonehøyde for stemmen for å få en perfekt lyd. På den annen side vil DAC konvertere det allerede behandlede digitale signalet tilbake til det analoge signalet som brukes av lydutstyr som monitorer. Nedenfor er en figur som viser hvordan forrige eksempel fungerer og hvordan lydinngangssignalene kan forbedres gjennom gjengivelse, og deretter sendes ut som digitale signaler gjennom skjermer.


En type analog til digital omformer, kjent som den digitale rampen ADC, innebærer en komparator. Verdien av den analoge spenningen på et eller annet tidspunkt sammenlignes med en gitt standardspenning. En måte å oppnå dette på er å bruke den analoge spenningen til en terminal på komparatoren og utløseren, kjent som en binær teller, som driver en DAC. Mens utgangen fra DAC implementeres til den andre terminalen på komparatoren, vil den utløse et signal hvis spenningen overstiger den analoge spenningsinngangen. Overgangen til komparatoren stopper den binære telleren, som deretter holder den digitale verdien som tilsvarer den analoge spenningen på det punktet. Figuren nedenfor viser et diagram av en digital rampe ADC. 


Bruksområder for DSP
Det er mange varianter av en digital signalprosessor som kan utføre forskjellige ting, avhengig av applikasjonen som blir utført. Noen av disse variantene er lydsignalbehandling, lyd- og videokomprimering, talebehandling og gjenkjenning, digital bildebehandling og radarapplikasjoner. Forskjellen mellom hver av disse applikasjonene er hvordan den digitale signalprosessoren kan filtrere hver inngang. Det er fem forskjellige aspekter som varierer fra hver DSP: klokkefrekvens, RAM-størrelse, databussbredde, ROM-størrelse og I / O-spenning. Alle disse komponentene vil egentlig bare påvirke det aritmetiske formatet, hastigheten, hukommelsesorganisasjonen og databredden til en prosessor. 

En kjent arkitekturlayout er Harvard-arkitekturen. Denne utformingen gjør det mulig for en prosessor å få tilgang til to minnebanker ved å bruke to uavhengige sett med busser. Denne arkitekturen kan utføre matematiske operasjoner mens du henter ytterligere instruksjoner. En annen er Von Neumann-minnearkitekturen. Selv om det bare er en databuss, kan ikke operasjoner lastes mens instruksjonene hentes. Dette forårsaker papirstopp som til slutt bremser utførelsen av DSP-applikasjoner. Selv om disse prosessorene ligner en prosessor som brukes i en vanlig datamaskin, er disse digitale signalprosessorene spesialiserte. Det betyr ofte at DSP-ene for å utføre en oppgave er pålagt å bruke fastpunkts aritmetikk. 

En annen er prøvetaking, som er reduksjon av et kontinuerlig signal til et diskret signal. En viktig applikasjon er konvertering av en lydbølge. Audio sampling bruker digitale signaler og puls-kodemodulering for reproduksjon av lyd. Det er nødvendig å fange lyd mellom 20 - 20,000 50 Hz for mennesker å høre. Samplingsfrekvenser høyere enn rundt 60 kHz - XNUMX kHz kan ikke gi mer informasjon til det menneskelige øret. Ved å bruke forskjellige filtre med DSP-programvare og ADC og DAC, kan eksempler på lyd reproduseres gjennom denne teknikken. 

Digital signalbehandling brukes sterkt i daglige operasjoner, og er avgjørende for å gjenskape analoge signaler til digitale signaler til mange formål.


Kan hende du også liker:

DSP - Digital Signal Processing Tutorial

Forklar Digital Signal Processing (DSP) og Modulation

Legg igjen en beskjed 

Navn *
Epost *
Telefon
Adresse
Kode Se bekreftelseskoden? Klikk oppdatere!
Melding
 

Meldingsliste

Kommentarer Loading ...
Hjem| Om Oss| Produkter| Nyheter| Last ned| Støtte| Tilbakemelding| Kontakt oss| Service

Kontakt: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / WeChat: + 86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-post: [e-postbeskyttet] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Adresse på engelsk: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Adresse på kinesisk: 广州市天河区黄埔大道西273台惠广305号)