Читайте также:
|
|
Тип арифметики.
Разрядность данных.
Быстродействие.
Тактовая частота и Время командного цикла.
Количество выполняемых команд за единицу времени.
Количество выполняемых операций с плавающей точкой за единицу времени.
Количество выполняемых операций MAC за единицу времени.
Адресуемый объём памяти.
Количество и параметры портов ввода-вывода.
Выбор ЦСП целиком определяется назначением разрабатываемой системы. Например, для массовых мобильных устройств важна дешевизна процессора, низкое энергопотребление, в то время как стоимость разработки системы отходит на второй план. С другой стороны, для измерительного оборудования, систем обработки звуковой и видеоинформации важны эффективность процессора, наличие развитых инструментальных средств, многопроцессорность и т. д.
Цифровые сигнальные процессоры строятся на основе т. н. «Гарвардской архитектуры», отличительной особенностью которой является то, что программы и данные хранятся в различных устройствах памяти — памяти программ и памяти данных. В отличие от архитектуры фон Неймана, где процессору для выборки команды и двух операндов требуется минимум три цикла шины, ЦСП может производить одновременные обращения, как к памяти команд, так и к памяти данных, и указанная выше команда может быть получена за два цикла шины. В реальности, благодаря продуманности системы команд и другим мерам, это время может быть сокращено до одного цикла. В реальных устройствах память команд может хранить не только программы, но и данные. В этом случае говорят, что ЦСП построен по модифицированной гарвардской архитектуре.
22-1. Методы анализа и синтеза цифровых фильтров. Архитектура цифровых фильтров.
См.вопрос 12-2
Линейный цифровой фильтр характеризуется передаточной функцией. Передаточная функция может описать, как фильтр будет реагировать на входной сигнал. Таким образом, проектирование фильтра состоит из постановки задачи, 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).
Способы реализации цифровых фильтров
Различают два вида реализации цифрового фильтра: аппаратный и программный. Аппаратные цифровые фильтры реализуются на элементах интегральных схем, тогда как программные реализуются с помощью программ, выполняемых ПЛИС, процессором или микроконтроллером. Преимуществом программных перед аппаратным является лёгкость воплощения, а также настройки и изменений, а также то, что в себестоимость такого фильтра входит только труд программиста. Недостаток — низкая скорость, зависящая от быстродействия процессора, а также трудная реализуемость цифровых фильтров высокого порядка.
Также см. вопросы про БИХ и КИХ фильтры
22-2. Среда программирования LabView.
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) – среда прикладного графического программирования, используемая в качестве стандартного инструмента для проведения измерений, анализа их данных, последующего управления приборами и исследуемыми объектами.
Сфера применения LabVIEW непрерывно развивается. В образовании она включает лабораторные практикумы по электротехнике, механике, физике. В инженерной практике – объекты промышленности, транспорта, в том числе воздушного, подводного и надводного флотов, космические аппараты.
Данная платформа полностью перекрывает потребности трех базовых областей применений:
Автоматизированные системы измерения и тестирования
Промышленные системы контроля и управления
Проектирование и отладка встраиваемых систем
Для приложений автоматизированного тестирования LabVIEW предоставляет широкий набор средств для ввода и вывода сигналов с различного аппаратного обеспечения, а также функции специализированного анализа, необходимые для проведения измерений в различных областях. Кроме этого, платформа содержит целый спектр инструментов для задач автоматизации и обработки данных:
Интерактивные измерения.
Автоматизированные системы испытаний.
Для проведения автоматизированных измерений LabVIEW содержит пакеты анализа, оптимизированные для различных измерительных задач:
Тестирование линий связи – средства обработки и генерации сложных модулированных сигналов и усовершенствованные функции для проведения спектральных измерений, расширяющие возможности библиотек, содержащихся в базовом комплекте LabVIEW
Измерение виброакустических сигналов – модули для исследования динамических акустических сигналов с целью оценки качества звука, или проведения структурных испытаний
Мониторинг состояния машин и механизмов– специализированные алгоритмы порядкового анализа вращающихся частей механизмов (вэйвлет-анализ, совместный частотно-временной анализ)
Обработка изображений
23-1. Основные задачи по обработке сигналов и способы их решения. Область применения систем цифровой обработки.
Цифровая обработка сигналов (ЦОС, DSP digital signal processing) — преобразование сигналов, представленных в цифровой форме.
Большинство реальных сигналов (например, звуковых) являются непрерывными функциями. Для обработки на компьютере требуется перевести сигналы в цифровую форму (Необходимость квантования объясняется тем, что в вычислительных устройствах значение сигнала должно быть представлено числом конечной разрядности). Один из способов это сделать – равномерно по времени измерить значения сигнала на определенном промежутке времени и ввести полученные значения амплитуд в компьютер. Если делать измерения достаточно часто, то по полученному дискретному сигналу можно будет достаточно точно восстановить вид исходного непрерывного сигнала.
Области применения цифровой обработки:
телекоммуникационные системы (кодирование, модуляция, демодуляция, декодирование, сжатие и восстановление речевых сообщений, подавление эха, защищенная связь);
радиолокация;
гидролокация;
сейсмология (предсказание землетрясений);
медицина (обработка томограмм, электрокардиограмм, диагностическое формирование изображений, обработка сигнала в слуховых аппаратах);
добывающая и обрабатывающая промышленность (диагностика и контроль);
идентификация диктора (определение, кто из ограниченного числа дикторов произнес данную фразу);
верификация диктора (определение, является ли говорящий тем, за кого он себя выдает);
анализ временных рядов (трафика в локальных и глобальных сетях передачи данных, колебания численности населения, курсов акций, курсов валют и т.д.)
обработка телевизионных и компьютерных изображений.
Недостатки:
1. Относительно низкое быстродействие устройств ЦОС по сравнению с аналоговыми устройствами, которое ограничивает сверху диапазон частот обрабатываемых сигналов.
2. Относительно высокое энергопотребление.
Возможность цифровой обработки широкополосных сигналов определяется, с одной стороны, используемой элементной базой, с другой стороны, сложностью алгоритма обработки.
23-2. Аппаратные средства компании National Instruments.
????????
Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 106 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Этапы разработки фильтра | | | Учет основных средств. |