1. Роль и место цос и в современной радиоэлектронике. Преимущества и эффективность цос. Последовательность операций цос.
Новые технологии ЦОС, возникшие на стыке электросвязи и компьютерной техники, становятся основой современных локальных и глобальных коммуникационных систем. ЦОС используется при обработке (кодировании) различного рода сигналов, будь то звук или видео, то есть играет важную роль во всём, что нас окружает: интернет, телевидение, сотовая связь, радио и т.д.
Основные этапы цифровой обработки:
Преобразование непрерывного или аналогово сигнала в последовательность чисел;
Преобразование полученной последовательности в другую числовую последовательность;
Преобразование другой числовой последовательности в непрерывный сигнал.
Преимущества и эффективность ЦОС.
- большая гибкость (или многофункциональность): систему ЦОС (или процессор) можно использовать для выполнения различных функций без изменения аппаратной части; это осуществляется просто путем изменения программы, это главное преимущество ЦОС;
- мультиплексирование, т.е. возможность обработки сигналов от многих источников, если это позволяет производительность процессора;
- возможность реализации практически любых преобразований, в том числе и таких, которые просто невозможны при аналоговой обработке сигналов; снимаються любые ограничения на обработку, свойственные аналоговой технике; обеспечивается реализация любых формально описываемых преобразований.
операций ЦОС.
Несмотря на бесконечные возможности ЦОС, все системы цифровой обработки построены на небольшом числе операций, из которых строятся алгоритмы любой сложности. Эти операции называются базовыми или ключевыми. Для выполнения их требуется только четыре арифметических действия: умножение, сложение, вычитание и сдвиг. Ключевых операций всего 5:
- свертка,
- корреляция,
- фильтрация,
- дискретные частотные преобразования,
- модуляция.
Последовательность операций ЦОС.
2. Дискретные линейные системы. Представление дискретных последова-тельностей. Нормированное время.
Линейной импульсной системой называется такая система автоматического управления, которая кроме звеньев, описываемых линейными дифференциальными уравнениями, содержит импульсный элемент, преобразующий непрерывное входное воздействие в последовательность импульсов (рис, 14.1, а).
В общем случае можно изобразить обобщенную структурную схему импульсной системы так, как показано на рис. 14.1,6, где все непрерывные звенья сведены в один блок — непрерывную часть системы 114, Последняя может иметь какую угодно структуру (любой сложности, с обратными связями и т. п.).
Импульсный элемент может представлять собой самостоятельное функциональное устройство (см., например, рис. 1.25) или являться составной частью цифро-аналоговых преобразователей, входящих в систему управления с цифровыми управляющими машинами (ЦВМ). Более подробно системы с ЦВМ будут рассмотрены ниже.
Чаще всего эти моменты времени равноотстоящие,
— период дискретности. В результате импульсной модуляции изменяется какой-либо параметр импульса (амплитуда, ширина). Форма импульсов может быть любой (прямоугольной, трапецеидальной и т.п.), но обычно используются импульсы прямоугольной формы.
Таким образом, номер отсчёта n представляет собой нормированное время.
Переход к нормированному времени позволяет рассматривать дискретный сигнал как функцию целочисленной переменной n. В дальнейшем описания дискретного сигнала в виде x(nT) и x(n) будем считать равнозначными, т.е. x(nT) = x(n).
При изучении цифровых цепей в качестве испытательных воздействий применяются следующие типовые дискретные сигналы:
а) цифровой единичный импульс, описываемый соотношением
u0(n)=1 при n=0, u0(n)=0 при n≠0, (1.3)
аа) задержанный цифровой единичный импульс, описываемый соотношением
u0(n-n0)=1 при n=0, u0(n-n0)=0 при n≠0, (1.4)
б) цифровой единичный скачок, описываемый соотношением
u1(n)=1 при n≥0, u1(n)=0 при n<0,
бб) задержанный цифровой единичный скачок, описываемый соотношением
u1(n-n0)=1 при n≥n0, u1(n-n0)=0 при n< n0,
в) дискретная экспонента, описываемая соотношением
x(n)=аn при n≥0, x(n)=0 при n<0,
г) дискретная косинусоида (синусоида) (рис. 1.5), описываемая соотношением
,