27. Сигнальные процессоры. Цифровая обработка сигналов (цос). Примеры задач цос.

Сигнальные процессоры

Используются для цифровой обработки сигналов:

1. фильтрация сигналов;

2. вычисление корреляционной функции сигналов;

3. обработка сигнала (преобразование, усиление, ограничение);

и т.д.

Пример.

Y(t) – полезный сигнал, убираются все помехи.

Для этих преобразований необходимо поставить фильтр.

Предпочтение отдается цифровой техники, т. к. изменив параметры, можно обрабатывать различные сигналы.

В случае аналогового фильтра, если меняется форма сигнала, необходимо пересчитывать и переделыватьвесь фильтр.

Фильтры с КИХ (конечная импульсная хар-ка)

С(k) – коэффициенты, Х(n-k) – дискретные значения функции.

A/D

F

D/A

t

Получили непрерывный сигнал без помех с помощью цифрового фильтра.

Если ∆t мало (меньше времени преобразования АЦП), то не успеем обработать сигнал. ∆t определяется по теореме котельникова. МКр не годится из-за низкой скорости обработки.

Реализация цифрового фильтра КИХ.

2 памяти в выч. устройстве: таблица коэффициентов, таблица значений.

1) Аппаратно реализуют команду МАС (умножение с накоплением).

S = AB+S (выполняется 1 такт).

Многопортовая память – за раз выбирается несколько операндов.

2) Все это в цикле делается (N).

Это особенности сигнальных процессоров. DSP – digital signal processor.

Пример ЦОС:

Регулятор скорости вращения вала двигателя: ПИД

пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

U(k) = U(k-1)+- ∆U

∆U (k) = Co U(k) – C1U(k-1)+C2U(k-2)

Сигнальные процессоры выпускают фирмы:

Texas Instruments, FreeScale Semiconducters, Analog Devices…

Motorola 56002, 96002 – низкая стоимость;

TMS 320 – интенсивный обмен с внешними устройствами;

ADSP – большой объем вычислений.

TMS м. б. обозначено TI (Texas Instruments).

41