Ki sa ki se Digital Siyal Processing?

Ki sa ki se Digital Siyal Processing? 
DSP manipile diferan kalite siyal ak entansyon pou filtre, mezire, oswa konpresyon ak pwodwi siyal analòg. Siyal analòg yo diferan lè yo pran enfòmasyon ak tradwi li nan batman elektrik ki varye anplitid, tandiske enfòmasyon siyal dijital yo tradui nan fòma binè kote chak ti moso done reprezante pa de anplitid distenge. Yon lòt diferans aparan se ke siyal analòg yo ka reprezante kòm vag sinis ak siyal dijital yo reprezante kòm vag kare. DSP ka jwenn nan prèske nenpòt domèn, kit se pwosesis lwil oliv, repwodiksyon son, rada ak sonar, tretman imaj medikal, oswa telekominikasyon - esansyèlman nenpòt aplikasyon kote siyal yo ap konprese ak repwodui. 

Se konsa, ki sa egzakteman se pwosesis siyal dijital? Pwosesis siyal dijital la pran siyal tankou odyo, vwa, videyo, tanperati, oswa presyon ki te deja nimerik epi yo manipile yo matematikman. Lè sa a, enfòmasyon sa a ka reprezante kòm tan disrè, frekans disrè, oswa lòt fòm disrè pou enfòmasyon yo ka trete dijitalman. Yon konvètisè analòg-a-dijital nesesè nan mond reyèl la pou pran siyal analòg (son, limyè, presyon, oswa tanperati) epi konvèti yo an 0 ak 1 pou yon fòma dijital. 

Yon DSP gen kat eleman kle: 
 Computing Engine: Manipilasyon matematik, kalkil, ak pwosesis lè w gen aksè nan pwogram nan, oswa travay, nan memwa pwogram lan ak  enfòmasyon ki estoke nan memwa done yo.
 Done memwa: Sa a estoke enfòmasyon yo dwe trete ak travay men nan men ak memwa pwogram. 
 Memwa Pwogram: Sa a estoke pwogram, oswa travay, ke DSP a pral itilize pou trete, konprese, oswa manipile done yo.
 I/O: Sa a ka itilize pou plizyè bagay, tou depann de jaden an yo te itilize DSP pou, sa vle di pò ekstèn, pò seri, revèy, ak konekte ak mond lan deyò. 

Anba la a se yon figi sou kisa kat eleman yo nan yon DSP sanble nan yon konfigirasyon sistèm jeneral. 

Filtè DSP 
Filtè Chebyshev se yon filtè dijital ki ka itilize pou separe yon gwoup frekans ak yon lòt. Filtè sa yo konnen pou atribi prensipal yo, vitès, epi pandan ke yo pa pi bon an nan kategori pèfòmans lan, yo pi plis pase adekwat pou pifò aplikasyon yo. Konsepsyon filtè Chebyshev te enjenyè nan teknik matematik la, ke yo rekonèt kòm z-transfòm. Fondamantalman, transfòmasyon z la konvèti yon siyal tan disrè, ki fòme ak yon sekans nonm reyèl oswa konplèks nan yon reprezantasyon domèn frekans. Se repons Chebyshev a jeneralman itilize pou reyalize yon woule-off pi vit pa pèmèt rid nan repons frekans lan. Yo rele filtè sa yo filtè tip 1, sa vle di rid nan repons frekans lan sèlman pèmèt nan pasaj la. Sa a bay pi bon apwoksimasyon nan repons ideyal la nan nenpòt filtè pou yon lòd espesifye ak rid. Li te fèt pou retire sèten frekans epi pèmèt lòt moun pase nan filtè a. Filtè Chebyshev se jeneralman lineyè nan repons li yo ak yon filtè ki pa lineyè ta ka lakòz siyal pwodiksyon an ki gen eleman frekans ki pa te prezan nan siyal la opinyon. 


Poukisa itilize Digital Signal Processing?
Pou konprann ki jan pwosesis siyal dijital, oswa DSP, konpare ak sikwi analòg, youn ta konpare de sistèm yo ak nenpòt fonksyon filtre. Pandan ke yon filtè analòg ta sèvi ak anplifikatè, kondansateur, induktè, oswa rezistans, epi yo dwe abòdab ak fasil yo rasanble, li ta pito difisil yo kalibre oswa modifye lòd la filtre. Sepandan, menm bagay yo ka fè ak yon sistèm DSP, jis pi fasil pou konsepsyon ak modifye. Fonksyon filtre sou yon sistèm DSP se lojisyèl ki baze sou, kidonk filtè miltip yo ka chwazi nan. Epitou, pou kreye filtè fleksib ak reglabl ak repons gwo lòd sèlman mande pou lojisyèl DSP a, tandiske analòg mande pou pyès ki nan konpitè adisyonèl. 

Pou egzanp, yon filtè bandpass pratik, ak yon repons frekans bay yo ta dwe gen yon kontwòl woule-off stopband, akor passband ak kontwòl lajè, atenuasyon enfini nan stopband la, ak yon repons nan pasband la ki konplètman plat ak chanjman faz zewo. Si yo te itilize metòd analòg, filtè dezyèm lòd yo ta mande anpil seksyon wo-Q ki depale, ki finalman vle di ke li pral trè difisil pou ajiste ak ajiste. Pandan w ap apwoche sa a ak lojisyèl DSP, lè l sèvi avèk yon repons enpilsyon fini (FIR), repons tan filtè a nan yon enpilsyon se sòm pondéré prezan an ak yon kantite fini valè opinyon anvan yo. Ki pa gen okenn fidbak, repons sèlman li nan yon echantiyon bay fini lè echantiyon an rive nan "fen liy lan". Avèk diferans konsepsyon sa yo nan tèt ou, yo chwazi lojisyèl DSP pou fleksibilite li ak senplisite sou konsepsyon sikwi analòg filtre. 

Lè w ap kreye filtè bandpass sa a, lè l sèvi avèk DSP se pa yon travay terib pou konplete. Aplike li ak fabrikasyon filtè yo pi fasil, paske ou gen sèlman pwograme filtè yo menm jan ak chak chip DSP ki antre nan aparèy la. Sepandan, lè l sèvi avèk konpozan analòg, ou gen risk pou konpozan defo, ajiste kous la ak pwograme filtè a sou chak sikwi analòg endividyèl. DSP kreye yon fason abòdab ak mwens fatigan nan konsepsyon filtre pou pwosesis siyal ak ogmante presizyon pou akor ak ajiste filtè an jeneral.


ADC & DAC
Ekipman elektrik yo itilize anpil nan prèske chak jaden. Konvètisè analòg dijital (ADC) ak konvètisè dijital analòg (DAC) se eleman esansyèl pou nenpòt varyasyon DSP nan nenpòt domèn. De koòdone konvèti sa yo nesesè pou konvèti siyal mond reyèl la pou pèmèt ekipman elektwonik dijital ranmase nenpòt siyal analòg epi trete li. Pran yon mikwofòn pou egzanp: ADC a konvèti siyal analòg la kolekte pa yon opinyon nan ekipman odyo nan yon siyal dijital ki ka soti nan moun ki pale oswa monitè. Pandan ke li ap pase nan ekipman odyo a nan òdinatè a, lojisyèl ka ajoute eko oswa ajiste tanpo a ak ton nan vwa a jwenn yon son pafè. Nan lòt men an, DAC pral konvèti siyal dijital deja trete a tounen nan siyal analòg ke yo itilize pa ekipman pwodiksyon odyo tankou monitè. Anba la a se yon figi ki montre kouman egzanp anvan an travay ak ki jan siyal opinyon odyo li yo ka amelyore atravè repwodiksyon, ak Lè sa a, soti kòm siyal dijital atravè monitè.

Yon kalite analog to digital convertisseur, ke yo rekonèt kòm digital ranp ADC, enplike yon comparateur. Valè vòltaj analòg la nan kèk pwen nan tan konpare ak yon vòltaj estanda bay yo. Youn nan fason yo reyalize sa a se lè w aplike vòltaj analòg la nan yon tèminal nan konparatè a ak deklanche, ke yo rekonèt kòm yon kontwa binè, ki kondwi yon DAC. Pandan ke pwodiksyon DAC a aplike nan lòt tèminal konparatè a, li pral deklanche yon siyal si vòltaj la depase opinyon vòltaj analòg la. Tranzisyon an nan konparezon a sispann kontwa binè a, ki Lè sa a, kenbe valè dijital ki koresponn ak vòltaj la analòg nan pwen sa a. Figi ki anba a montre yon dyagram yon ADC ranp dijital. 

Aplikasyon DSP
Gen anpil varyant nan yon processeur siyal dijital ki ka egzekite bagay diferan, tou depann de aplikasyon an ke yo te fè. Gen kèk nan sa yo varyant yo se pwosesis siyal odyo, konpresyon odyo ak videyo, pwosesis lapawòl ak rekonesans, pwosesis imaj dijital, ak aplikasyon pou rada. Diferans ki genyen ant chak nan aplikasyon sa yo se ki jan processeur siyal dijital la ka filtre chak opinyon. Gen senk aspè diferan ki varye de chak DSP: frekans revèy, gwosè RAM, lajè otobis done, gwosè ROM, ak vòltaj I/O. Tout eleman sa yo vrèman pral afekte fòma aritmetik, vitès, òganizasyon memwa, ak lajè done yon processeur. 

Yon achitekti byen koni se achitekti Harvard. Konsepsyon sa a pèmèt yon processeur an menm tan aksede de bank memwa lè l sèvi avèk de seri otobis endepandan. Achitekti sa a ka egzekite operasyon matematik pandan y ap chache plis enstriksyon. Yon lòt se achitekti memwa Von Neumann. Pandan ke gen yon sèl otobis done, operasyon yo pa ka chaje pandan y ap chache enstriksyon yo. Sa lakòz yon konfiti ki finalman ralanti ekzekisyon aplikasyon DSP yo. Pandan ke processeurs sa yo sanble ak yon processeur yo itilize nan yon òdinatè estanda, processeurs siyal dijital sa yo espesyalize. Sa vle di souvan ke, pou fè yon travay, DSP yo oblije itilize aritmetik pwen fiks. 

Yon lòt se echantiyon, ki se rediksyon nan yon siyal kontinyèl nan yon siyal disrè. Yon aplikasyon enpòtan se konvèsyon yon onn son. Echantiyon odyo itilize siyal dijital ak batman-kòd modulasyon pou repwodiksyon son. Li nesesè pou pran odyo ant 20 - 20,000 Hz pou moun tande. Pousantaj echantiyon ki pi wo pase anviwon 50 kHz - 60 kHz pa ka bay plis enfòmasyon nan zòrèy imen an. Sèvi ak filtè diferan ak lojisyèl DSP ak ADC ak DAC, echantiyon odyo ka repwodui atravè teknik sa a. 

Pwosesis siyal dijital yo itilize anpil nan operasyon chak jou, epi li esansyèl nan rekreyasyon siyal analòg nan siyal dijital pou plizyè rezon.

Ou kapab tou Tankou:

DSP - Digital siyal otomatik Tutorial

Eksplike dijital siyal Processing a (DSP) ak batman nan

Kite yon mesaj 

mesaj Lis