26 dspga asoslangan o’rnatilgan tizimlar

---

-26- 
DSPga asoslangan o’rnatilgan tizimlar 
Raqamli signalni qayta ishlash (DSP) - bu signallarni qayta ishlashning turli xil 
operatsiyalarini bajarish uchun raqamli ishlov berish, masalan, kompyuterlar yoki 
boshqa maxsus raqamli signal protsessorlari. Shu tarzda ishlangan raqamli 
signallar - bu vaqt, makon yoki chastota kabi doimiy o'zgaruvchining namunalarini 
ifodalovchi raqamlar ketma -ketligi. Raqamli elektronikada raqamli signal pulsli 
poezd sifatida ifodalanadi, odatda tranzistorni almashtirish natijasida hosil bo'ladi.
Raqamli signalni qayta ishlash va analog signalni qayta ishlash signallarni qayta 
ishlashning pastki maydonlari hisoblanadi. DSP ilovalariga audio va nutqni qayta 
ishlash, sonar, radar va boshqa sensorli massivlarni qayta ishlash, spektral zichlikni 
baholash, signallarni statistik qayta ishlash, raqamli tasvirni qayta ishlash, 
ma'lumotlarni siqish, video kodlash, audio kodlash, tasvirni siqish, 
telekommunikatsiyalar uchun signallarni qayta ishlash, boshqaruv tizimlari, 
biomedikal kiradi. muhandislik va seysmologiya va boshqalar. 
DSP chiziqli yoki chiziqli bo'lmagan operatsiyalarni o'z ichiga olishi mumkin. 
Signalni chiziqli ishlov berish tizimning chiziqli bo'lmagan identifikatsiyasi bilan 
chambarchas bog'liq va uni vaqt, chastota va fazoviy-vaqtli sohalarda amalga 
oshirish mumkin. 
Signallarni qayta ishlashda raqamli hisoblashning qo'llanilishi analogli ishlov 
berishdan ko'p afzalliklarga ega bo'lish imkonini beradi, masalan, xatolarni 
aniqlash va uzatishda tuzatish hamda ma'lumotlarni siqish. Raqamli signallarni 
qayta ishlash, shuningdek, raqamli telekommunikatsiya va simsiz aloqa kabi 

---

raqamli texnologiyalarning asosidir. DSP oqim ma'lumotlariga ham, statik 
(saqlangan) ma'lumotlarga ham tegishli. 
Analog signalni raqamli tahlil qilish va boshqarish uchun uni analog-raqamli 
konvertor (ADC) yordamida raqamlashtirish kerak. Namuna olish odatda ikki 
bosqichda amalga oshiriladi, diskretlashtirish va kvantlashtirish. Diskretizatsiya 
degani, signal teng vaqt oralig'iga bo'linadi va har bir interval bitta amplitudali 
o'lchov bilan ifodalanadi. Kvantlash har bir amplituda o'lchovining cheklangan 
to'plamdan olingan qiymatga yaqinlashishini bildiradi. Haqiqiy sonlarni butun 
sonlarga yaxlitlash misol bo'la oladi. 
Nyquist -Shannon tanlab olish teoremasi shuni ko'rsatadiki, agar signal olish 
chastotasi signalning eng yuqori chastotali komponentidan ikki barobar katta 
bo'lsa, signalni uning namunalaridan to'liq tiklash mumkin. Amalda, namuna olish 
chastotasi ko'pincha bundan ancha yuqori bo'ladi. 
Nazariy DSP tahlillari va hosilalari odatda abstrakt namuna olish jarayonida 
"yaratilgan" amplitudali noaniqliklarsiz (kvantlashtirish xatosi) diskret vaqtli signal 
modellarida amalga oshiriladi. Raqamli usullar ADC tomonidan ishlab chiqarilgan 
signallar kabi kvantlangan signalni talab qiladi. Qayta ishlangan natija chastota 
spektri yoki statistika to'plami bo'lishi mumkin. Ammo ko'pincha bu raqamli-
analogli konvertor (DAC) yordamida analog shaklga qaytadigan boshqa 
kvantlangan signal. 
DSPda muhandislar odatda raqamli signallarni quyidagi domenlardan birida 
o'rganadilar: vaqt maydoni (bir o'lchovli signallar), fazoviy domen (ko'p o'lchovli 
signallar), chastota va to'lqinli domenlar. Qaysi domen signalning asosiy 
xususiyatlarini va unga qo'llaniladigan ishlov berishni yaxshiroq aks ettirishi 
to'g'risida ma'lumotli taxmin qilish (yoki turli xil imkoniyatlarni sinab ko'rish) 
orqali signalni qayta ishlash sohasini tanlaydilar. O'lchov moslamasidan namunalar 

---

ketma -ketligi vaqtinchalik yoki fazoviy domen tasvirini yaratadi, diskret Furye 
konvertatsiyasi esa chastota sohasi tasvirini ishlab chiqaradi. 
Vaqt sohasi signallarni vaqtga qarab tahlil qilishni anglatadi. Xuddi shunday, 
kosmik domen signallarni joylashuvi bo'yicha tahlilini, masalan, tasvirni qayta 
ishlash uchun piksel joylashishini anglatadi. 
Vaqt yoki makon sohasida ishlov berishning eng keng tarqalgan usuli bu kirish 
signalini filtrlash usuli orqali takomillashtirishdir. Raqamli filtrlash, odatda, kirish 
yoki chiqish signalining joriy namunasi atrofida bir qator atrofdagi namunalarning 
chiziqli o'zgarishidan iborat. Atrofdagi namunalar vaqt yoki makonga qarab 
aniqlanishi mumkin. Har qanday kirishga chiziqli raqamli filtrning chiqishi 
impulsli javob bilan kirish signalini aylantirish yo'li bilan hisoblanishi mumkin. 
Furye konvertatsiyasi yordamida vaqt yoki makon domenidan chastota maydoniga 
aylanadi. Fourier konvertatsiyasi vaqt yoki makon ma'lumotlarini har bir 
chastotaning kattaligi va fazali komponentiga aylantiradi. Ba'zi ilovalarda, 
fazaning chastotaga qarab o'zgarishi muhim ahamiyatga ega. Qachon faza 
ahamiyatsiz bo'lsa, tez -tez Furye konvertatsiyasi har bir chastota komponentining 
kvadratiga teng bo'lgan quvvat spektriga aylanadi. 
Chastota sohasidagi signallarni tahlil qilishning eng keng tarqalgan maqsadi signal 
xususiyatlarini tahlil qilishdir. Muhandis kirish signalida qaysi chastotalar mavjud 
va qaysi etishmayotganligini aniqlash uchun spektrni o'rganishi mumkin. 
Chastotali domen tahlilini spektr yoki spektral tahlil deb ham atashadi. 

---

Filtrni, ayniqsa, real vaqtda bo'lmagan ishlarda, chastotalar sohasida ham amalga 
oshirish mumkin, filtrni qo'llash va keyin vaqt maydoniga qaytarish. Bu samarali 
dastur bo'lishi mumkin va har qanday filtr javobini berishi mumkin, shu jumladan 
g'ishtli devor filtrlariga juda yaxshi yaqinlashadi. 
Tez -tez ishlatiladigan domen konvertatsiyalari mavjud. Masalan, cepstrum 
signalni Fourier konvertatsiyasi orqali chastota maydoniga o'zgartiradi, logarifmni 
oladi, so'ngra boshqa Fourier konvertatsiyasini qo'llaydi. Bu asl spektrning 
harmonik tuzilishini ta'kidlaydi. 

---

-27- 
Altera dasturlash muhitlari va qurilmalari 
Altera korporatsiyasi Kaliforniya shtatining San -Xose shahrida joylashgan 
dasturlashtiriladigan mantiqiy qurilmalar (PLD) ishlab chiqaruvchisi edi. U 1983 
yilda tashkil etilgan va 2015 yilda Intel tomonidan sotib olingan. 
Alteraning asosiy mahsulot liniyalari Stratix, o'rta toifadagi Arria, va FPGA 
chipidagi arzonroq tsiklli seriyali tizim, MAX seriyali murakkab 
dasturlashtiriladigan mantiqiy qurilma va uchuvchan bo'lmagan FPGA, Intel 
Quartus Prime dizayn dasturlari edi. va Enpirion PowerSoC DC-DC quvvat 
echimlari. 
Kompaniya 1983 yilda yarimo'tkazgich faxriylari Rodni Smit, Robert Xartman, 
Jeyms Sansberi va Pol Nyugagen tomonidan 500 ming dollar urug 'puli bilan 
tashkil etilgan. Kompaniyaning nomi "o'zgartirilishi mumkin" spektakl edi, bu 
kompaniya yaratgan chiplar turi. 1984 yilda kompaniya Intel bilan uzoq muddatli 
dizayn hamkorligini tuzdi va 1988 yilda birlamchi sotish orqali ochiq kompaniyaga 
aylandi. 1994 yilda Altera Intelning PLD biznesini 50 million dollarga sotib oldi.
2015 yil 28 dekabrda kompaniyani Intel sotib oldi. 
Stratix seriyali FPGA qurilmalari 1,1 milliongacha mantiqiy elementlarga, 28 
Gbit/s gacha, 1,6 Tbit/s gacha ketma-ket kommutatsiya qobiliyatiga, 1,840 GMAC 
signallarni qayta ishlashga ega bo'lgan, 1,1 milliongacha mantiqiy elementlarga 
ega bo'lgan, kompaniyaning eng katta, eng yuqori o'tkazuvchanlik qurilmalari edi. 
ishlash va 800 MGts chastotada 7 x72 gacha DDR3 xotira interfeysi.
2000 yil sentyabr oyida kompaniya to'liq tizimli echimlarni etkazib berish bo'yicha 
dizayn xizmatlarini kengaytirish uchun Northwest Logic kompaniyasini sotib oldi.
2013 yil may oyida Altera OpenCL uchun SDK-ni taqdim etdi, bu dasturchilarga 
dasturlashtiriladigan mantiqiy qurilmalarning yuqori mahoratli imkoniyatlariga 
kirishga imkon berdi. 

---

2012 yil dekabr oyidan boshlab, kompaniya izolyatsiya qilingan izolyatorli 
(FDSOI) chip ishlab chiqarish jarayonidan foydalangan holda, chipli FPGA 
qurilmalarida tizim ishlab chiqardi. Bu qurilmalar FPGA -ni ARM arxitekturasiga 
asoslangan to'liq protsessorli tizimlarga ega, bitta qurilmaga birlashtirgan. 
2013 yil may oyida Altera taxminan 140 million AQSh dollariga naqd chip ishlab 
chiqaruvchi Enpirion-ni sotib oldi, bu esa Altera-ga DC-DC konvertorli chip 
tizimini quvvat tizimini taqdim etdi, bu esa ularning diskret ekvivalenti bilan 
solishtirganda katta quvvat zichligi va past shovqin ishlashini ta'minladi. Diskret 
komponentlardan tayyorlangan konvertorlardan farqli o'laroq, Enpirion DC-DC 
konvertorlari simulyatsiya qilingan, tavsiflangan, tasdiqlangan va etkazib berishda 
malakali bo'lgan. 
2013 yil may oyida Altera taxminan 140 million AQSh dollariga naqd chip ishlab 
chiqaruvchi Enpirion-ni sotib oldi, bu esa Altera-ga DC-DC konvertorli chip 
tizimini quvvat tizimini taqdim etdi, bu esa ularning diskret ekvivalenti bilan 
solishtirganda katta quvvat zichligi va past shovqin ishlashini ta'minladi. Diskret 
komponentlardan tayyorlangan konvertorlardan farqli o'laroq, Enpirion DC-DC 
konvertorlari simulyatsiya qilingan, tavsiflangan, tasdiqlangan va etkazib berishda 
malakali bo'lgan. 
Altera va uning sheriklari ma'lum vazifalarni bajarish uchun dizayn muhandislari 
o'z tizim dizaynlariga kira oladigan qurilish bloklari bo'lib xizmat qiladigan 
yarimo'tkazgichli intellektual mulk yadrolarini taklif qilishdi. IP yadrolari 
dizayndagi har bir blokni noldan yaratish uchun ko'p vaqt talab qiladigan 
vazifalarni yo'q qiladi. 2000 yilda Altera IP yadrolarini etkazib beruvchi Designpro 
-ni sotib oldi.
Altera Nios II o'rnatilgan protsessor, Freescale ColdFire v1 yadrosi (siklon III 
FPGA uchun bepul) va ARM Cortex-M1 protsessori, shuningdek, ARM 

---

Cortex-A9 protsessoridagi qattiq IP protsessor yadrosini taklif qildi. 
Alteraning barcha qurilmalari umumiy dizayn muhiti, Quartus II dizayn dasturi 
bilan ta'minlangan. Quartus II dasturiy ta'minoti obunaga asoslangan va Internetga 
asoslangan bepul nashrda mavjud edi. Unda ishlab chiqarish samaradorligini 
oshirish vositalari mavjud edi.