Radiotoʻlqinlar, Chiziq to'lqini

5-Mavzu. Raqamli signalni qayta ishlash protsessori. Protsessorlar va raqamli signal protsessorlari (DSP) dastur.


Reja.

1. 
   Raqamli signal,
   
2. 
   DSP protsessori.
   

Raqamli signal protsessor signallari (Raqamli signal protsessor - DSP) - bu haqiqiy vaqt raqamli oqim oqimini boshqarish uchun mo'ljallangan maxsus dasturlashtirilgan mikroprosetor. DSP protsessorlari grafik ma'lumotlarga, audio va video signallarni boshqarish uchun keng qo'llaniladi. Har qanday zamonaviy kompyuter Markaziy protsessor bilan jihozlangan va faqat bir nechta - raqamli signalni qayta ishlash protsessori (DSP - raqamli signal protsessor). Markaziy protsessor, shubhasiz, raqamli ma'lumotlarni qayta ishlaydi, shuning uchun bir qarashda DSP protsessor jarayonlarini boshqaradigan signallar, ya'ni bu signallar o'rtasidagi farq. Raqamli signallar, umuman, tabiiy, tabiiy komilotexnika jarayonlarida shakllangan barcha raqamli axborot oqimlarini atribut deb ataydi.
Ushbu ma'lumotni ajratib turadigan asosiy narsa, bu har doim ham xotiraga kiritilmaydi (va shuning uchun kelgusida erishib bo'lmaydigan bo'lishi mumkin), shuning uchun uni real vaqtda qayta ishlash kerak. Raqamli axborot manbalari soni deyarli cheklanmagan. Masalan, Yuklab olingan fayllarni MP3 formatida raqamli signallar mavjud, aslida ovoz yozishni anglatadi. Ba'zi kameralarda video signallar raqamlashtirilgan va raqamli formatda qayd etilgan. Simsiz va uyali telefonlar qimmatbaho modellarida ovoz, ovozli signalga aylantiriladi. Mavzuning o'zgarishi DSP protsessorlari ish stolining ish stolini tashkil etadigan mikroprotsorlardan tubdan farq qiladi. Uning faoliyatining mohiyati bilan markaziy protsessor birlashtiruvchi funktsiyalarni amalga oshirishi kerak. Bu ularning izchil ishlarini ta'minlash uchun turli xil kompyuter apparati komponentlari va tarmoq interfeysi kabi turli xil kompyuter apparati va tarmoq interfeysi kabi ishlarni boshqarishi kerak. Bu stol kompyuterlarining markaziy protsessorlari murakkab arxitekturaga ega, chunki ular xotiralarni himoya qilish, butun son, suzuvchi nuqta va vektor grafik qayta ishlashi kabi asosiy funktsiyalarni qo'llab-quvvatlashlari kerak. Natijada, zamonaviy zamonaviy markaziy protsessor bu funktsiyalarning bajarilishini ta'minlaydigan bir necha yuzta jamoani qo'llab-quvvatlaydi. Shuning uchun bizga buyruqlarning murakkab lug'atini amalga oshirishga imkon beradigan dekodlash buyruqlari uchun modul kerak integratsiyalangan sxemalar. Aslida, ular jamoalar tomonidan belgilangan xatti-harakatlarni bajarishlari kerak. Boshqacha qilib aytganda, ish stolida odatiy protsessor o'nlab millionlab tranzistorlar mavjud. DSP protsessor, aksincha, "tor mutaxassis" bo'lishi kerak. Uning yagona vazifasi - raqamli signallar oqimini o'zgartirish va tezda amalga oshiriladi. DSP protsessori asosan ko'p miqdordagi ma'lumotlarni tezda o'zgartirish uchun opitmetik funktsiyalarni bajaradigan va bitlarni bezatilgan holda ajratilgan yuqori tezlikdagi apparat okrugidan iborat. Shu sababli, DSPning buyruqlari to'plamidan ancha kam markaziy protsessor ish stoli kompyuteri; Ularning soni 80 dan oshmaydi. DSP engil jamoa dekoder va ancha kichik bir ijrochi qurilmalarni talab qiladi. Bundan tashqari, barcha ijro etuvchi qurilmalar yuqori samarali arifmetik operatsiyalarni qo'llab-quvvatlashi kerak. Shunday qilib, odatiy
DSP protsessori bir necha yuz ming tranzistorlardan iborat. Yuqori ixtisoslashganidek, DSP protsessori uning ishi bilan juda yaxshi. Uning matematik funktsiyalar Raqamli signalni doimiy ravishda olish va o'zgartirishga imkon bering (masalan, MP3 yoki uyali telefonga qo'ng'iroqni yozib olish), axborot uzatuvchini yuqtirmasdan va uni yo'qotmasdan. O'sishi uchun kuchli DSP protsessori arifmetik modullar va protsessor interfeysi o'rtasida tezroq ma'lumotlarni uzatadigan qo'shimcha ichki ma'lumotlar shinalari bilan jihozlangan. Nega sizga DSP protsessorlari kerak? Axborotni qayta ishlash nuqtai nazaridan DSP protsessorining o'ziga xos xususiyatlari ko'p qo'llanmalar uchun ideal vositadir. Tegishli matematik apparatlarga asoslangan algoritmlardan foydalanish, DSS protsessori raqamli signalni idrok va ushbu signalni yoki boshqa signal xususiyatlarini olish yoki bostirish uchun Bitiruv operatsiyalarini amalga oshirish mumkin. DSP protsessorlarida, markaziy protsessorlarga qaraganda ancha kam tranzistorlar kamroq, ular kamroq energiya sarflaydilar, bu batareya mahsulotlarida foydalanish imkonini beradi. Ularning ishlab chiqarish juda soddalashtirilgan, shuning uchun ular arzon narxlarda foydalanishadi. Kam quvvatni kam iste'mol qilishning kombinatsiyasi DSP protsessorlaridan foydalanishni aniqlaydi uyali telefonlar Va robots-o'yinchoqlarda. Biroq, ularning qo'llanilishi spektri cheklangan emas. Ko'p sonli arifmetik modullar tufayli, xotira kristaliga integratsiyalashgan ma'lumotlar mavjudligi va qo'shimcha ma'lumotlarni qayta ishlashni qo'llab-quvvatlash uchun ishlatilishi mumkin. Ular Internetda uzatilganda "jonli videofilm" ni siqish / ochishlari mumkin. Shunga o'xshash yuqori samarali DSP protsessorlari ko'pincha videokonferentsiyani tashkil qilish uchun uskunalarda qo'llaniladi. DSP ichida. Quyidagi diagrammada Motorola DSP 5680x protsessorlari tarkibi ko'rsatilgan. Hisoblash tizimining o'tkazish shartlarining keskin o'sishining keskin o'sishiga yordam beradigan buyruqlar, ma'lumotlar va manzillar o'z qo'mondonliklarining alohida shinasini oshirishga yordam beradi. Ikkilamchi ma'lumotlar avtobusining mavjudligi arifmetik moslamaning ikki qiymatni o'qishga, ularni ko'paytiring va natijani bitta protsessor soat uchun to'plang. Bexosdan "chip va botqoq" №1 raqamli ovozni adau1701 | Ochiq loyihalar | Boshlamoq Va keyin ushbu mavzu bo'yicha har xil xotiralar bilan "yopiq". Men bu borada nima bo'layotganini tekshirishga qaror qildim, juda ko'p yaxshi va qiziqarli deb topildi. Qayta ishlash sifati sezilarli darajada o'sdi, narx sezilarli darajada pasayib ketdi va Ovozli DSP (raqamli signalni qayta ishlash) allaqachon bizning uyimizga taqillatmoqda! :) Ushbu videoda Sigmadsp Adau1701 chipisi ko'rib chiqiladi va men u bilan yaratishingiz mumkin bo'lgan narsani ko'rishga qaror qildim va imkoniyatlar bilan juda ta'sirlandim. Rus tilida siz ular haqida o'qishingiz mumkin (). Men uchun bu DSP sizga normal qurishga imkon beradi akustik tizim tashqi krossover bilan. Tizimning imkoniyatlari mening terimdan ko'ra ko'proq emas. Bu o'zingni dasturlashda to'liq yangi kelganlarni dasturlashga imkon beradi, ammo ovoz tarkibiy qismlarini va ular qanday ishlashini tushunishga imkon beradi: filtrlar; krossoverlar; Tenglashtiruvchilar va boshqalar. va h.k. Bularning barchasini sozlash uchun bu bilim kerak. Bu xizmat ko'rsatish va dasturlash dasturidagi loyiha namunasining namunasi: Ko'rinib turibdiki, deyarli "raqamli qadriyatlar" va hamma narsa "ovoz" ga qo'ng'iroqlar. Albatta, uning ADC va DAC "Hi-The-dan uzoqdir, ammo o'rtacha Hi-Fi", ammo bu sifatning uyi etarli, ammo imkoniyatlar juda yuqori. DSPning ikki tomonlama hisoblashi juda yaxshi Aniqlik (56 bit) va u sukut bo'yicha o'rnatiladi.. Xo'sh ... Kichik / to'liq bo'lmagan murakkablik, endi haqiqat. Turli xil versiyalarda to'lovlar mavjud: 1 variant. Ishlab chiqaruvchidan to'liq sinov to'lovi xarajatlar ~ 12-15 ming rubl Va hech narsadan qochishingizga imkon beradi. Qolganlar ustidan eng katta ustunlik - bu SPDIF, I.E. va raqamli kirish va raqamli mahsulot Natijalar. Shuningdek, algoritmlarni "chivinda" deb isitishga imkon beradi. Ishlab chiqaruvchining veb-saytidan "tepalik uchun" buyurtma. 2-variant.. Bu seminardan bir oz maydalangan tartib - bm2114dp to'plami. U barcha inspektorlar / chiqadi, analog, ammo buzilish hali ham "uchish". 4900 rubl narxi. 3-variant.. Bu DSPdan foydalanishning maksimal sodda versiyasi "ChIP va DIV" laboratoriyasining "elektron kuchlari" ni "elektron kuchlari" dan foydalanish. Kit RDC2-0027V1 deb ataladi, SigMmadsp Adau1701, Sigmastudio) raqamli ovozli modul deb ataladi Bu "chivinda" dasturlashning etishmasligi bilan variant. Mavom taxtasida "hushtak" bilan "hushtak" va "hushtak chalish" ni yarating. Bir oz vaqtni oladi, lekin olib ketadi va jarayonni tushunishni talab qiladi. :) To'lov narxi 950 rubl. Ha, men dasturlash mustaqil qurilma sifatida ishlaganimdan so'ng, to'lovni aniqlayman !!! Ular. Kompyuter har doim kerak emas! Va taxtaga "burish" (kodlovchilar) ni ulashingiz mumkin; tugmalar va boshqalar., y. tashqi usullar DSP kodiga kirish shart emas, balki sozlash etarli. Tanlov sizniki ... Endi mening istaklarimdan kelib chiqqan. Passiv filtrlarning katta muammolaridan biri bu faz buzib tashlanadi va filtr inqirozining tiklanishi qanchalik katta bo'lsa, fazali buzilish shunchalik katta bo'ladi. Ulardan biri tufayli turli xil chastota diapazoni yo'q qilish va qiyinlashtirish qiyin bo'lgan g'ururlar ko'p. Ma'lumotli raqamli filtrlar bundan aziyat chekmaydilar va kesish chiziqlariga mos kelishga imkon beradi. Ammo bitta kuchaytirgich o'rniga ishlatish kerak - uch, bitta chastota diapazoni (3-bir tomonli ustun, keyin 3-bandlar va kuchaytirgichlar olinadi 3). Albatta, ular kuch bilan optimallashtirishlari mumkin (masalan, menda 100 o'rinli bo'lsa, u 20w; hf - 10w), ammo bu erda imkoniyatlar va havaslar bor, deb o'ylayman. :) Oxirida Video Misol "Raqam" ni qanday biriktirish kerak Yigit ikki DSP-da monsterni yig'adi Oradan uzoq emas, ovozni qayta ishlash va kompyuter texnologiyalari sohasida katta yutuqlar tufayli, DSP - raqamli signalni qayta ishlash (raqamli signalni qayta ishlash) bizning ongimizga qat'iyan kiritildi. Raqamli signalni qayta ishlash real vaqtda hisoblash algoritmlari bilan shug'ullanadigan texnologiyalar sohasi. DSP ushbu xizmatni texnik imkoniyatlari bilan amalga oshirish imkoniyati yoki ushbu xizmatni amalga oshirish imkoniyati haqida gapiradi. Ba'zi zamonaviy transfesda ham qabul va uzatish ham raqamli ishlov beriladi.