Procesory sygnalowe DSP.pdf

2010-01-28

Proeory ygnałowe DSP

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Procesor DSP

• ProceorySygnałowe( DSP- Digital Signal Processor ) ątoukłady

mikroproceoroweprewidianedoybkichobliceo

matematycznych w czasie rzeczywistym.

• W wikociprypadkówobliceniawykonujeinadykretnych

próbkachrepreentującychjakieygnały(mowydwikuobrau

itp)Obliceniamogąbydwykonywanenalicbachrecywitych

jak i zespolonych.

• rchitekturaproceorówygnałowychjettakbudowanaaby

minimaliowadcaywykonywaniaoperacjimnożeniai

umowaniaktórewytpująwprawiewewytkichalgorytmach

docyrowegopretwaraniaygnałównpwiltrachFIRiIIRDFT

lub FFT. Skróconeąteżcaypobieraniaiapiywaniadanychdo

pamici

• PierweproceoryDSPpowtałydlapotrebtejgałitechniki

wojkowejktórawniołanajwikywkładwanaliiynte

dwikucylihydrolokacji

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

2010-01-28

Procesor DSP

• Zwłacaynteadwikutanowiłapoledopopiudlawcenych

konstrukcji DSP - układktórypotraiłwygenerowaddwiki

odpowiadającedokładniecharakterytyceakutycnejatomowego

okrtupodwodnego(itokonkretnejjednotki!)tanowiłniebywałą

atrakcjdlawytkichlotdikimożliwociprodukcjitanich

pooratorówtanowiącychitotnyelementytemuobronnego

tychokrtów

• A poapokojeniupotreblotiubrojeniuodpowiedniejiloci

pooratorówiamonaprowadającychtorpedpryłakolejna

atoowanieDSPwtechnicecywilnejocywiciepredewytkim

doynteyiobróbkidwiku

• Byłtoakuratcakiedykomputeryacłymiedgłodikicemu

apotrebowanienaproceorydwikuprybrałokalpowalającą

nanacnypadekcenwłacażeakreatoowaoDSPtałi

bardzo szeroki.

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Procesor DSP

• ObecnieproceoryDSPąprawie"wechobecne"Znajdujemyjew

kartachdwikowychwktórychumożliwiająuykiwaniedwiku

3DiłużąjakoynteatoryMIDIwwyżejklayprcieaudioi

"głonomówiących"aparatachteleonicnychgdiełużąprede

wytkimdoeliminacjiwpływuakutykipomiecenianajakod

dwiku

• DSPatoowanewmodemachumożliwiłyuykanieybkoci

tranmijinacniewyżychodtychjakiewynikałybypama

ctotliwociprenoonegoprełącateleonicne

• W teleonachkomórkowychatakżewdyktaonachcyrowych

proceoryygnałowełużądokomprejidwikutakabyachowad

jegojakodprymożliwiemałymnatżeniutrumieniadanychdo

prełanialubapiu

• Równieżtechnologiadykówtwardychniejetwtanieobejdi

beproceorówygnałowych- wyokągtodapiuuykiwaną

wtechnologiiPRMLawdicamywłanieatoowaniuproceora

ygnałowegowukładieodcytudanych

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

2010-01-28

Procesor DSP

• Rowójtechnologicnyktórypowoliłnanacne

wikenieybkocipretwaraniaproceorów

umożliwiłichatoowanierównieżwtechnicewideo-

dikiodpowiedniejmocyDSPmogłypowtadnp

cyfrowe kamery wideo.

• W tymotatnimatoowaniupotrebneąjuż

gigantyczne moce - nprealiowanajużoddawnaw

trybie on-line preproceoryDSPkomprejaygnału

wideo do formatu MPEG-2dlaPCjetmożliwadopiero

w przypadku zastosowania 500-megahercowego

PentiumIIIaitotylkodikitemużejednotkaSIMD

tegoproceoradolnajetdorównoległejobróbki

cterechargumentów

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Procesor DSP

• Typowyproceorygnałowyprenaconynpdocyrowej

obróbkidwikumatounkowoograniconyakreadao

wykonywanie, zgodnie z programem, operacji

arytmetycnychnakolejnychpróbkachygnału

• Taki akreadaoktałtujeodpowiedniąarchitektur-

wikodwpółcenychDSPtoproceoryRISC

wypecjaliowanedotałoprecinkowychoperacji

arytmetycnychnaciągachdanych

• Specyfika atoowaoDSPpowalanaatoowaniewich

konstrukcji architektury Harvard, (lub zmodyfikowanej

architektury typu von Neumanna) z rozdzielonymi

pretreniami(pamiciami)danychiintrukcji

Architektura ta pozwala na znaczne uproszczenie

kontrukcjiproceoraarównocenieapewniamudużą

wydajnod

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

2010-01-28

Procesor DSP

• JądrotypowegoDSPawierajednąlubkilkatałoprecinkowychjednotek

arytmetycnychepółrejetrówpełniącychrolakumulatoróww

operacjach arytmetyczno-logicnychoraocywiciedekoderintrukcjii

logikterowaniaiadreów

• Jak widadpodtawowaarchitekturajetprotaJednakdlabardiej

aawanowanychadaojaknpobróbkaygnałuwideooerowanepre

podtawowąarchitekturwydajnoci(50-100MIPS)ądecydowaniea

małeDrogąwikaniawydajnocijettupredewytkim

pretwaraniepotokoweoraatoowanierowiąaouper- i

hiperskalarnychcylirównoległychjednotekarytmetycnychlub

równoległychkanałówwykonawcychwielomajednotkami

arytmetycnymikażdy

• Charakter obrabianychdanychokreladługodłowajakimpracuje

proceorPopularneDSPdoobróbkidwikuoperująnadanych16-

bitowychapewniającychwytarcającąjakodwtypowych

atoowaniachletoujeirównieżkontrukcjeodłużym32-

bitowymłowiepowalającenawikąprecyjpretwaraniaRównież

64-bitoweproceoryygnałowenieąradkocią(npwkarcieSound

Blaster AWE 64).

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Zatoowanieproceorówygnałowych

- obróbkadwiku

- korektory

- eektypecjalne(echopogłododawaniegłbi)

- filtracja

- usuwanie echa (ang. echo cancellation) (teleonykomórkowełącnodcyrowa)

- przetwarzanie dwiku

- niektałcanie

- kodowanie (CD, MP3, telefon i radio cyfrowe)

- rozpoznawanie mowy

- synteza mowy

- ytemyaktywnegowyciania(łuchawkiobługitechnicnejlotnikdwik

tranormatoraenergetycnegohaławentylatorawkomputerePC

- echolokacjailokaliacjabiernaonaryultradwikowewykrywanielokaliacjai

identyikacjaobiektów(prykład„ykmikroonów”)

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

2010-01-28

Zatoowanieproceorówygnałowych

-obróbka obrazu:

- regulacja parametrów (barwa, nasycenie,kontrast)

- „obraz w obrazie”

korektory

przechwytywanie i zatrzymywanie

-przetwarzanie obrazu:

- kodowanie/kompresja (JPG, DIVX)

- rozpoznawanie obrazów (medycyna, „oczy” robotów)

- synteza obrazu (w prostszych systemach graficznych)

- zmiana rozdzielczości, interpolacja

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Zatoowanieproceorówygnałowych

-sterowanie maszyn elektrycznych:

- wieloosiowe frezarki i tokarki numeryczne

- nowocenynapdpojadówelektrycznych

sterowanie silnikami elektrycznymi (falowniki)

roboty premyłowe

-inne:

- układytucnejinteligencji

- autopilot

- układyterowaniaruchurobotów

- aparatura medyczna

- kontrolapoprawnocidiałaniaproceówpremyłowych

itp.

semestr zimowy 2009/2010, WIEiK, PK

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: