Цифровая Digital Обработка Signal Сигналов Processing (ЦОС) (DSP)
Литература
1.Сато Ю. - Без паники! Цифровая обработка сигналов,2010
2.А.Б.Сергиенко. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2003 г.
3.Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. пер. с англ. под ред. Бритова А.А. – М.: Бином, 2006.
4.Айфичер Э.С, Джервис Б.У. Цифровая обработка сигналов: практический подход, 2-е издание .Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004
5.Рабинер Л., Гоулд Б.. Теория и применение цифровой обработки сигналов. /пер. с англ. – Мир, 1978
Использование ЦОС в сфере
телекоммуникаций
Основные области применения ЦОС |
||||
|
Связь |
|
|
|
|
Кодирование речи |
|
техника |
|
Промышленность |
|
|
||
|
Распознавание речи |
|
|
|
|
Синтезаторы музыки |
|
|
|
|
Игрушки и игры |
|
|
|
|
Цифровое вещание и телевидение |
|
||
|
…………………………………………….. |
|||
|
Синтез моделей |
|
|
передача |
|
Временной анализ |
|
|
|
|
|
|
Фурье |
|
Обработка |
Сотовая |
|
|
|
Анализ вибраций |
образов |
|
||
|
Фазовая синхронизация |
изображения |
||
|
Адаптивные |
|
||
|
Трехмерные вращения |
|
||
|
Интерполяция |
|
|
|
|
ШифрованиеРабота с цифровыми картами |
|||
Пакетная коммутация Широкополосная связь
Примеры устройств ЦОС
Пример аналогового и цифрового устройств
Аналоговое устройство
|
- |
|
+ |
Цифровое устройство |
|
|
ФНЧ |
АЦП |
ЦАП |
1010 |
1001 |
ЦОС
Сравнительная характеристика цифровой и аналоговой обработки
Преимущества
•Повторяемость
(малочувствительны к старению, к допускам точности компонентов, к изменениям температуры)
•Высокая помехоустойчивость
•Большой динамический
диапазон
•Высокая точность
•Универсальность методов и
аппаратуры
•Гибкость (Возможность программной перестройки)
•Высокая степень интеграции
Недостатки
•Большие требования к быстродействию (ширине полосы
частот)
•Сложность методов и
аппаратуры
•Большая мощность
потребления энергии
•Наличие погрешностей
дискретизации и шумов квантования
•Высокая скорость морального
старения
|
Непрерывные, дискретные и цифровые сигналы |
||||||||||
|
|
|
|
Представление сигналов |
|
|
|
||||
1. |
Графически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(t) В, y(n), |
ý(n) |
|
Цифровой сигнал (квантование по |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
уровню и дискретизация по времени) |
|
|
||||
|
1000, 8 |
|
|
|
Непрерывный (аналоговый) сигнал |
|
|
||||
|
0111, 7 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Дискретный сигнал |
|
|
|
|
|||
|
0110, 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
(дискретизация по времени) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0011, 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0010, 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0001, 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.1 |
0.2 |
T |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
t, сек |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
n |
|
T=1/fd – шаг дискретизации, fd- частота дискретизации, q –шаг квантования |
||||||||||
•Текущая частота спектра отнесённая к частоте
Найквиста называется нормированной и обозначается как f . Нормированная частота всегда лежит в интервале [0,..,0.5].
•Такой подход позволяет частотный спектр
|
аналоговых fсигналов изучать в постоянном |
|
f |
интервале =0..0.5. |
0...0.5. |
текущая _ частота _ аналогового _ сигнала |
||
|
частота _ дискретизации _ Найквиста |
|
f f f T fд
