Procesoare de Semnal

Procesoare digitale de semnal

Introducerea tehnicilor numerice in PDS a fost stimulata de :

--evolutia tehnologica in dom. circuitelor integrate

--aparitia si dezv. calc. numerice UG

--evolutiile pe plan teoretic a algoritmilor PDI

--dezv. circ. integrate VLSI a dus la aparitia primului procesor specializat pt. procesoare de semnal de ord. 2

Folosind aceste proces. au fost realiz sisteme cu nr. min. de componente externe

PDS se poate realiz. cu procesoare de uz general sau cu proc. PDS speciale. La ora actuala, PDS se realiz. cu proces. specializate (dator. perfor. si costurilor reduse la care s-au ajuns)

Domenii de utilizare:telec., sist. pt. transm. de date, dom. instrum., medicina, dom. bunurilor de larg consum, tehnica de calcul, automobile, robotica, dom. militar etc.

Avantajele proc. PDS fata de met. analogice PDS

Un proc. PDS este un sist. digital, folosit pt. implementarea unor algoritmi PNS. Semnalele prelucreate sunt reprezentate digital sub forma de sir de secv. de esantioane, cere provin din esantionarea si cuantiz. unor semnale analogice(sist. are conv. A/D la intrare)

Semnalul prelucrat, in unele aplicatii, poate fi analogic ==>un sistem PDS are cel putin o iesire analogica

Av. sist. de prelucrare digitala fata de cel analogic

--cu ajutorul tehnicilor digitale, pot fi realiz. operatii noi, foarte greu sau imposibil de realiz. cu met. analogice(sinteze de semnal vocal,recunoasterea semn. vocal, modem-uri de mare vit. care include si corectia erorilor etc.)

--sist. digitale sunt insensibile la factorii mediului(un sist. analogic are o comportare care depinde de temperatura, umiditate, vibratii etc.; sist. digitale au o comportare insensibila la factorii de mediu)

--sist. digitale sunt insensibile fata de toleranta componentelor

--sist. digitale au comportare predictibila(putem realiza mai multe sisteme care sa aiba aceeasis comportare)

--sist. digitale sunt programabile. Functia realizata poate fi modificata prin schimbarea programului pe baza caruia functioneaza sist. digital

--dimensiunile unui sist. digital, sunt aceleasi indiferent de functia pe care o indeplineste

Caracteristici ale proc. PDC

Algoritmi PDS:

1. convolutia: unde h(-k) secv. pondere

2.prelucrare recursiva-descrisa de ec. cu dif. finite:

3.calcul TFD:

4.prelucrari neliniare: p=intreg

5.prelucrari logice: Concluzii:

--algoritmii de prelucrare necesita un nr. mare de operatii simple:adunari, scaderi, oper. logice simple, deplas. , intarzieri

--algoritmii PDS implica transf. unor semnale analogice in semnale digitale prin conv. A/D si D/A

--pt. sist. care lucreaza in timp real, e nevoie ca vit. de lucru a procesorului sa fie f. mare

--precizia cu care opereaza un sist. PDS e determin. de calitatea semn. prelucrat

Aceste observatii derivate din alg. de prelucrare au impus caracteristici pt procesoarele UG si PDS:

(a)adoptarea unor arhitecturi cu un grad mare de paralelism in prelucrare. Se utilizeaza in mod curent arhitectura Harvard+ princ. pipe-line pt date si coduri. Arh. Harvard proc. are cai de transf. separate si blocuri separate pt date si coduri ==>se pot transmite simultan date si coduri. Pipe-line: fragmentarea unei actiunie in subactiuni si exec. lor pe unitati funct. distincte; multe instr. sunt exec. intr-un sg. tact==>se creste productivitatea