Цифровая обработка сигналов

January 1, 2012 by admin Комментировать »

В гл. 11 мы видели, что процессы, происходящие в обычных аналоговых электронных схемах, можно рассматривать как результат математических вычислений. Например, усиление можно считать умножением на константу, смешивание сигналов — сложением, а ослабление в делителе напряжения — делением на константу. Мы познакомились также с более сложными математическими операциями, такими как умножение одного сигнала на другой (модуляция). Цифровой компьютер способен, конечно, выполнять все эти арифметические действия и может поэтому взяться за обработку сигналов, как только эти сигналы окажутся преобразованными в последовательность двоичных чисел подобно музыке на компакт-диске.

И в самом деле, в будущем обработка сигналов, их передача и регистрация будут в большинстве случаев осуществляться цифровыми методами. Достоинством цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processing, DSP) являются абсолютная повторяемость, свободная от влияния случайных изменений параметров (их разброса), легкость цифрового дистанционного управления и запоминания всех функций. Возможность свободно манипулировать сигналами во времени обеспечивает реализацию такой обработки, которая слишком дорога или невозможна в аналоговом исполнении например гребенчатые фильтры.

Что касается передачи и регистрации, то пример компакт-дисков показывает, что цифровая система является мощным средством обнаружения и исправления искажений или ошибок в сигнале, обусловленных повреждениями (из-за отпечатков пальцев и царапин). Когда цифровые методы объединяются с изощренностью обработки, появляются совершенно замечательные возможности; иллюстрацией может служить способность факса распознавать пустые участки на листе бумаги и не тратить на них лишние биты. Другой пример — это видеотелефон, у которого телевизионная картинка передается в пределах части полосы обычной телефонной линии, рассчитанной на передачу голоса. Именно благодаря цифровой обработке сигналов 1250 линий телевизионного изображения высокой четкости вместе с телетекстом и многоканальным звуковым сопровождением спокойно уместились в равную 6 МГц полосу частот, которая, как считалось прежде, была необходима для аналогового изображения с 625 строками и звукового сопровождения в режиме «моно».

Поэтому эта книга была бы неполной без мимолетного упоминания о цифровой обработке сигналов и краткого рассмотрения методов преобразования сигналов из аналоговой формы в цифровую.

является одной из областей цифрового проектирования и исчерпывающим образом излагается во многих других книгах, а здесь глубоко рассматривать эти вопросы и невозможно, и неуместно. Принцип действия специализированных ИС для цифровой обработки сигналов, число которых постоянно растет, опирается на те основные идеи, касающиеся схемной реализации и программного обеспечения, которые рассматривались в последних двух главах. Однако их внутренняя конфигурация отличается от того, о чем ранее шла речь, поскольку она оптимизирована в расчете на быстрое выполнение последовательности операций, насыщенных арифметикой и часто сопровождаемых другими процессами, идущими параллельно.

В качестве иллюстрации цифровой обработки сигналов в следующем разделе разобран один из самых любопытных и важных примеров: цифровой фильтр.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты