DSP Signal Φίλτρο Αλγόριθμοι

Ένα ψηφιακό επεξεργαστή σήματος ( DSP ) είναι ένας εξειδικευμένος τύπος μικροεπεξεργαστή chip που λειτουργεί με τον ήχο και άλλα είδη σημάτων . Όταν προγραμματιστεί με το κατάλληλο λογισμικό , που λειτουργεί ως φίλτρο σήματος . Φίλτρα DSP -based έχουν καλύτερη απόδοση από τα αναλογικά αντίστοιχά τους , και επειδή το λογισμικό καθορίζει τα χαρακτηριστικά τους , μπορείτε να προγραμματίσετε το ίδιο κύκλωμα για να εκτελέσετε πολλές διαφορετικές εργασίες . Διαφορετικές μαθηματικές επεξεργασίες , ή αλγόριθμοι , καθορίζουν τον τύπο του φίλτρου το DSP γίνεται . DSP και Αλγόριθμοι
Η

Ένα τσιπ DSP δεν επεξεργάζεται αναλογικά σήματα άμεσα? Ένα μετατροπέα αναλογικού σήματος σε ψηφιακό μετατρέπει πρώτα τα σήματα σε ένα ρεύμα δυαδικών αριθμών , κάθε αριθμός αντιπροσωπεύει μια στιγμιαία τιμή σε ένα σημείο στο χρόνο σε ένα κύμα ενός σήματος . Το DSP εκτελεί υπολογισμούς επί των σημείων αυτών , τότε ένα ψηφιακό-σε - αναλογικό κύκλωμα μετατρέπει τους αριθμούς πίσω σε ένα αναλογικό σήμα. Το λογισμικό του DSP αποτελείται από αλγόριθμους , ή μαθηματικές βήματα . Επιστήμονες υπολογιστών έχουν αναπτύξει αλγόριθμους που μιμούνται τη δράση των αναλογικών φίλτρων , όπως ισοσταθμιστή και βαθυπερατό τύπους , και έχουν δημιουργήσει αλγορίθμων για τις λειτουργίες φίλτρου αδύνατο να επιτευχθεί με τα παραδοσιακά αναλογικά κυκλώματα . Το DSP εκτελεί αρκετές εκατοντάδες εκατομμύρια βήματα ανά δευτερόλεπτο, επιτρέποντας την επεξεργασία εξελιγμένα σήμα σε πραγματικό χρόνο .
Εικόνων Comb Filter
Η

Ένας από τους απλούστερους αλγορίθμους DSP είναι μια λειτουργία που ονομάζεται χτένα φίλτρο . Καμπύλη απόκριση συχνότητας ενός φίλτρου χτένας έχει ένα ομοιόμορφα κατανεμημένες σειρά από απότομες μεταβολές που μοιάζουν με τα δόντια του μια χτένα και χρησιμοποιείται για δραματική jet αεροπλάνο ηχητικά εφέ και την επεξεργασία βίντεο για τηλεοπτικά σήματα . Όταν ταΐζετε ένα σήμα σε ένα αναλογικό κύκλωμα καθυστέρησης και ανακατέψτε το καθυστερημένο σήμα με το πρωτότυπο , ο συνδυασμός παράγει εποικοδομητική και καταστρεπτική παρέμβαση που προκύπτουν στην απόκριση χτένα . Για να το κάνετε αυτό με DSP , ένας αλγόριθμος προσθέτει την τρέχουσα τιμή στο δυαδικό ρεύμα αριθμό , s ( m ) , με την προηγούμενη τιμή , s ( εκ. ) . Η διαφορά της ώρας , n , μεταξύ των σημερινών και προηγούμενων τιμών είναι η καθυστέρηση . Ένα CD, για παράδειγμα , έχει 48.000 δείγματα ανά δευτερόλεπτο ? Αν η είναι 48 , 48, διαιρούμενο με 48.000 είναι το ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου , ή ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου

Η μέσου όρου Φίλτρο
.

μια ελαφρώς πιο περίπλοκο αλγόριθμο DSP παράγει μια λειτουργία που ονομάζεται ένα φίλτρο μέσου όρου . Ένα φίλτρο μέσης τιμής αφαιρεί τυχαίο θόρυβο , όπως σφυρίγματα , κρότους και τα κλικ , από μια πηγή ήχου . Ο αλγόριθμος παίρνει το μέσο όρο της τρέχουσας τιμής εισόδου, δ ( m), και το τελευταίο αξίες N, S (m - 1 ) και s (m - 2 ) , με s (mn) . Το DSP εξάγει το μέσο όρο , αντί της εισόδου , ​​δ ( πι) . Αυτό είναι ένα κινούμενο μέσο όρο , όπως η τιμή για το m αυξάνει συνεχώς να επεξεργαστεί όλες τις δυαδικές τιμές για το σήμα που ρέει μέσω του DSP . Εικόνων
Φίλτρο διέλευσης χαμηλών
Η

Α χαμηλοπερατό φίλτρο επιτρέπει σε σήματα κάτω συχνότητα αποκοπής ? πάνω από αυτή τη συχνότητα , το φίλτρο αφαιρεί σταδιακά όλο και περισσότερο το σήμα καθώς αυξάνεται η συχνότητα. Καμπύλη απόκρισης της έχει μια κλίση προς τα κάτω , που ονομάζεται roll-off , ξεκινώντας από τη συχνότητα αποκοπής . Ένα φίλτρο μέσης τιμής έχει μερικά από τα χαρακτηριστικά ενός φίλτρου διέλευσης χαμηλών συχνοτήτων , αν και υπάρχουν αλγόριθμοι ότι το μοντέλο περισσότερο μια απάντηση low-pass . Οι μηχανικοί DSP έχουν γράψει πολλοί αλγόριθμοι για τις απαντήσεις low-pass , συμπεριλαμβανομένης της sinc φίλτρου. Αυτός ο αλγόριθμος χρειάζεται έναν αριθμό για τη συχνότητα αποκοπής με βάση το ρυθμό δειγματοληψίας . Εάν η συχνότητα αποκοπής είναι 500 hertz , για παράδειγμα , σε ένα ρυθμό δειγματοληψίας των 48.000 hertz , 48.000 διαιρούμενο με 500 είναι 96 . Για κάθε αριθμό στο ρεύμα εισόδου του DSP , ο αλγόριθμος πολλαπλασιάζει 96 από δύο pi και ο αριθμός του δείγματος , παίρνει το ημίτονο του αποτελέσματος και στη συνέχεια χωρίζει από τους χρόνους pi τον αριθμό του δείγματος . Το DSP εξάγει το τελικό αποτέλεσμα και κινείται προς τον επόμενο αριθμό στο ρεύμα εισόδου .
Η
εικόνων