Містить глосарій

IST16074 Дар автора

Бібліографія: сторінка 157 (11 назв)

ВСТУП.....8
Розділ 1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ.....13
1.1. Класифікація сигналів за формою. Типи сигналів 13
1.2. Варіанти подання інформації сигналами.....14
1.3. Розвиток техніки перетворення сигналів.....16
1.4. Поняття про цифрову фільтрацію сигналів.....17
1.5. Послідовність дій при перетворенні аналогового сигналу в цифровий і навпаки.....18
1.6. Класифікація систем перетворення сигналів.....19
1.7. Вимоги до цифрових систем перетворення сигналів.....22
1.8. Апаратурні реалізації систем перетворення сигналів.....23
1.8.1. Способи порівняння апаратурних рішень.....24
1.8.2. Можливості реалізацій фільтру FIR 10-го порядку.....25
1.8.3 Багатопроцесорні системи.....28
Контрольні запитання.....З0
Розділ 2. СПЕЦИФІКА ПЕРЕТВОРЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ СИГНАЛЬНИМ ПРОЦЕСОРОМ.....33
2.1. Прогнози розвитку комп’ютерних систем з появою інтегральних мікросхем.....33
2.2. Основні області застосування комп’ютерних засобів.....34
2.3. Особливості завдань маніпулювання даними.....35
2.4. Особливості завдань перетворення сигналів.....37
2.5. Режими перетворення сигналів DSP’s.....39
2.6. Принцип реалізації колового буфера.....41
2.7. Основні кроки алгоритму програмної реалізації фільтру FIR.....43
2.8. Приклади алгоритмів цифрового перетворення сигналів.....44
2.9. Принципи дії робочих буферів, спрощена структура DSP.....45
2.10. Деякі особливості DSP’s різних фірм.....48
Контрольні запитання.....51
Розділ 3. ФАКТОРИ ВПЛИВУ НА ШВИДКОДІЮ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ ТА ТЕХНІЧНІ СТРУКТУРИ З ЗАСТОСУВАННЯМ СИГНАЛЬНИХ ПРОЦЕСОРІВ.....52
3.1. Вплив мови програмування.....52
3.2. Вплив технічних засобів.....55
3.3. Вплив програмних алгоритмів.....57
3.4. Загальні відомості про цифрову систему керування.....58
3.5. Структура розподіленої цифрової системи керування.....60
3.6. Приклад застосування DSP у ссрвоприводі багатоосьового транспортера.....61
Контрольні запитання.....64
Розділ 4. АРХІТЕКТУРА DSP.....65
4.1. Узагальнені структури обчислювальних засобів і DSP’s зокрема.....65
4.2. Вплив особливостей SHARC структури на швидкість виконання завдань.....67
4.2.1. Високошвидкісні порти вводу-виводу.....69
4.2.2. Генератори адрес даних (DAG).....70
4.2.3. Множина реєстрів даних.....71
4.2.4. Елементи арифметичної обробки.....72
4.3. Типові сигнальні процесори деяких фірм з використанням формату даних з плаваючою комою.....73
4.3.1. Сигнальні процесори фірми ANALOG DEVICES сімейства ADSP-210хх.....75
4.3.2. Сигнальні процесори фірми AT&T сімейства DSP32C і DSP3210...78
4.3.3. Архітектурні особливості сигнальних мікропроцесорів сімейства TMS320Cxx фірми Texas Instruments.....83
4.4. Формати даних у сигнальних процесорах.....85
Контрольні запитання.....86
Розділ 5. ДВОПОРТОВА ПАМ’ЯТЬ І ПРЯМИЙ ДОСТУП ДО НЕЇ.....88
5.1 Двопортова пам’ять.....88
5.2. Прямий доступ до пам’яті.....89
5.2.1. Контролер прямого доступу до пам’яті.....90
5.2.2. Схема під’єднання контролера.....91
Контрольні запитання.....93
Розділ 6. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ТЕОРІЇ ПЕРЕТВОРЕННЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛУ В ЦИФРОВИЙ ТА ЙОГО ВІДНОВЛЕННЯ.....94
6.1. Процеси дискретизації та квантування сигналу.....94
6.1.1. Концепція дискретизації та спектр дискретного сигналу.....94
6.1.2. Теорема про дискретизацію (Шеннона -Котельникова).....97
6.2. Підходи до відтворення (реконструкції) аналогового сигналу на основі дискретних відліків.....99
6.3. Квантуванння сигналу.....103
6.4. Похибка квантування і співвідношення сигнал/шум.....104
6.4.1. Закони розподілу похибки квантування.....104
6.4.2. Складові похибки квантування.....105
6.4.3. Співвідношення сигнал шум.....106
6.4.4. Співвідношення сигнал шум в логарифмічному масштабі.....107
Контрольні запитання.....109
Розділ 7. МЕТОДИ ЗМЕНШЕННЯ РОЗРЯДНОСТІ ПРИ ПОДАННІ ЦИФРОВОГО СИГНАЛУ.....111
7.1. Компресія та експансія.....111
7.2. Різницева імпульсно-кодова модуляція (РІКМ).....112
7.3. Дельта модуляція.....114
7.4. Вдосконалений дельта модулятор та сігма - дельта модулятор.....115
7.5. АЦП типу сігма-дельта.....116
7.6. Властивості модулятора сігма-дельта.....118
7.7. Методи покращення співвідношення сигнал-шум у сігма-дельта модуляторі.....120
7.8. Специфіка аналого-цифрового перетворення сігма-дельта.....122
7.9. Порівняння характеристик сігма-дельта АЦП з характеристиками АЦП інших типів.....123
Контрольні запитання.....124
Розділ 8. ЛІНІЙНІ ДИСКРЕТНІ ПРИСТРОЇ (LTI- LINEAR-TIME-INVARIANT) ТА ЇХ МОДЕЛІ.....125
8.1. Властивості лінійних дискретних пристроїв.....125
8.1.1. Лінійність.....125
8.1.2. Стаціонарність.....126
8.1.3. Причинність.....127
8.1.4. Стабільність.....127
8.2. Блок схеми ДП на основі різницевих рівень.....128
8.3. Математичні моделі дискретних лінійних пристроїв (математичний опис ДП).....129
8.3.1. Модель на основі згортки.....129
8.3.2. Модель на основі Z- перетворення.....131
8.3.2.1. Приклад застосування Z - перетворення для аналізу стабільності ДП.....132
8.3.3. Модель різницевих рівнянь.....134
8.3.4. Модель простору станів.....134
Контрольні запитання.....136
Розділ 9. ЧАСТОТНИЙ АНАЛІЗ ДЕТЕРМІНОВАНИХ СИГНАЛІВ.....138
9.1. Методи частотного аналізу сигналів.....138
9.2. Перетворення Фур’є для неперервних сигналів.....138
9.3. Ряд Фур’є для неперервних періодичних сигналів.....139
9.4. Перетворення Фур’є для дискретних сигналів (англ. DFT - Discrete Fourier Transform).....140
9.5. Дискретне перетворення Фур’є періодичних сигналів.....142
9.6. Застосування DFT для відтворення сигналу на виході ДП (фільтру).....142
Контрольні запитання.....144
Розділ 10. ШВИДКЕ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУР’Є (ШПФ).....145
10.1. Концепція ШПФ.....145
10.2. Математичні основи алгоритму ШПФ “RADIX-2”.....147
10.2.1. Декомпозиція сигналу.....147
10.2.2. Відновлення спектру сигналу (композиція).....149
10.2.3. Методи перестановки відліків (тобто поділ їх на парні і непарні).....151
10.2.4. Приклад процесу виконання 8-точкового Ш1ПФ.....153
Контрольні запитання.....156
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА.....157
ГЛОСАРІЙ.....158

У посібнику викладено матеріал, що стосується сигнальних процесорів, їх розвитку в процесі використання. Розглядається процес вдосконалення систем перетворення сигналів від аналогових до цифрових, похибки такого перетворення, переваги цифрових систем перед аналоговими, становлення мікроелектронної бази цифрових систем опрацювання сигналів, зокрема інтегральних мікросхем, званих сигнальними процесорами, особливості їх структури, принципи побудови основних вузлів для забезпечення максимальної швидкодії при опрацюванні цифрових потоків, наведено приклади дискретних систем автоматики на сигнальних процесорах, методи побудови розпорошених цифрових систем. Розглянуто принципи побудови блок-схем дискретних систем, методи їх аналізу, специфіку проведення частотного аналізу методами дискретного перетворення Фур’є (ДПФ) та швидкого перетворення Фур’є (ШПФ), звернуто увагу на адаптацію структури сигнальних процесорів під виконання алгоритмів ШПФ.
Навчальний посібник призначений для студентів спеціальності “Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка”, спеціалізації “Комп’ютеризовані системи автоматики”. Може бути корисним викладачам та інженерам близьких спеціальностей.