Signalprozessoren

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschäftigt sich mit Signalprozessoren und der digitalen Signalverarbeitung. Zunächst wird der prinzipielle Aufbau von Signalprozessoren erläutert und die Möglichkeiten der Signalverarbeitung, wie Modulation, Mischung, Filterung und Impulsformung, sowie die Programmierung besprochen. Es wird betont, dass für die Programmierung ein fundiertes mathematisches Wissen erforderlich ist.

Anschließend widmet sich der Text der Aufbereitung des Signals, bei der analoge Signale in digitale Signale umgewandelt werden. Hierbei spielt das Theorem von SHANNON eine wichtige Rolle, da die Abtastfrequenz mindestens doppelt so groß wie die zu erfassende Signalfrequenz sein muss, um Fehlanalysen und Aliasing zu vermeiden. Auch die Breite des Abtastimpulses, die Frequenzkonstanz des Abtastsignals und die Auflösung des AD-Wandlers beeinflussen die Qualität der digitalen Signalverarbeitung.

Im nächsten Abschnitt wird die Verarbeitung des Signals behandelt, die in Echtzeit erfolgen muss. Hier wird das FIR-Filter als Beispiel genannt und erläutert, wie es eine schnelle Bearbeitung von Tabellen ermöglicht. Auch die Architektur des Signalprozessors und der Daten- und Programmspeicher werden detailliert beschrieben. Es wird betont, dass die Harvard-Architektur eine effektive Adressierung von Tabellen mit 8 Zeigern (DAG1 und DAG2) ermöglicht. Der Text geht auch auf die Wichtigkeit der Multipliziereinheit (MAC) und der zusätzlichen ALU, des Shifter und des R-Bus für schnelle und effektive Berechnungen ein. Es werden auch multifunktionale Anweisungen beschrieben, die in einem Maschinenzyklus durchgeführt werden können.

Abschließend wird der Signalprozessor TMS 32010 von Texas Instruments vorgestellt, der ähnlich wie der ADSP 2181 von Analog Devices aufgebaut ist. Der Text betont die Wichtigkeit der Harvard-Architektur für schnelle Bearbeitung von Tabellen und erläutert auch die Multifunktionsanweisungen des Signalprozessors.
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Auszug aus Referat
Signalprozessoren Sind spezielle Rechner, die Analogsignale digital verarbeiten können (Digital-Signal-Processing) DSP). Darunter versteht man die Eingabe von analogen Signalen in einem Digitalrechner, Verarbeitung der Signale im Rechenwerk Ausgabe des modifizierten Analogsignals Prinzipieller Aufbau: 1. Folie Analoges Eingangssignal wird periodisch abgetastet. Jeder Abtastwert à AD à binären Zahlenwert umgewandelt à zum Rechenwerk à modifiziertes Signal à DA à am Ausgang abnehmen Signale müssen in Echtzeit bearbeitet werden. à zeitgleiche Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe von Signalen. Möglichkeiten: Modulation, Mischung, Filterung, Impulsformung, Sprachanalyse usw. à Programmgesteuert in einem Computer durchführbar Vorteile: Verstärkung, Bandbreite, Flankensteilheit u. andere Signalparameter per Programm einstellbar. Echtzeitbedingung mit üblichen Pà nur niederfrequente Signaleà Spezielle P angepasst an die Forderungen der digitalen Signalaufbereitung Vorraussetzung für Programmierung: Kenntnis der theoretischen Grundlagen für die zeitdiskrete Bearbeitung analoger Signale, die fundierte mathematische Kenntnisse erfordert. à Daher nur Grundlagen u. Prinzipien besprochen Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung Aufbereitung des Signals: Analoge Signale à Computerbearbeitungà zuvor in digitale Signale umwandeln. In Echtzeitàz.B. Spracherkennung, digitale Filter à mit konstantem Intervall abtastenà Theorem von SHANNON: Abtastfrequenz min. doppelt so groß wie maximal zu ...
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