- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры презентация
Содержание
- 1. Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры
- 3. Содержание ЦОС Этапы ЦОС Преобразование в
- 4. Вторичная обработка Задачи: Обработка звуковых сигналов (анализ,
- 5. Достоинства ЦОС: Повторяемость характеристик Высокая
- 6. Классификация сигналов Детерминированные и случайные Сигналы с
- 7. I. Вероятностные стационарные модели 2. Гауссовская плотность
- 8. II. Ограничения на сигнал: А. Конечное значение
- 9. Дискретизация сигналов Принципы дискретизации сигналов по времени
- 11. Предельная дискретизация по времени сигналов с
- 12. Важное условие – ограниченность спектра по частоте
- 18. Восстановление сигналов по дискретным отсчётам Фильтровой
- 19. При k=0 k=1 k=2
- 20. Квантование непрерывных сигналов Способы квантования: значение квантуемой
- 22. типы погрешностей по постоянному току в
- 23. дифференциальная нелинейность (DNL), пропущенные коды.
- 25. Погрешности по переменному току в преобразователях АЦП/ЦАП
- 27. SFDR- динамический диапазон, свободный от гармоник
- 29. Частоты гармоник: |±Kfs±nfa|, где n –
- 30. Двухтональные и многотональные интермодуляционные искажения
- 31. Приведенный ко входу тепловой шум
- 35. Здесь обозначено: Для равномерно распределённого сигнала
- 36. Преобразование дискретного сигнала в цифровую форму
- 37. Предварительная обработка оцифрованных данных. Изменение формата.
- 38. 4. Фильтрация наблюдений:
- 39. Разложение сигналов в базисе гармонических функций Дискретное и быстрое преобразования Фурье
- 40. Дискретное преобразование Фурье
- 44. Особенности практического использования ДПФ 1. Ложные спектральные составляющие. . 2. Размывание спектральных составляющих
- 45. 3. Паразитная амплитудная модуляция спектра Функции: Тьюки Блэкман Хэнинг Хэминг Чебышев Бессель
- 46. Быстрое преобразование Фурье. БПФ Обозначим
- 48. так как Всего:
- 51. Разновидности БПФ 1.Алгоритм с прореживанием по времени 2.Алгоритм с прореживанием по частоте
- 52. 3.Алгоритм с произвольным составным
- 53. Особенности практической реализации БПФ 1.Доступ к данным
- 54. Вычисление корреляционного интеграла на основе БПФ Если то
- 55. Для вычисления АКФ - преобразование Винера-Хинчина
- 56. Использование БПФ для интерполяции функции времени
- 57. основная литература: Проектирование импульсных и цифровых устройств
Аналоговый, дискретный и цифровой сигналы 1. Аналоговый сигнал 2. Дискретный сигнал 3. Цифровой сигнал
Слайд 2
Аналоговый, дискретный и цифровой сигналы
1. Аналоговый сигнал
2. Дискретный сигнал
3.
Цифровой сигнал
Слайд 3Содержание ЦОС
Этапы ЦОС
Преобразование в цифровую форму.
Декодирование, демодуляция.
Линеаризация. Масштабирование.
Вычисление корректирующих зависимостей.
Фильтрация, усреднение,
экстраполяция, сравнение с пределами.
Слежение за скоростью изменения параметров сигнала с их индикацией.
Вычисление значений непосредственно не измеряемых параметров.
Формирование качественно новой информации и устранение избыточности путем сжатия.
Организация информационного обмена внутри ЦОС и обмена с
внешними устройствами.
Слежение за скоростью изменения параметров сигнала с их индикацией.
Вычисление значений непосредственно не измеряемых параметров.
Формирование качественно новой информации и устранение избыточности путем сжатия.
Организация информационного обмена внутри ЦОС и обмена с
внешними устройствами.
Первичная обработка
Слайд 4Вторичная обработка
Задачи:
Обработка звуковых сигналов (анализ, синтез речи и звуков, сжатие информации,
распознавание речи и идентификация диктора).
Обработка изображений (восстановление, улучшение и коррекция изображений, сжатие информации, выделение контуров, повышение контрастности и т.д., распознавание образов).
Синтез трехмерной структуры объекта по его проекциям. Пространственная локализация источников волновой активности.
Поиск, обнаружение, классификация, измерение параметров и координат объектов в радиолокации и гидролокации.
Управление системами.
Цифровое моделирование.
Контроль, диагностика технических систем, природных явлений и объектов.
…
Возможна реализация УЦОС по схеме жесткой логики либо программно
Обработка изображений (восстановление, улучшение и коррекция изображений, сжатие информации, выделение контуров, повышение контрастности и т.д., распознавание образов).
Синтез трехмерной структуры объекта по его проекциям. Пространственная локализация источников волновой активности.
Поиск, обнаружение, классификация, измерение параметров и координат объектов в радиолокации и гидролокации.
Управление системами.
Цифровое моделирование.
Контроль, диагностика технических систем, природных явлений и объектов.
…
Возможна реализация УЦОС по схеме жесткой логики либо программно
Слайд 5
Достоинства ЦОС:
Повторяемость характеристик
Высокая точность воспроизведения операторов (функций) и стабильность их
характеристик
Независимость параметров к изменению внешних условий
Возможность модернизации в процессе эксплуатации
Высокая надежность
Возможность диагностики и самодиагностики
Возможность или простота реализации (устройств памяти, математических функций и др.)
Недостатки ЦОС:
Необходимость дополнительных операций преобразования
Ограниченное быстродействие
Погрешности в выполнении алгоритмов обработки из-за конечной разрядности
Нелинейные эффекты при переполнении регистров
Влияние требований к точности на скорость обработки сигналов
Независимость параметров к изменению внешних условий
Возможность модернизации в процессе эксплуатации
Высокая надежность
Возможность диагностики и самодиагностики
Возможность или простота реализации (устройств памяти, математических функций и др.)
Недостатки ЦОС:
Необходимость дополнительных операций преобразования
Ограниченное быстродействие
Погрешности в выполнении алгоритмов обработки из-за конечной разрядности
Нелинейные эффекты при переполнении регистров
Влияние требований к точности на скорость обработки сигналов
Слайд 6Классификация сигналов
Детерминированные и случайные
Сигналы с ограниченной энергией (с интегрируемым квадратом)
Периодические x(t+nT)=
x(t) и непериодические
Сигналы конечной длительности
Гармонические сигналы
Стационарные и нестационарные
Эргодические и неэргодические
Скалярные, векторные, многомерные…
Сигналы конечной длительности
Гармонические сигналы
Стационарные и нестационарные
Эргодические и неэргодические
Скалярные, векторные, многомерные…
Слайд 7I. Вероятностные стационарные модели
2. Гауссовская плотность распределения вероятностей
3. Равномерная плотность распределения
вероятностей
4. Релеевская плотность распределения вероятностей
5. Гармонический процесс с постоянной амплитудой и случайной начальной фазой
1. Многомерная ПРВ значений сигнала (Нормальная, Дирихле, Уишарта)
Модели непрерывного сигнала
Слайд 8II. Ограничения на сигнал:
А. Конечное значение средней мощности процесса
Б. Конечная шкала
мгновенных значений
В. Ограничение спектра по полосе
III. Описание случайного процесса
Энергетический спектр:
Корреляционная функция:
Монотонно убывающая
Затухающая гармоническая
Время корреляции
Слайд 18Восстановление сигналов по дискретным отсчётам
Фильтровой способ
1. На основе теоремы Котельникова
Интерполяционный способ
2. Практические способы восстановления на основе интерполяционных
многочленов.
Многочлены Лежандра:
Слайд 20Квантование непрерывных сигналов
Способы квантования:
значение квантуемой величины заменяется ближайшим нижним значением сетки
квантования;
значение квантуемой величины заменяется ближайшим верхним значением сетки квантования;
значение квантуемой величины заменяется ближайшим верхним или нижним значением сетки квантования (по правилу округления).
значение квантуемой величины заменяется ближайшим верхним значением сетки квантования;
значение квантуемой величины заменяется ближайшим верхним или нижним значением сетки квантования (по правилу округления).
Слайд 22
типы погрешностей по постоянному току в АЦП и ЦАП :
погрешность
смещения, погрешность усиления,
дифференциальная нелинейность (DNL), пропущенные коды.
дифференциальная нелинейность (DNL), пропущенные коды.
Слайд 25Погрешности по переменному току в преобразователях АЦП/ЦАП и их причины
Искажения и
шум в идеальном N-разрядном АЦП.
Явления интегральных и дифференциальных нелинейных искажений.
Гармонические искажения.
Интермодуляционные искажения.
Приведенный ко входу тепловой шум.
Дрожание апертуры и апертурная задержка.
Время установления ЦАП.
Переходная характеристика ЦАП.
…
Явления интегральных и дифференциальных нелинейных искажений.
Гармонические искажения.
Интермодуляционные искажения.
Приведенный ко входу тепловой шум.
Дрожание апертуры и апертурная задержка.
Время установления ЦАП.
Переходная характеристика ЦАП.
…
Слайд 29Частоты гармоник: |±Kfs±nfa|, где n – порядок гармоники, K = 0,
1, 2, 3, ....
Наихудшие гармоники, общие гармонические искажения
Слайд 36Преобразование дискретного сигнала в цифровую форму
Система счисления с основанием n
и числом разрядов r
Количество элементов кода:
Максимальное число:
Отсюда:
Тогда:
Находим экстремум:
Слайд 37Предварительная обработка оцифрованных данных.
Изменение формата.
Преобразование данных в реальные физические величины.
Калибровка.
Улучшение данных. Исключение выбросов, тренда, смещения нуля.
Улучшение данных. Исключение выбросов, тренда, смещения нуля.
Исключение линейного или
полиномиального тренда
методом наименьших квадратов
Слайд 44Особенности практического использования ДПФ
1. Ложные спектральные составляющие.
.
2. Размывание спектральных составляющих
Слайд 53Особенности практической реализации БПФ
1.Доступ к данным и запоминание промежуточного результата
2.Конкретный
способ вычислений типа бабочка
Пусть:
Слайд 57основная литература:
Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем / Под ред.
Ю.М. Казаринова. М. : Высшая школа, 1985 г.
Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. Уч. пособие. 1990 г.
Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер. 2003.
Езерский В.В., Паршин В.С. Теоретические основы цифровой обработки сигналов. Учебное пособие. / Рязань,1996 г.
Езерский В.В., Егоров А.В. Дискретизация и квантование сигналов. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2004.
Езерский В.В., Егоров А.В. Спектральный анализ сигналов. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2004.
Езерский В.В., Егоров А.В. Цифровая обработка сигналов и микропроцессоры. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2000 г.
Езерский В.В., Егоров А.В. Изучение методов цифрового формирования сигналов: Методические указания к лабораторной работе. / РГРТА, 2000 г.
дополнительная литература:
Дженкинс Г., Ваттс Д. Спектральный анализ и его приложения. Т. 1. М.: Мир, 1971.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.
Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Кн.1 и 2. Пер с англ. М.: Мир, 1982.
Рабинер Л.Р., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
Оппенхейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. М.: Связь, 1979.
Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: Справочник. М.: Радио и связь, 1985.
Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов. Уч. пособие. 1990 г.
Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер. 2003.
Езерский В.В., Паршин В.С. Теоретические основы цифровой обработки сигналов. Учебное пособие. / Рязань,1996 г.
Езерский В.В., Егоров А.В. Дискретизация и квантование сигналов. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2004.
Езерский В.В., Егоров А.В. Спектральный анализ сигналов. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2004.
Езерский В.В., Егоров А.В. Цифровая обработка сигналов и микропроцессоры. Методические указания к лабораторным работам./ РГРТА, 2000 г.
Езерский В.В., Егоров А.В. Изучение методов цифрового формирования сигналов: Методические указания к лабораторной работе. / РГРТА, 2000 г.
дополнительная литература:
Дженкинс Г., Ваттс Д. Спектральный анализ и его приложения. Т. 1. М.: Мир, 1971.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990.
Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Кн.1 и 2. Пер с англ. М.: Мир, 1982.
Рабинер Л.Р., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978.
Оппенхейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. М.: Связь, 1979.
Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: Справочник. М.: Радио и связь, 1985.
