budowa i pomiary uk ad w dsp dzia aj cych na procesorze sygna owym adsp 2181 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181 PowerPoint Presentation
Download Presentation
Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 44

Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181 - PowerPoint PPT Presentation


  • 129 Views
  • Uploaded on

Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181. Katedra Telekomunikacji Morskiej. Założenia. Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181 wykonywane są w celach dydaktycznych

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181' - jarvis


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
budowa i pomiary uk ad w dsp dzia aj cych na procesorze sygna owym adsp 2181

Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181

Katedra Telekomunikacji Morskiej

za o enia
Założenia
  • Budowa i pomiary układów DSP działających na procesorze sygnałowym ADSP 2181 wykonywane są w celach dydaktycznych
  • Celem wykonywanych pomiarów jest przedstawienie zjawisk i urządzeń omawianych na wykładach i w podręcznikach
  • Wykonywanie pomiarów powinno być proste i nie zajmować dużo czasu tak, aby studenci skupiali się na działaniu badanych urządzeń DSP, a nie na obsłudze przyrządów pomiarowych
  • Wyniki pomiarów powinny być prezentowane w formie graficznej i być łatwe do zapisania w formie elektronicznej
  • Budowa rzeczywistych urządzeń i wykonywanie ich pomiarów, nawet ułomnymi przyrządami, jest lepsze od samej tylko symulacji urządzeń
procesor adsp 2181
Procesor ADSP 2181
  • 16 bitowy stałoprzecinkowy
  • Częstotliwość pracy 33MHz
  • Oddzielna pamięć programu (24 bitowa) i oddzielna pamięć danych (16 bitowa)
adsp 2181 ez kit lite
ADSP-2181 EZ-KIT Lite
  • Dwukanałowe wejście analogowe (stereo)
  • Dwukanałowe wyjście analogowe (stereo)
  • Maksymalna częstotliwość próbkowania 48KHz
  • Możliwość programowania przez łącze RS-232 z komputera PC za pomocą środowiska programistycznego VisualDSP++
rodowisko programistyczne visualdsp
Środowisko programistyczne VisualDSP++
  • Edycja kodu
  • Debugowanie
    • Wykonywanie programu krok po kroku
    • Możliwość sprawdzenia stanu rejestrów
    • Możliwość zaglądania do pamięci z możliwością analizy Fouriera zawartości
uk ady dsp realizowane w ramach laboratorium projektu
Układy DSP realizowane w ramach laboratorium (projektu)
  • Generatory przebiegów okresowych sinusoida, prostokąt i trójkąt
  • Modulatory i mieszacze – mnożenie sygnałów
  • Filtry FIR
  • Filtry adaptacyjne – filtr predykcyjny
potrzebne przyrz dy pomiarowe
Potrzebne przyrządy pomiarowe
  • Oscyloskop
  • Analizator widma
  • Zestaw do pomiary charakterystyk amplitudowych filtrów
    • wobuloskop
    • generator i woltomierz
  • Zestaw do pomiary filtrów adaptacyjnych
  • Odpowiedni zestaw kabli
karta d wi kowa komputera pc
Karta dźwiękowa komputera PC
  • Typowa maksymalna częstotliwość próbkowania
    • Wejście karty 96kHz
    • Wyjście karty 48kHz
  • Wejście i wyjście stereo – 2 kanałowe
  • Gniazda stereo takie same jak w EZ-KIT
oscyloskop z analizatorem widma
Oscyloskop z analizatorem widma
  • Pobiera z wejścia karty dźwiękowej 2048 próbek sygnału
  • Praca dwukanałowa
  • Możliwość obliczenia widma amplitudowego pobranego sygnału – stosuje się FFT, w celu zmniejszenia przecieków widma zastosowano okno Humminga
  • Możliwość zapisu wyników pomiarów w formie pliku graficznego
slide16
Wynik rekonstrukcji sygnału sinusoidalnego o częstotliwości 3840Hz próbkowanego z częstotliwością 8kHz
slide17
Widmo amplitudowe zrekonstruowanego sygnału sinusoidalnego o częstotliwości 3840Hz próbkowanego z częstotliwością 8kHz
slide18
Wynik rekonstrukcji sygnału prostokątnego o częstotliwości 1280Hz próbkowanego bez filtru antyaliazingowego z częstotliwością 32kHz
slide19

Widmo amplitudowe zekonstruowanego sygnału prostokątnegoo częstotliwości 1280Hz próbkowanego bez filtru antyaliasingowego z częstotliwością 32kHz

1

3

5

7

9

11

23’

17’

15’

21’

19’

13’

13

schemat uk adu do pomiaru charakterystyk cz stotliwo ciowych

Komputer PC

Program do pomiaru charakterystyk

Karta dźwiękowa

EZ-KIT 2181

x(t)

x(n)

CA

AC

x’(k)

fsn

fsk

H(z)

y(t)

y(n)

AC

CA

y’(k)

Schemat układu do pomiaru charakterystyk częstotliwościowych
pomiar odpowiedzi impulsowej
Rzeczywistość

Karta dźwiękowa i zestaw EZ-KIT są dwoma różnymi urządzeniami cyfrowymi taktowanymi różnymi niezsynchronizowanymi zegarami, a

oba urządzenia są połączone przez złącze analogowe.

Pomiar odpowiedzi impulsowej
  • Założena:

Sygnały impulsowe są źle przenoszone przez połączenie analogowe układów cyfrowych, znacznie lepiej przenoszone są sygnały sinusoidalne

pomiar odpowiedzi na wymuszenie sinusoidalne
Pomiar odpowiedzi na wymuszenie sinusoidalne

Liczenie charakterystyki punkt po punkcie jest czasochłonne i kłopotliwe,

dlatego wygodniej jest policzyć wszystkie punkty w jednym kroku

Przy odpowiednim doborze zbioru częstotliwości Ωiwartości amplitud Yi

można obliczać dokonując szybkiej transformacji Fouriera ciągu y(n) .

przyj te za o enia
Przyjęte założenia
  • Jeśli sygnał x(n) jest sygnałem okresowym o okresie N, to pobierając N kolejnych próbek odpowiedzi y(n) otrzymuje się okres tego sygnału.
  • Przyjęto N=2048,fs=48000Hz,
  • f1=23,44Hz, f938=21987Hz
  • Fazy φxidobrano losowo, w taki sposób, aby dla równych Xi uzyskać najmniejszą maksymalną wartość bezwzględną sygnału x(n) – dla Xi=1 uzyskano maksimum równe 64
  • Przed pomiarem filtru cyfrowego należy dokonać pomiaru zwartej karty dźwiękowej
    • pomiar pozwala obliczyć rzeczywiste amplitudy składowych sygnału wymuszającego Xi oraz
    • pozwala wyeliminować wpływ filtrów analogowych karty dźwiękowej na wyniki pomiarów filtrów cyfrowych
filtr adaptacyjny predykcja liniowa

y(n)

+

Filtr adaptacyjny stopnia M

(predyktor)

x(n)

Z-1

+

_

e(n)

Filtr adaptacyjny – predykcja liniowa

Sygnał wejściowy x(n) ma postać:

gdzie: s(n) jest sygnałem sinusoidalnym lub sumą sygnałów sinusoidalnych,

z(n) jest szumem nieskorelowanym z sygnałem s(n) ani z samym sobą.

Rys. Struktura blokowa jednokrokowego predyktora liniowego

Sygnał wyjściowy y(n) jest prognozą części zdeterminowanej sygnału x(n), czyli:

jednokrokowy liniowy filtr predykcyjny

x(n-2)

x(n)

x(n-1)

x(n-M-1)

x(n-M)

Z-1

Z-1

Z-1

Z-1

h1(n)

h2(n)

hM-1(n)

hM(n)

+

+

+

_

e(n)

algorytm LMS

+

+

d(n)=x(n)

Jednokrokowy liniowy filtr predykcyjny
pomiar jednokrokowego predyktora liniowego sygna wej ciowy x n zielony sygna wyj ciowy y n czerwony
Pomiar jednokrokowego predyktora liniowegosygnał wejściowy x(n) – zielony, sygnał wyjściowy y(n) – czerwony
slide37

Pomiar jednokrokowego predyktora liniowegowidmo amplitudowe sygnału wej. x(n) – zielone,widmo amplitudowe sygnału wyj. y(n) – czerwone

pomiar jednokrokowego predyktora liniowego sygna wej ciowy x n zielony sygna wyj ciowy y n czerwony1
Pomiar jednokrokowego predyktora liniowegosygnał wejściowy x(n) – zielony, sygnał wyjściowy y(n) – czerwony
slide39

Pomiar jednokrokowego predyktora liniowegowidmo amplitudowe sygnału wej. x(n) – zielone,widmo amplitudowe sygnału wyj. y(n) – czerwone

pomiar charakterystyki amplitudowej liniowego filtru predykcyjnego

kanał 1

kanał 1

Filtr predykcyjny

kanał 2

kanał 2

Filtr FIR

Pomiar charakterystyki amplitudowej liniowego filtru predykcyjnego

Kanał 1 – x1(n)=s(n)+z(n) – sygnał sinusoidalny plus szum

Kanał 2 – x2(n) – sygnał szerokopasmowy jak przy pomiarze charakterystyk

amplitudowych filtrów, zasada pomiaru taka jak poprzednio

wnioski
Wnioski
  • Wirtualne przyrządy wykorzystujące kartę dźwiękową komputera PC nadają się do wykorzystania w laboratorium do celów dydaktycznych
  • Zastosowanie tych przyrządów pozwala na zbadanie istotnych, ze względów dydaktycznych, właściwości realizowanych układów DSP