وتعد خوارزميات تجهيز الإشارات عناصر أساسية في النظم المتأصلة، ومهام تمكينية مثل التصفير، والتعديل، وتحليل البيانات، وكثيرا ما يتطلب فهم أدائها تحليل تعقيداتها ودقة حساباتها الحسابية من خلال عمليات حساب العينات، وتستكشف هذه المادة أساليب لتقييم هذه الخوارزميات بفعالية.

لمحة عامة عن المخطّطين الرئيسيين

وتستخدم النظم المدمجة مختلف خوارزميات تجهيز الإشارات لمعالجة البيانات في الوقت الحقيقي، وتشمل الخوارزميات المشتركة التناسلي السريع (الفورييه) والمرشحات الرقمية وتقنيات التصفيف التكييف، وتختلف هذه الخوارزميات في التعقيد والاحتياجات من الموارد، مما يؤثر على مدى ملاءمتها لتطبيقات محددة.

حساب العينات لـ FFT

(ب) النظر في إشارة للمدخلات تم أخذها بعين عينة عند 1 كيلوهرتز مع 1024 نقطة بيانات، ويحول الخوارزمية هذه البيانات إلى نطاق التردد، ويقارب التعقيد الحاسوبي (السجل الوطني) حيث يكون عدد النقاط (N).

حساب عدد العمليات:

  • ن = 1024
  • الشعار رقم 2 N MP
  • مجموع العمليات الموزعة

وتساعد هذه الحسابات في تقدير الوقت اللازم لتجهيز العمليات وتخصيص الموارد اللازمة للتنفيذ المتأصل.

الأداء الرقمي للملفات

وتستخدم مرشحات رقمية، مثل مرشحات الاستجابة للنبضات في الموقع، لإزالة الضوضاء من الإشارات، ويتوقف الحمل الحسابي على ترتيب التصفية وعدد المضاعفات لكل عينة.

وبالنسبة لمرشح منطقة معلومات الطيران البالغ 50 طناً، يُعد إشارة في 1 كيلوهرتز، فإن عدد المضاعفات في الثانية هو:

  • 50 مضاعفا لكل عينة
  • 1000 عينة في الثانية
  • مجموع المضاعفات في الثانية = ٥٠ ٠٠٠ ١ = ٠٠٠ ٥٠

هذا يساعد على تحديد ما إذا كان المعالج المدمج يستطيع التعامل مع التصفيف في الوقت الحقيقي

خاتمة

وتوفر تحليل خوارزميات تجهيز الإشارات من خلال عمليات حساب العينات معلومات عن مطالبها الحاسوبية، وتساعد هذه التقييمات في اختيار خوارزميات مناسبة للنظم المدمجة استنادا إلى القيود على الموارد ومتطلبات الأداء.