Digitaalisen signaalinkäsittelyn (DSP) avulla analysoidaan ja manipuloidaan signaaleja digitaalisten tekniikoiden avulla. Se on olennaista eri sovelluksissa, kuten viestinnässä, audiokäsittelyssä ja sulautetuissa järjestelmissä. Tässä artikkelissa tarkastellaan DSP:n peruskäsitteitä ja sen soveltamista sulautettujen järjestelmien suunnittelussa.

DSP muuntaa analogiset signaalit digitaaliseen muotoon näytteenoton ja kvantifioinnin avulla. Kun digitaalinen muoto, signaaleja voidaan käsitellä käyttäen algoritmeja suodattaa melua, ote ominaisuuksia tai pakata dataa. Keskeisiä käsitteitä ovat Fourier Transform, suodatus, ja näytteenotto teoria.

DSP-järjestelmien ydinkomponentit

DSP-järjestelmät koostuvat tyypillisesti analogisesta digitaaliseen muunnin (ADC), digitaalisia prosessorit, ja digitaali-analoginen muuntimet (DACs). Digitaalinen prosessori suorittaa algoritmeja, jotka muuttavat tai analysoivat signaaleja. Laitteisto vaihtoehtoja ovat mikro-ohjaimet, digitaaliset signaaliprosessorit, ja kenttäohjelmoitava porttijärjestelmät (FPGAs).

Upotettu järjestelmäsuunnittelu DSP:lle

Sulautettujen järjestelmien suunnittelu DSP:lle edellyttää sopivan laitteiston valintaa, joka tasapainottaa energiankäsittelyn ja energiatehokkuuden. Reaaliaikainen käsittely on usein kriittistä, vaativaa optimoitua algoritmia ja laitteiston kiihtyvyyttä. Ohjelmiston kehittäminen edellyttää DSP-algoritmien käyttöönottoa ohjelmointikielillä kuten C tai kokoonpano.

  • Näytteenottotiheys
  • Käsittelyviive
  • Virrankulutus
  • Laiteominaisuudet
  • Algoritmin monimutkaisuus