Articles

A Beginner’ s Guide to Digital Signal Processing (DSP)

Digital Signal Processor (DSP) in MP3 Demo

Wat is een DSP?

Digital Signal Processors (DSP) nemen real-world signalen zoals spraak, audio, video, temperatuur, druk of positie die zijn gedigitaliseerd en vervolgens mathematisch manipuleren. Een DSP is ontworpen voor het zeer snel uitvoeren van wiskundige functies zoals “toevoegen”, “aftrekken”, “vermenigvuldigen” en “delen”.

signalen moeten worden verwerkt zodat de informatie die ze bevatten kan worden weergegeven, geanalyseerd of geconverteerd naar een ander type signaal dat nuttig kan zijn. In de echte wereld detecteren analoge producten signalen zoals geluid, licht, temperatuur of druk en manipuleren ze. Converters zoals een analoog-naar-digitaal converter nemen dan het Real-world signaal en zetten het om in het digitale formaat van 1 ’s en 0′ s. vanaf hier neemt de DSP het over door de gedigitaliseerde informatie vast te leggen en te verwerken. Het voedt vervolgens de gedigitaliseerde informatie terug voor gebruik in de echte wereld. Het doet dit op een van de twee manieren, digitaal of in een analoog formaat door te gaan door middel van een digitaal-naar-Analoog converter. Dit alles gebeurt bij zeer hoge snelheden.

om dit concept te illustreren, toont het diagram hieronder hoe een DSP wordt gebruikt in een MP3-audiospeler. Tijdens de opnamefase wordt analoge audio ingevoerd via een ontvanger of een andere bron. Dit analoge signaal wordt vervolgens omgezet in een digitaal signaal door een analoog-naar-digitaal converter en doorgegeven aan de DSP. De DSP voert de MP3-codering uit en slaat het bestand op in het geheugen. Tijdens de afspeelfase wordt het bestand uit het geheugen gehaald, gedecodeerd door de DSP en vervolgens terug geconverteerd naar een analoog signaal via de digitaal-naar-analoog converter zodat het via het luidsprekersysteem kan worden uitgevoerd. In een complexer voorbeeld zou de DSP andere functies uitvoeren, zoals volumeregeling, egalisatie en gebruikersinterface.

de informatie van een DSP kan door een computer worden gebruikt om zaken als beveiliging, telefoon, thuisbioscoopsystemen en videocompressie te regelen. Signalen kunnen worden gecomprimeerd zodat ze snel en efficiënter van de ene plaats naar de andere kunnen worden verzonden (bijv. teleconferenties kunnen spraak en video overbrengen via telefoonlijnen). Signalen kunnen ook worden verbeterd of gemanipuleerd om de kwaliteit ervan te verbeteren of informatie te verstrekken die niet door mensen wordt waargenomen (bijvoorbeeld echo-onderdrukking voor mobiele telefoons of door computers verbeterde medische beelden). Hoewel real-world signalen in hun analoge vorm kunnen worden verwerkt, biedt de verwerking van signalen digitaal de voordelen van hoge snelheid en nauwkeurigheid.

omdat het programmeerbaar is, kan een DSP worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan toepassingen. U kunt uw eigen software maken of software van ADI en haar derden gebruiken om een DSP-oplossing voor een toepassing te ontwerpen. Voor meer gedetailleerde informatie over de voordelen van het gebruik van DSP om real-world signalen te verwerken, lees Deel 1 van het artikel van analoge dialoog getiteld: Waarom DSP gebruiken? Digital Signal Processing 101-een introductiecursus DSP System Design.