Implementace algoritmů číslicového zpracování signálů

Předmět je náhradou za:

Implementace číslicového zpracování signálu (31ICZ)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Použití signálových procesorů je volitelným předmětem oboru elektronika v magisterské etapě studia. Je vyučován v osmém semestru. Je určen studentům, kteří jsou seznámeni se základy číslicového zpracování signálů, například studiem předmětu výběrového předmětu 31UCZ, 31CZS. Předmět seznámí studenty s architekturou a zvláštnostmi konstrukce signálových procesorů a naučí je implementovat algoritmy číslicového zpracování signálů v reálném čase. V rámci předmětu lze implementovat komplexní úlohy přes více předmětů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Požadavky na signálové procesory (SP) z hlediska číslicového zpracování signálů

2. Architektura a struktury SP, procesory TMS - struktura základních bloků

3. Konstrukce bloků aritmetiky dat, struktura pamětí dat a programu, způsoby adresování, DMA

4. Instrukční soubor SP (TMS), rozdíly proti univerzálním procesorům

5. Struktury SP s pevnou a pohyblivou řád.čárkou - chyby výpočtu

6. Mikropočítačové systémy - připojení vnějšího hardware k SP (A/D, D/A, paměti .)

7. Návrh filtrů FIR a jejich implementace, příklady programování v assembleru

8. Návrh filtrů IIR a jejich implementace, struktura programování, příklady programování v assembleru

9. Metody návrhu speciálních číslicových filtrů

10. Základní operace algoritmů FFT s různým základem - motýlek

11. Příprava dat pro vlastní výpočet FFT - možnosti úspory operací

12. Reprezentace dat s konečnou délkou slova - důsledky kvantování na zpracování signálů

13. Algoritmy generování periodických a neperiodických signálů pomocí SP

14. Příklady aplikací: zpracování řeči, potlačování šumů, analýza časových řad

Osnova cvičení:

1. Návrh základních algoritmů DSP pomocí Matlabu

2. Vývojové prostředky, překlad a simulace programu, code composer studio

3. Úlohy na různé způsoby adresování datové paměti, člení datové paměti

4. Instrukční soubory SP, programování základních operací, překrývání instrukcí

5. Seznámení s vývojovým modulem SP a zadání semestrálních projektů

6. Implementace filtrů FIR, řešení semestrálních projektů

7. Návrh filtrů IIR v Matlabu, kaskádní řazení sekcí 2. řádu, řešení semestrálních projektů

8. Implementace základních bloků IIR filtrů, řešení semestrálních projektů

9. Řešení semestrálních projektů

10. Řešení semestrálních projektů

11. Řešení semestrálních projektů

12. Implementace základních algoritmů FFT

13. Kvantizační jevy v číslicových systémech, řešení semestrálních projektů

14. Předvedení a obhájení semestrálních projektů, zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Davídek, V., Sovka, P.: Číslicové zpracování signálů a implementace. Skriptum, ČVUT 1997

2. Davídek, V., Laipert, M., Vlček, M.: Analogové a číslicové filtry. Monografie, ČVUT, 2000

3. Manuály pro signálové procesory TMS, Texas Instruments

4. Webové stránky http:// www.ti.com a http://noel.feld.cvut.cz/psp

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: c, p

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)