DSP (Procesamiento Digital de Señales) Integrantes: • Nohelia Paola Morales Martínez • Sarahy de Jesús Flores Jirón Profesor: Ing. Carlos Ortega 3T1-Eo Facultad de Electrotecnia y Computación
Introducción
Procesamiento de Señales Digitales .
• “El Procesado Digital de Señales se ocupa de la representación, transformación y manipulación de señales discretas desde el punto de vista de la información que contienen”
Procesador de Señales Digitales • Un procesador de señal digital (DSP) es un tipo de microprocesador (increíblemente rápido y poderoso). El cual es único ya que se encarga de realizar el procesamiento de datos en tiempo real.
Procesamiento de Señales Digitales
Definiciones Generales • Digital
Señal • Procesamiento
¿Qué es DSP? Es la manipulación matemática de una señal de información para modificarla o mejorarla en algún sentido. Este está caracterizado por la representación en el dominio del tiempo discreto, en el dominio frecuencia discreta, u otro dominio discreto de señales por medio de una secuencia de números o símbolos y el procesado de esas señales. El Procesamiento Digital de Señales se basa en el hecho de que cualquier señal del mundo real (voz, música, video, velocidad de un motor) puede ser representada por muestras de la señal tomadas a intervalos periódicos. Estas muestras pueden ser convertidas en números y estos números expresados en código binario.
Muestreo Parte principal del proceso de digitalización de señales. Consiste en tomar muestras de una señal analógica a una frecuencia o tasa de muestreo constante.
Estructura DSP
•
Las muestras se obtienen de señales físicas, por ejemplo audio, mediante un transductor (micrófono) y son acondicionadas y posteriormente convertidas a formato digital mediante convertidores A/D.
• Después del procesamiento matemático las señales digitales previamente acondicionadas deben ser nuevamente convertidas a señales analógicas a través de los convertidores D/A.
Dominio DSP Transformada de Fourier Discreta: • Esta transformada convierte la señal del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. • Permite un análisis más sencillo y eficaz sobre la frecuencia, sobre todo en aplicaciones de eliminación de ruido y en otros tipos de filtrado. Transformada de Coseno Discreta: • Es similar a la anterior en cuanto a los cálculos requeridos para obtenerla. • Convierte a las señales en componentes del coseno trigonométrico. • Base del algoritmo de compresión de imágenes JPEG.
Aplicaciones Pr. Audio
Pr. Imágenes
Pr. Voz
Pr. video
Pr. datos
Ventajas • • • •
Alta Precisión, Reproducible, Mejor almacenamiento Procesamiento más avanzado y reprogramable Flexible, Menor tamaño, Bajo consumo, Menor costo Baja sensibilidad a condiciones ambientales, tolerancia y envejecimiento de componente • Implementación mediante operaciones aritméticas o lógicas • Tecnología digital puede ser usada para DSP
Desventajas • Pérdida de información por muestreo Señal no continua en el tiempo → no toda la información está presente Ancho de banda restringido → Necesita filtro anti-alias Reconstrucción → Perfecta sólo para señal filtrada en frecuencia • Error de redondeo por cuantización Redondeo distorsiona la señal → Sensibilidad depende de la aplicación Valores discretos pueden traer complicaciones en ciertas aplicaciones • Velocidad de adquisición de datos y procesamiento Barrera tecnológica que mejora cada año Complicaciones para el trabajo con señales con anchos de banda muy grandes
Procesador de Señales Digitales
¿Qué es un DSP? • Estrictamente hablando, el término DSP se aplica a cualquier chip que trabaje con señales representadas de forma digital. En la práctica, el término se refiere a microprocesadores específicamente diseñados para realizar procesado digital de señal.
Características • Alta velocidad de cálculos aritméticos. • Transferencia de datos hacia y desde el mundo real. • Arquitecturas de memoria de múltiple acceso.
Operaciones Básicas Un DSP para operar requiere unas simples funciones típicas: • Suma y Multiplicación.
• Retrasos.
• Manejo de Arreglos (vectores).
Aplicación .
Arquitectura
Ventajas Implementación Digital
Reducción de costes
Flexibilidad
Extensión de algoritmos
Fiabilidad y repetibilidad
Desventaja Las señales de alta frecuencia no pueden procesarse debido a: Limitación conversores A/C * Velocidad de muestreo * ¨Precisión/ SNR (n° bits) * Coste
Limitación procesado
potencia
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