Symbian.net.ua

Любой непрерывный (аналоговый) сигнал s(t) может быть подвергнут дискретизации по времени и квантованию по уровню (оцифровке), т. е. представлен в цифровой форме. Если частота дискретизации F_d сигнала выше, чем удвоенная наивысшая частота в спектре сигнала F_max, т. е. F_d> 2*F_max, то полученный дискретный сигнал s(k) эквивалентен сигналу s(t).(см. теорему Котельникова). При помощи математических алгоритмов s(k) преобразуется в некоторый другой сигнал s₁(k) имеющий требуемые свойства. Процесс преобразования сигналов называется фильтрацией (англ. filtering), а устройство, выполняющее фильтрацию называется фильтр (англ. filter). Поскольку отсчеты сигналов поступают с постоянной скоростью F_d, фильтр должен успевать обрабатывать текущий отсчет до поступления следующего, то есть обрабатывать сигнал в реальном времени (англ. in real time). Для обработки сигналов (фильтрации) в реальном времени применяют специальные вычислительные устройства — цифровые сигнальные процессоры

Различают методы обработки сигналов во временной (англ. time domain) и в частотной (англ. frequency domain) области. Эквивалентность частотно-временных преобразований однозначно определяется через преобразование Фурье.

Цифровой сигнальный процессор (англ. Digital signal processor, DSP) — специализированный микропроцессор, предназначенный для цифровой обработки сигналов. Архитектура сигнальных процессоров имеет заметные особенности:

• Быстрое выполнение операций, характерных для цифровой обработки сигналов, например, операция «умножение с накоплением» (MAC) (Y:=A*B+X) обычно исполняется за один такт.
• «Бесплатные» по времени циклы с заранее известной длиной.
• Большинство сигнальных процессоров имеют встроенную оперативную память, из которой может осуществляться выборка нескольких машинных слов одновременно.
• Детерминированная работа с известными временами выполнения команд, что позволяет выполнять планирование работы в реальном времени.
• Довольно большая длина конвейера, так что незапланированные условные переходы могут занимать относительно много времени.
• Экзотический набор регистров и инструкций, часто сложный для компиляторов. Некоторые архитектуры используют VLIW.
• По сравнению с микроконтроллерами, ограниченный набор периферийных устройств — впрочем, существуют «переходные» чипы, сочетающие в себе свойства DSP и широкую периферию микроконтроллеров.
• Цифровые сигнальные процессоры обычно потребляют существенно меньше мощности, чем эквивалентные по производительности процессоры общего назначения