El documento presenta una introducción al procesamiento digital de señales. Explica conceptos clave como procesamiento de señal, procesamiento digital de señal, procesamiento digital en tiempo real y DSP. También describe aplicaciones comunes como procesamiento de voz y audio, e introduce alternativas de implementación como ASIC, FPGA y DSP. Finalmente, resume tipos y familias populares de DSP y conceptos matemáticos como la función impulso y escalón.
1. Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica
Procesamiento Digital de Señales
(TC61)
Sesión: 1 y 2
Introducción al PDS
Ing. José C. Benítez P.
2. Sesión 1. Temas
Introducción al PDS
¿Que es Procesamiento de Señal?
¿Que es el Procesamiento Digital de la Señal?
¿Que es Procesamiento Digital en tiempo real?
¿Qué es un DSP?
¿Por qué pasar al dominio digital?
Aplicaciones del procesado digital
Características del PDS
PPG vs DSP
Alternativas
ASIC vs FPGA
¿Por qué se usan mas los DSPs?
Tipos de DSP
Familias DSP
Función impulso
Función escalón
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3. ¿Qué es procesamiento de señal??
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4. ¿Qué es el Procesamiento Digital de la señal?
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5. ¿Qué es el Procesamiento Digital de la señal?
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6. ¿Qué es el Procesamiento Digital de la señal?
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7. ¿Qué es Procesamiento Digital en tiempo real?
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8. ¿Qué es Procesamiento Digital en tiempo real?
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9. ¿Qué es un DSP?
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10. ¿Por qué pasar al dominio digital?
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11. Aplicaciones del procesamiento digital
Procesamiento de voz
Procesamiento de audio
Procesamiento de imágenes
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24. PPG vs DSP
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25. PPG vs DSP
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26. PPG vs DSP
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27. PPG vs DSP
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28. PPG vs DSP
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29. PPG vs DSP
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30. PPG vs DSP
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31. PPG vs DSP
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32. PPG vs DSP
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33. PPG vs DSP
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34. PPG vs DSP
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35. PPG vs DSP
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36. PPG vs DSP
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37. PPG vs DSP
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38. PPG vs DSP
Diagrama de bloques de DSP TMS320F241
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39. Alternativas
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40. ASIC vs FPGA
ASIC Ventajas
Velocidad
Consumo de potencia bajo
costo/performance
Flexibilidad para diseño
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41. ASIC vs FPGA
ASIC Desventajas
Alto costo de desarrollo
Lentos ciclos de desarrollo
Inflexible
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42. ASIC vs FPGA
¿Qué es un FPGA?
Es una red de hardware configurable con
interconexiones reconfigurables controladas
por el switcheo de una matriz de control.
Históricamente se usaron para prototipos
Recientemente incluyen características de DSP
La mayor Compania de DSP + FPGA: ALTERA
(ej: Stratex) & XILINX (ej: Virtex II)
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43. ASIC vs FPGA
FPGA ventajas
Mayor flexibilidad que un ASIC
Alta Performance en algunas aplicaciones
Reusabilidad de Hardware para diferentes
aplicaciones
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44. ASIC vs FPGA
FPGA desventajas
Largo ciclo de desarrollo
Caro comparado con un DSP
Mayor consumo de potencia comparado
con un DSP
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45. ¿Por qué se usan más los DSP?
Algunas aplicaciones no son adecuadas
para ser implementadas en un FPGA
Paralelismo es limitado
Velocidad no es siempre el factor más
importante a considerar
FPGA es aun demasiado caro para
productos finales (ej: teléfonos celulares).
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46. Tipos de DSP
Fixed Point
Low end
High end
Floating Point
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47. Tipos de DSP
Low End Fixed Point
TMS320C2XX, ADSP21XX, DSP56XXX
High End Fixed Point
TMS320C55XX, DSP16XXX,
ADSP215XX, DSP56800
MSC8101 - StarPro2000 (using SC140 from Starcore)
Floating Point
TMS320C3X, C67XX, ADSP210XX, DSP96000, DSP32XX
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48. Tipos de DSP
Fixed Point / Floating Point
Procesadores de punto fijo:
Barato
Pequeño
Menos consumo
Difícil de programar
Búsqueda de errores: truncado, rebosamiento, redondeo
Rango dinámico limitado
Usado en un 95% de productos de consumo
Procesadores de punto flotante:
Tiene buena precisión
Son mucho más fáciles de programar
Pueden acceder a memorias más grandes
Es más complejo crear un código eficiente en C en uno de punto fijo
que en uno de punto flotante
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49. Tipos de DSP
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50. Familias DSP
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51. Familias DSP
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52. Familias DSP
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53. Familias DSP
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54. Familias DSP
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55. Familias DSP
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56. Familias DSP
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57. Familias DSP
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58. Familias DSP
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59. Familias DSP
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60. Familias DSP
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61. Familias DSP
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62. Familias DSP
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63. Familias DSP
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64. Familias DSP
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65. Función Impulso
La función impulso es más un concepto
matemático que una función, que se
define de la siguiente manera:
• La función es cero para cualquier
valor de t, excepto cero.
• Cuando la t es cero el valor de la
función es infinito.
Por definición el área de esta función es
igual a uno.
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66. Función Escalón
• La función escalón de Heaviside, también llamada función
escalón unitario, debe su nombre al matemático inglés Oliver
Heaviside.
• Es una función discontinua cuyo valor es 0 para cualquier
argumento negativo, y 1 para cualquier argumento positivo:
• Tiene aplicaciones en ingeniería de control y procesamiento
de señales, representando una señal que se enciende en un
tiempo específico, y se queda prendida indefinidamente.
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67. Sesión 1 y 2. Introducción al PDS
Procesamiento Digital de Señales
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