Signallarga ishlov berishning apparat vositalari. Signal protsessorlarida signallarning ma’lumotlarni ifodalash va ishlov berish algoritmlari.

1. Signallarga ishlov berishning apparat
vositalari. Signal protsessorlarida
signallarning ma’lumotlarni ifodalash
va ishlov berish algoritmlari.

2. REJA:
1. Signallarga raqamli ishlov berish
bosqichlari
2. Signallarga raqamli ishlov berish
apparat vositalari
3. RSP signal ma’lumotlarini ifodalash
va ishlov berish algoritmlari

3. Сигналларни бошланғич ишлов беришнинг бочқичлари
Сигналларни қайта ишлашда умумий
фойдаланишга асосланади:
•сигналларни шовқинлардан тозалаш;
маълум усуллардан
•сигнал таркибидаги фойдали қисмлари ажратиб олиш
(скунатлардан ажратиш);
•сигнални сигментлаш ва қисмларни шакллантириш;
• қайта ишланган қисмларни бирлаштириш;
•Сигналнии спектр кўринишига ўтказиш (спектрал таҳлил);

4. Signallarga raqamli ishlov bеrish
Raqamli
signallarni
chastotali
sеlеktsiyalash
Spеktral
tahlilning
tеzkor
algoritmlari
Adaptiv va
optimal
ishlov bеrish
Ko’p
o’lchamli
signallarga
ishlov
bеrish
Muloqot va
tovushlarga
raqamli
ishlov bеrish
Tasvirlarga
raqamli
ishlov bеrish
Ilova
SRIB nazariyasining to’rtta yo’nalishi

5. - Нутқнинг энергияси
-Нутқнинг махсимум қийматлари
-Нутқнинг минимум қийматлари
-Нутқ коэффициентларининг марказий кесимдан
ўтувчи нуқталар сони
-Нутқнинг такрорланувчи оралиқ қийматлар
сони
-Нутқ қийматларининг ўсиш ва камайиш
даражаси
Инсон нутқининг акустик
параметрларини ҳисоблаш қуйидаги
асосий параметрларга боғлиқ

6. Нутқнинг махсимум қийматлари – нутқнинг
экстримал нуқталарининг қийматлари ҳисобланиб,
бунда ажратилган соҳадаги махсимумга интилувчи
нуқталар топилади.


 
i  2
i i1
i  2
MAX
i  2
i 1 i i1
 i  2
 MAX ;
, агар MAX  MAX  MAX .
(2)
MAXi , агар MAXi  MAXi 1  MAXi  2 ;
MAX  MAX , агар MAX  MAX
, агар Qi  Qi 1  Qi  2.
Q
, агар Qi  Qi 1  Qi  2 ;
i Qi 1
 Qi 1  Qi  2 ;
Qi , агар Qi
MAX
Нутқнинг махсимум қийматлари

7. Нутқнинг такрорланувчи оралиқ қийматлар
сони – ўз навбатида ажратилган соҳадаги
бошланғич ва тугалланиш коэффицентлари
орасидаги фарқ аниқланади(5).
Ri QN Q0 (5)

8. Signal prosessorlari qo’llanilish sohalari
8

9. Raqamli signal porsessorlari
ishlab chiqaradigan firmalar
9
* Analog Device
* Motorola
* Texas Insruments

10. ADSP-BF561 ko’pyadroli signal prosessorining
arxitekturasi

11. Кўп ядроли сигнал процессорлар
платформаларининг структураси
Texas Instruments TNETV3020 кўп ядроли сигнал процессори

14. Кўп ядроли сигнал процессорлар
платформалари
TI Freescale picoChip Tilera Sandbridge
Процессор TNETV3020 MSC8156 PC205 TILE64 SB3500
Архитекту
ра
Гомоген Гомоген Гетероген Гомоген Гетероген
Ядролар
миқдори
6 DSPs 6 DSPs 248 DSPs
1 GPP
64 DSPs 3 DSPs
1 GPP
Топология Иерархик Иерархик - - Иерархик
Қўлланили
ши
Симсиз
Видео
VoIP
Радио Радио
Видео
Симсиз
тармоқлар
Радио

15. Тенг ва тенгмас оралиқларда қурилган локал сплайнлар асосида СРИБ алгоритми
2
)
1
(
5
,
0
)
(
1 t
t
t 



)
2
3
2
2
)(
1
(
5
,
0
)
(
2 t
t
t
t 




)
2
3
4
1
(
5
,
0
)
(
3 t
t
t
t 



2
)
1
(
5
,
0
)
(
4 t
t
t
t 



hj= xj+1-xj
m= hj /q
i=i+1
Бошлаш
q, n, xi, yi
h= x2-x1 , m=h/q, j=1
Тамом
Ҳисоблаш S3(x)
S
Ха
j<n
Йўқ
Ха
i<m
Йўқ
j=j+1 i=1
j=1

16. FB FB FB FB
𝑆3(𝑥)
𝑆3(𝑥 + 𝑞𝑖)
ℎ
𝑞
𝑖 = 1, 𝑚
Параллел оқимларни бошқариш структураси

17. ADSP-BF608 Blackfin структура схемаси

18. Hozirda spеktrial o’zgartirish usullarining bir qancha
turlari mavjud bo’lib, ularga quyidagi asosiy
o’zgartirish turlari kiradi.
* Furе o’zgartirish
* Arrasimon o’zgartirish
* Xaara o’zgartirish
* Uolsha o’zgartirish
* wеyvlеt o’zgartirish

19. Spektr tushunchasi

20. Nutqiy signallarni boshlangich qayta ishlash
jarayoni
ойналар

21. Raqamli signal protsessorlari
DSP Market Share 2003
source : Forward Concepts, 2004
48,00%
13%
10%
10%
19%
Texas Instruments
Agere Systems
Motorola
Analog Devices
Other

22. RSP turini tanlash bo'yicha xulosalar va
tavsiyalar
Yuqorida ko'rsatilgandek, RSP ni to'g'ri tanlash dasturga
bog'liq: protsessor ba'zi ilovalar uchun yaxshi ishlashi
mumkin, ammo boshqalar uchun umuman ishlamaydi.
Protsessorni tanlashda siz ma'lum bir holatda eng muhim
xususiyatlarni aniqlashingiz va ularni muhimlik tartibida
joylashtirishingiz kerak. Keyin, ushbu mezonlarga muvofiq,
mumkin bo'lgan nomzodlarni tanlang va nihoyat, qo'shimcha,
tanqidiy bo'lmagan xususiyatlarga e'tibor berib, mos
keladiganlardan eng yaxshisini tanlang. Bunday holda, ba'zi
nufuzli kompaniya (masalan, BTDI Berkeley Design
Technology, Inc.) tomonidan ishlab chiqarilgan
protsessorlarning xususiyatlarini baholashdan foydalanish
tavsiya etiladi. Shuni esda tutish kerakki, BTDI RSP ni nafaqat
tezlik, balki boshqa mezonlar bo'yicha ham baholaydi: xotira
samaradorligi, quvvat sarfi va boshqalar.

23. RSP turini tanlash bo'yicha xulosalar va
tavsiyalar
Misol uchun, dasturni amalga oshirish uchun biz birinchi
navbatda tezlik, narx, xotira samaradorligi va quvvat sarfi
bilan bog'liq. Biz asosiy da'vogarlarni aniqladik, jumladan
Texas Instruments'dan C64x va C64x + DSP va Analog
Devices'dan TigerSHARC. Quyidagi shaklda tezligi, narxi,
quvvat sarfi va ishlab chiqish vositalaridan foydalanish
qulayligi bo'yicha ushbu protsessorlarning qiyosiy
tavsiflari grafigini ko'rsatadi.

24. Raqamli signal protsessorlari bozori (2020)
Lider kompaniyalar Kompaniya nomi
RSP bozordagi
ulushi
1 Texas Instruments 54,3%
2
Freescale
Semiconductor
14,1%
3 Analog Devices 8,0%
4 Philips Semiconductors 7,5%
5 Agere Systems 7,3%
6 Toshiba 4,9%
7 DSP Group 2,2%
8 NEC Electronics 0,6%
9 Fujitsu 0,4%
10 Intersil 0,3%
Boshqa kompaniyalar 0,5%
Jami 100,0%

25. RSP opratsiya bajarish tezligi bo’yicha
taqqoslash
Protsessorlarni asosiy xususiyatlari, jumladan tezligi bo'yicha tahlil
qiladigan va taqqoslaydigan kompaniyalar mavjud. Bunday kompaniyalar
orasida yetakchi BDTI - Berkeley Design Technology, Inc. (www.bdti.com).
Misol tariqasida, rasmda turli ishlab chiqaruvchilarning zamonaviy RSP
tezligini taqqoslashni ko'rsatilgan.

26. RSP turini tanlash bo'yicha xulosalar va
tavsiyalar
Ustuvorliklar. Agar bizga birinchi navbatda yuqori tezlik va
past narx kerak bo'lsa, biz Texas Instruments-dan RSP-ni
tanlashimiz kerak. Agar biz mobil qurilmani
loyihalashtirayotgan bo'lsak va bizga kam quvvat sarfi kerak
bo'lsa va biz tezlikni qurbon qilishga tayyormiz, Analog
Devices dan RSP ni tanlash tavsiya etiladi. Tanlangan
protsessorlar asosiy parametrlarda juda yaqin bo'lishi istisno
qilinmaydi. Rivojlanish jarayonining boshida RSP ni
ehtiyotkorlik bilan tanlash noto'g'ri RSP ni tanlash bilan
bog'liq keraksiz xarajatlarni bartaraf etishga yordam beradi va
umumiy dizayn vaqtini ham, xatolarni bartaraf etish uchun
vaqt va xarajatlarni ham kamaytiradi.

27. Texas Instruments RSP
MSP430
Lowest Power
MCU
Kam
quvvatli
portativ
o'lchash
asboblari
C2000™ DSP
Digital Control
DSP
Elektr
jihozlarini
boshqarish
tizimlari,
o'lchash va
avtomatlashtir
C5000™ DSP
Personal DSP
Portativ
maishiy
texnika,
audio
tizimlar
Infrastructure
DSP
C6000™ DSP
Axborot
xavfsizligi
tizimlari, tasvir
va videoga ishlov
berish,
telekommunikats
iya
DaVinci™ DSP
Video
DSP
Videoni qayta
ishlash tizimlari,
video kuzatuv,
video telefoniya,
IP kontrollerlar,
bort
kompyuterlari
Texas Instruments oilasiga tegishli RSP va Microcontroller
va SRIB vazifalari uchun optimallashtirilgan vositalar

28. Texas Instrumentsning RSP
Hozirgi vaqtda eng yirik ishlab chiqaruvchi Texas Instruments
tomonidan ishlab chiqarilgan RSP lar 4 ta asosiy oilaga bo'lingan:
C2000, C5000, C6000, DaVinchi (C6000 oilasining rivojlanishi).
C2000 RSP oilasi (TMS320C2xxx qo’zg’almas va suzuvchi nuqta
protsessorlari) zamonaviy o'rnatilgan boshqaruv va monitoring
tizimlarida foydalanish uchun mo'ljallangan. Ushbu platformaning
asosiy xususiyati signal protsessor yadrosi asosida boshqaruvchi
mikrokontrollerni amalga oshirishdir (ko'pincha bu oilaning
RSPlari “RSK" deb ataladi - RSP va MCU texnologiyalarini
birlashtirgan raqamli signal boshqaruvchisi). Bu dizayndagi
moddiy va vaqt xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirish imkonini
beradi. C2000 oilasi protsessorlari katta o'rnatilgan flesh-xotira,
ko'p kanalli ARO’, ko'p yadroli taymerlar, qo'shimcha tashqi
qurilmalarni ulash va ishlab chiqilgan qurilmalarni deyarli har
qanday ma'lum interfeyslar orqali mahalliy sanoat tarmoqlariga
birlashtirish uchun rivojlangan aloqa portlari tizimiga ega.

29. С2000 RSP qo’llanilish sohalari
Преобразователи энергии солнца
Преобразователи энергии ветра
C2000
Выпрямители
переменного/постоянного
тока
Источники
бесперебойного
питания
Электрический
усилитель руля
Радары /
предотвращение
столкновений
Светодиодная
ТВ подсветка
Светодиодное
уличное освещение
Бытовая
техника
Промышленные
приводы & устройства
управления
Электро-
велосипед
Электроинстру-
мент
Гибридный электрический
транспорт
Авто HID
Коммуникация по
силовым линиям
Лазерная
локация
RFID
Считыватели
Medical Oxygen
Concentrators
Преобразователи
постоянного тока
Оптические
сети
Возобновляемая энергия
Источники питания
Цифровое управление двигателями
Освещение
Автомобилестроение Измерение и управление

30. C2000 oilasining rivojlanish etaplari
Изменение
характеристик
F2801
100 MIPS
F2806
100 MIPS
F2808
100 MIPS
Dasturiy ta'minotning mosligi
F2810
150 MIPS
Ishlab chiqarilgan Ishlab chiqilmoqda
C2810
150 MIPS
C2811
150 MIPS
C2812
150 MIPS
Eng yaxshi xususiyatlar
Yuqori ishlash
F2811
150 MIPS
F2812
150 MIPS
C24x
F24x
LC240xA
LF240xA
R2811
150 MIPS
R2812
150 MIPS
TMS320C2xxx oilasida RSP larning ikki avlodi mavjud:
TMS320C24x va TMS320C28x.

31. C28 oilasi: ishlab chiqarilgan seriyalar va rivojlanishning asosiy
yo'nalishlari
Фиксированная точка
(100-176 выводов), ≈ 10-20$
• 60 – 150 MГц
• 32 – 512 Кб Flash
• 3Ph PWM/QEP
• 12-битный АЦП,
2 схемы выборки
/хранения, (до 12.5 MSPS)
• CAN, McBSP
• UART, SPI
Seriyali ishlab chiqarilgan серия DelfinoTM (Плавающая точка)
(176-256 выводов), ≈ 8-18$
Namunalar
Perspektivlar
F281x
F280x
серия PiccoloTM
(38-80 выводов), ≈ 2-6$
F2802x
F2803x
C2834x
F2833x
• 40-60 MГц
• 16-64 Кб Flash
• Аналоговые
компараторы
• 60MГц
• CLA
• 32-128 Кб Flash
• CAN, LIN
F2823x
• 100-150 MГц
• 128-512 Кб Flash
• 52-68 Кб ОЗУ
• 200-300 MГц
• 196-516 Кб ОЗУ
• АЦП с внешней
синхронизацией
• Низкое энергопотребление в
активном режиме
Будущие
• Низкое энергопотребление
• Малые габариты
Будущие
• Высокая
производительность
• Богатая периферия

32. Ko’pyadroli signal prosessorlarida spektral usullarni
qayta ishlash yechimlari
Ma’lumot
Ma’lumot
Ma’lumot
Yadro 2 Natija
Yadro 1
Yadro 3
a) Ma’lumotlar oqimining
yadrolarga bo’lingan
holda yechimi
Yadro 1
Yadro 2
Yadro3
Natija
Ma’lumot
Ma’lumot
Ma’lumot
b) Konveyerliyechimi

33. № Bazis funktsiya
Ish vaqti (ADSP BF-561)
a) holat b) holat
To’g’ri Tеskari To’g’ri Tеskari
1
Adamar
0,619
mil
0,778
mil
0,643
mil
0,860
mil
2
Xaara
0,630
mil
0,758
mil
0,664
mil
0,822
mil
3
Arrasimon
0,594
mil
0,754
mil
0,624
mil
0,837
mil
4 Vеyvlеt 0,524
mil
0,724
mil
0,552
mil
0,702
mil
ADSP BF-561

34. TargerSharc ADSP-201 signal
protsеssori
№ Bazis funktsiya
Ish vaqti
To’g’ri Tеskari
1
Adamar
0,105 mil 0,160 mil
2
Xaara
0,105 mil 0,160 mil
3
Arrasimon
0,105 mil 0,160 mil
4
Vеyvlеt
0,106 mil 0,161 mil

35. Этиборингиз учун рахмат!