DSP Алгоритми и Архитектуре FIR Жељко Банковић 12154 Милан Ерић 12197 Милан Радосављевић 12352 Mилош и Немања Савић 12366 и 1236 7

Увод Теорије комуникација Дигитална технологија Тржиште потрошачких апарата

Увод - наставак Захтев код преносивих апликација: ‘’Више за мање’’

Историјат DSP-а 1982 TMS32010, TI избацује први програмабилни DSP опште намене на тржиште. Перформансе су биле 5 MIPS-а. Идеалан за модеме и сличне апликације. 1988 TMS320C3x, први DSP који ради у покретном зарезу на тржишту. Веома захтевне апликације које захтевају израчунавања у покретном зарезу као што су voice/fax пошта, 3-D графика, bar code читачи и системи за видео конференције. Идеалан за модеме и сличне апликације. TMS320C1x, уграђује се у прве слушне апарате које производи TI.

Историјат DSP-а - наставак 1989 TMS320C5x, генерација процесора у фиксном зарезу са највећим могућим перформансама – 26 MIPS – а. ‘C5x процесори се карактеришу 2 – 4 пута већом брзином од било којих других DSP - ова. Овај процесор је намењен за примене у индустрији, комункацијама, рачунарству и аутомобилској индустрији, најчешће се користи у следећим апликацијама: мобилни телефони, брзи модеми, штампачи и копир апарати

Типична DSP апликација

Сигнали Сигнал је променљиви феномен који се мери (звук, напон, температура, ... , слика). Грешке услед мерења Репрезентација сигнала Низ вредности Појам сигнала се може разумети као (континуални или дискретни) низ (континуалних или дискретних) вредности.

Сигнали - наставак Сигнали који имају континуалне вредности за континуалну вредносту параметра. Сигнали који имају континуалне вредности за дискретне вредности параметра односно независно променљиве. Сигнали који имају дескретне вредности за континуалне вредности параметра. Сигнали који имају дискретне вредности за дискретне вредности параметра. Овакви сигнали се користе унутар рачунара, с тим што је опсег бројева који се могу представити ограничен.

Филтри Манипулација над сигналима Филтри могу бити аналогни и дигитални.

Дигитални филтри FIR (нерекурзивни) IIR (рекурзивни) Сабирачи Множачи Елементи за кашњење

FIR (Finite Impulse Response)

IIR (Infinite Impulse Response)

Прорачунавање коефицијената Коришћење програма FDATOOL из програмског пакета MATLAB Позива се наредбом fdatool из команде линије

Прорачунавање коефицијената Пропусник ниских фреквенција-петог реда Фреквенција одмеравања 300Hz Гранична фреквенција пропусног опсега 50 Hz Гранична фреквенција непропусног опсега 100 Hz 16-битна дужина речи, формат Q 0.16

Прорачунавање коефицијената % Generated by MATLAB(R) 7.6 and the Signal Processing Toolbox 6.9. % % Generated on: 05-May-2010 23:56:14 % Coefficient Format: Binary % Discrete-Time FIR Filter (real) % ------------------------------- % Filter Structure : Direct-Form FIR % Filter Length : 6 % Stable : Yes % Linear Phase : Yes (Type 2) % Arithmetic : fixed % Numerator : s16,14 -> [-2 2) % Input : s16,15 -> [-1 1) % Filter Internals : Full Precision % Output : s31,29 -> [-2 2) (auto determined) % Product : s29,29 -> [-5.000000e-001 5.000000e-001) (auto determined) % Accumulator : s31,29 -> [-2 2) (auto determined) % Round Mode : No rounding % Overflow Mode : No overflow Numerator: 1111110000000100 0000100110100100 0001110101101011

Прорачунавање коефицијената Фреквентна карактеристика Фазна карактеристика

VHDL имплементација

VHDL имплементација

Табела sel_koef koeficijenti 000 koef→a[0] 001 koef→a[1] 010 koef→a[2] 011 koef→a[3] 100 koef→a[4] 101 koef→a[5] sel_red Ред филтра 001 Први ред 010 Други ред 011 Трећи ред 100 Четврти ред 000, 101, 110 и 111 Пети ред

“Stage”

Clock-gate Постоје два основна начина реализације ове технике: Нелечовани clock gating и Лечовани clock gating.

Clock-gate

Testbench

Резултати имплементације