processamento digital de sinais alunos: joão guilherme mortati rodrigo fernandes de mello
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Processamento Digital de Sinais
Alunos: João Guilherme MortatiRodrigo Fernandes de Mello
Tópicos
ConceitosProcessamento Digital de SinaisSoftwares de DSPDesempenho de ExecuçãoProcessador Digital de Sinais
Conceitos
Definição: compreende todo o processo matemático, os algoritmos e as técnicas utilizadas para manipular os sinais depois que eles tenham sido convertidos para a forma digital.
Surgiu anos 60 e 70 (sistemas críticos)Maior uso nos anos 80 e 90
Conceitos
Telecomunicações Multiplexação Compressão Controle de eco
Processamento de Aúdio Geração de discurso Reconhecimento de discurso
Conceitos
Localização do Eco Radares Sonares (passivos e ativos) Reflexão sísmica
Processamento de Imagens (sinais no tempo x espaço) Área médica Área espacial Área comercial
Conceitos
AD DAProcessamento
TratamentoEstatístico
Aplicação de Técnicas (Fourier, Wavelets, Windowing etc)
SÉRIE DE FOURIER
Série de Fourier
L
nn
L
nn
dxL
xnxf
Lab
dxL
xnxf
Lba
0
0
cos)(2
,0
sen)(2
,0
Transformadas
Algumas transformadas Transformada de Fourier
Vantagens Altas e Baixas Freqüências
sencos je j
dwewFxf jwx)()(
TRANSFORMADA DE FOURIER
A
X
f(x)
0
1/X 3/X 4/X0
AX
2/X3/X4/X 2/X1/X
F(w)
TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada inversa de Fourier
dwewFxf jwx)()(
TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada de Fourier sem deslocamento
TRANSFORMADA DE FOURIER
Transformada de Fourier com deslocamento
AMOSTRAGEM
TEOREMA DE WHITTAKER-SHANNON
Wx
2
1
AMOSTRAGEM
x
f(x)
-W
F(u)
W u
AMOSTRAGEM
s(x)
x
........
X0 1/X
S(u)
-1/X u
........
AMOSTRAGEM
x
s(x)f(x)
X
0-1/X
-1/2X -W
F(u)S(u)
1/X
1/2X W
u
AMOSTRAGEM
x
f(x)
X
-1/X -W
F(u)S(u)
1/XW u
AMOSTRAGEM
x
f(x)
-W
F(u)
W u
FILTROS
Filtros ideais Passa Baixas
Passa Altas
0
0
),(0
),(1),(
DvuDse
DvuDsevuH
0
0
),(1
),(0),(
DvuDse
DvuDsevuH
2/122 )(),( vuvuD
FILTROS
Filtros Ideais Passa Baixas
FILTROS
Filtros Ideais Passa Altas
FILTROS
FILTRO PASSA BAIXAS Figura Original Figura
Filtrada
FILTROS
FILTRO PASSA BAIXAS (Raio 24)
FILTROS
Filtro Passa AltasFigura Original Figura
Filtrada
FILTROS
Filtro Passa Altas (Raio 8)
Softwares de DSP
Números Computacionais Ponto Fixo
Número de bitspequeno
•Unsigned Integer•offset bynary•signed•complemento de dois
Softwares de DSP
Números Computacionais Ponto Flutuante
Mantissa
Expoente
v = (-1)S x M x 2E-
127
Softwares de DSP
Números Computacionais Precisão Numérica
Problemas de arredondamentoFormatos de armazenamento
Desempenho de Execução
Linguagens Assembly Alto nível (C) Pacotes de Bibliotecas
Desempenho x PortabilidadeDesempenho x Facilidade de Uso
Desempenho de Execução
Hardware Cache Co-processadores (ponto fixo e
flutuante) RISC Arquiteturas Híbridas CISC/RISC
Harvard e SHARCPipeline e superscalar
Von Neumann
Harvard
SHARC
Processador Digital de Sinais
Duas linhas de processadores Manipulação de dados Cálculos matemáticos
Determinismo da Execução (Timer Clock)
Uso de buffer circularBenchmarks: MIPS, MFLOPS etc
Processador Digital de Sinais
Mercado core processador board level
Início da Família C64x
Conclusão
Uso para SinaisAlta performance em cálculosAumento do usoAplicações áreas relacionadas a
tempo real (determinismo)