Los algoritmos de filtro DSP de señal

Un procesador de señal digital (DSP) es un tipo especializado de chip microprocesador que funciona con audio y otros tipos de señales. Cuando se programa con el software adecuado, que actúa como un filtro de señal. filtros basados ​​en DSP tienen un mejor rendimiento que sus contrapartes analógicas, y porque el software define sus características, se puede programar el mismo circuito para realizar muchas tareas diferentes. Diferentes tratamientos matemáticos, o algoritmos, definen el tipo de filtro se convierte en el DSP.

DSP y Algoritmos

Un chip DSP no procesa las señales analógicas directamente; un convertidor de analógico a digital se transforma primero las señales en una corriente de números binarios, cada número que representa un valor instantáneo en un punto en el tiempo en la onda de una señal. El DSP realiza cálculos sobre estos puntos, a continuación, un circuito de digital a analógico se pone en los números de nuevo en una señal analógica. El software del DSP consiste en algoritmos, o pasos matemáticos. Científicos de la computación han desarrollado algoritmos que imitan la acción de los filtros analógicos, tales como ecualizador y de paso bajo tipos, y han creado algoritmos para las funciones de filtro imposibles de conseguir con circuitos analógicos tradicionales. El DSP realiza varios cientos de millones pasos por segundo, lo que permite el procesamiento de señales sofisticado en tiempo real.

Comb Filter

Uno de los algoritmos DSP más simples es para una función llamada el filtro de peine. curva de respuesta en frecuencia de un filtro de peine tiene una serie espaciada uniformemente de picos agudos parecidos a los dientes de un peine y se utiliza para chorro plano dramático efectos de audio y procesamiento de vídeo para señales de TV. Cuando se envía una señal a un circuito de retardo analógico y mezclar la señal retardada con el original, la combinación produce una interferencia constructiva y destructiva que resulta en la respuesta peine. Para hacer esto con un DSP, un algoritmo añade el valor actual en el flujo de números binarios, s (m), con un valor anterior, s (mn). La diferencia de tiempo, n, entre los valores actuales y los anteriores es el retraso. Un disco compacto, por ejemplo, tiene 48.000 muestras por segundo; si n es 48, 48 dividido por 48.000 es una milésima de segundo, o una milésima de segundo.

filtro de promedio

Un algoritmo DSP poco más complicado produce una función llamada de un filtro de promedio. Un filtro de promedio elimina el ruido aleatorio, como silbidos, chasquidos y clics, a partir de una fuente de audio. El algoritmo toma el promedio del valor de entrada actual, s (m), y los últimos valores de n, s (m-1) y s (m-2), a s (mn). El DSP da salida a la media en lugar de la entrada, s (m). Esta es una media móvil, como el valor para m continuamente aumenta para procesar todos los valores binarios de la señal fluye a través del DSP.

Filtro de paso bajo

Un filtro de paso bajo permite señales por debajo de una frecuencia de corte; por encima de esa frecuencia, el filtro elimina progresivamente más señal al aumentar la frecuencia. Su curva de respuesta tiene una pendiente hacia abajo, llamado el roll off, a partir de la frecuencia de corte. Un filtro de promedio tiene algunas de las características de un filtro de paso bajo, aunque existen algoritmos que modelo más estrechamente una respuesta de paso bajo. ingenieros DSP han escrito muchos algoritmos para las respuestas de paso bajo, incluyendo el filtro SINC. Este algoritmo necesita un número para la frecuencia de corte basado en la frecuencia de muestreo. Si la frecuencia de corte es de 500 hertz, por ejemplo, a una velocidad de muestreo de 48.000 hercios, 48000 dividido por 500 es 96. Por cada número en la corriente de entrada del DSP, el algoritmo multiplica 96 por dos pi y el número de muestra, se lleva el seno del resultado y luego se divide por pi veces el número de muestra. El DSP proporciona el resultado final y se mueve al siguiente número de la secuencia de entrada.