Название: Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов Издательство: Техносфера, Analog Devices, Inc. Автор: Уолт Кестер ISBN: 978-5-94836-243-4 Год: 2010 Страниц: 328 Формат: pdf, djvu Размер: 136 Мб Серия или Выпуск: Мир электроники Язык: русский
О книге: В книжке Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов рассмотрены теоретические и практические вопросы создания аналогово-цифровых систем. В ней прорабатываются нюансы цифро-аналогового и аналого-цифрового преобразования, основ цифровой обработки сигналов, спектрального анализа, цифровой фильтрации. Не считая того, рассмотрены вопросы конструирования - разводка печатных плат, компоновка устройства, сопряжение аналоговых и цифровых устройств и т.д.
ГЛАВА 1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И ЕДИНИЦЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ Введение Цели обработки физических сигналов Армирование физических сигналов Методы и технологии обработки физических сигналов Сравнение аналоговой и цифровой обработки сигнала Практический пример Список литературы ГЛАВА 2. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ Введение Дискретизация аналоговых сигналов по времени Фильтры для устранения эффекта наложения спектров (антиалайзинговые фильтры) Статическая АЦП и ЦАП передаточная функция и погрешности по постоянному току Погрешности по переменному току в преобразователях данных Искажения и шум в идеальном N-разрядном АЦП Искажение и шум в реальных АЦП Приведенный ко входу тепловой шум Явления интегральных и дифференциальных нелинейных искажений Нелинейные искажения, наихудшая гармоника, общие нелинейные искажения (THD), общие нелинейные искажения плюс шум (THD + N) Показатель сигнал/шум/искажения (SINAD), показатель сигнал/шум (SNR) и эффективное число разрядов (EN0B) Аналоговая ширина полосы Динамический диапазон, свободный от гармоник (SFDR) Двухтональные интермодуляционные искажения (IMD) Уровень собственных шумов (NPR) Дрожание апертуры и апертурная задержка Динамические характеристики ЦАП Спад частотной характеристики (Rolloff) ЦАП sin (х)/х Список литературы ГЛАВА 3. АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (АЦП) ДЛЯ ЗАДАЧ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ АЦП последовательного приближения Сигма-дельта (??) АЦП Резюме Параллельные (Flash) АЦП Конвейерные (Subranging, Pipelined) АЦП Каскадные АЦП (Bit-Per-Stage, последовательные) Список литературы ГЛАВА 4. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ЦАП) ДЛЯ ЗАДАЧ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ Структуры ЦАП Архитектуры ЦАП с малыми искажениями Логика ЦАП Интерполирующие ЦАП Сигма-дельта ЦАП Прямой цифровой синтез (DDS) Список литературы ГЛАВА 5. БЫСТРОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ Дискретное преобразование Фурье Быстрое преобразование Фурье Аппаратная реализация и время выполнения алгоритмов БПФ Требования к DSP для реализации алгоритмов БПФ в реальном масштабе времени Расширение спектра анализируемого сигнала и взвешивание с использованием оконной функции Список литературы ГЛАВА 6. ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ Введение Фильтры с конечной импульсной характеристикой (КИХ) Реализация КИХ-фильтра на процессоре DSP с использованием циклических буферов Проектирование КИХ-фильтров Проектирование КИХ-фильтра по методу sin(x)/x со взвешиванием Проектирование КИХ-фильтра по методу рядов Фурье со взвешиванием Проектирование КИХ-фильтра по методу частотной дискретизации Проектирование КИХ-фильтров с использованием программы Паркса - Макклиллана (Parks - McClellan) Проектирование ВЧ, полосовых и режекторных фильтров на основе НЧ-фильтров Фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ) Методы проектирования БИХ-фильтров Резюме: сравнение КИХ- и БИХ-фильтров Фильтры с изменяемой частотой дискретизации Адаптивные фильтры Список литературы ГЛАВА 7. АППАРАТУРА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРОВ Микроконтроллеры, микропроцессоры и цифровые (DSP) процессоры обработки сигналов Требования, предъявляемые к цифровым процессорам обработки сигналов Быстрое выполнение арифметических операций Повышенная точность Одновременная выборка двух операндов Циклические буферы Организация циклов с автоматической проверкой условий Выводы Ядро 16-разрядных DSP с фиксированной точкойсемейства ADSP-2lxx Пример реализации цифрового фильтра Шины Вычислительные блоки (АЛУ, MAC, регистр сдвига) Адресные генераторы и устройство управления последовательностью выполнения команд (секвенсер) Встроенные периферийные устройства процессоров семейства ADSP-21xx Сравнение арифметики с плавающей и фиксированной точкой Цифровые сигнальные процессоры с плавающей точкой SHARC® компании Analog Devices Архитектура ядра процессора семейства ADSP-2116х, построенного по принципу «одна инструкция - двойной набор данных» Построение многопроцессорных систем на основепроцессоров семейства SHARC ADSP-TS001 - TigerSHARC™: статический суперскалярный цифровой сигнальный процессор. Средства для отладки и проектирования систем на цифровых сигнальных процессорах VisualDSP и VisualDSP++ Список литературы ГЛАВА 8. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСА С DSP-ПРОЦЕССОРАМИ Введение Организация параллельного интерфейса с DSP-процессорами: чтение данных из АЦП, подключенного с отображением в адресное пространство памяти Организация параллельного интерфейса с DSP-процессорами: запись данных в ЦАЛ, подключенный с отображением в адресное пространство памяти Организация последовательного интерфейса с DSP-процессорами Организация последовательного интерфейса между DSP-процессором и АЦП Организация последовательного интерфейса между DSP-процессором и ЦАП Организация интерфейса между портами ввода-вывода, микросхемами со смешанными сигналами, кодеками DSP-процессорами Организация высокоскоростного интерфейса Системный интерфейс процессора DSP Список литературы ГЛАВА 9. ПРИМЕНЕНИЕ DSP Высокопроизводительные модемы для передачи данных (POTS) по традиционным телефонным линиям Модемы удаленного доступа (RAS) Многоканальная интернет-телефония (VoIP) Цифровые сотовые телефоны Система GSM Телефоны стандарта GSM, использующие процессор обработки SoftFone™ и комплект микросхем радиоканала Othello™ Аналоговые базовые станции сотовой телефонии Цифровые сотовые базовые станции Управление электродвигателями Кодеки и процессоры обработки сигналов в голосовых приложениях и аудиосистемах Сигма-дельта-АЦП с программируемым цифровым фильтром Резюме ГЛАВА 10. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Низковольтные интерфейсы Устойчивость к повышенному напряжению и совместимость по напряжению Соединение 5-вольтовой и 3,3-вольтовой логики с помощью шинных переключателей на МОП-транзисторах Устойчивость и совместимость по напряжению, обеспечиваемая средствами самой интегральной схемы Интерфейсы между системами с напряжениями питания 3,3 и 2,5 В Литература по интерфейсам низкого напряжения Заземление в системах со смешанными сигналами Поверхности заземления и питания Двухсторонняя или многослойная печатная плата Многоплатные системы со смешанными сигналами Разделение аналогового и цифрового заземления Заземление и развязка ИС со смешанными сигналами и небольшими цифровыми токами Внимательно отнеситесь к цифровому выходу АЦП О генераторе тактовых импульсов Источники неудач при заземлении системы со смешанными сигналами: применение одноплатной схемы заземления к многоплатной системе Выводы: заземление устройств со смешанными сигналами и маленькими цифровыми токами в многоплатных системах. Выводы: заземление устройств со смешанными сигналами и большими цифровыми токами в многоплатной системе Заземление цифровых процессоров обработки сигналов (DSP) с внутренними системами ФАПЧ Выводы по заземлению Некоторые общие правила компоновки платы для систем со смешанными сигналами Список литературы по заземлению Методы изоляции цифровых сигналов Снижение шумов и фильтрация напряжения источника питания Эксперименты с импульсным источником питания Локальная высокочастотная фильтрация напряжения питания Локальная развязка процессоров DSP с высокой плотностью выводов Список литературы: шумопонижение и фильтрация Работа с высокоскоростной логикой Литература по работе с высокоскоростной логикой
Скачать Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов
