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Procesamiento Digital de Señales

(TC61)

Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica

Sesión: 1 y 2

Ing. José C. Benítez P.

Introducción al PDS

Procesamiento Digital de Señales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 2

Sesión 1. Temas

Introducción al PDS

� ¿Que es Procesamiento de Señal?

� ¿Que es el Procesamiento Digital de la Señal?

� ¿Que es Procesamiento Digital en tiempo real?

� ¿Qué es un DSP?

� ¿Por qué pasar al dominio digital?

� Aplicaciones del procesado digital

� Características del PDS

� PPG vs DSP

� Alternativas

� ASIC vs FPGA

� ¿Por qué se usan mas los DSPs?

� Tipos de DSP

� Familias DSP

� Función impulso

� Función escalón


¿Qué es procesamiento de señal??


¿Qué es el Procesamiento Digital de la señal?


¿Qué es Procesamiento Digital en tiempo real?


¿Qué es un DSP?


¿Por qué pasar al dominio digital?


Aplicaciones del procesamiento digital

� Procesamiento de voz� Procesamiento de audio� Procesamiento de imágenes


Características del PDS


PPG vs DSP


PPG vs DSP

Diagrama de bloques de DSP TMS320F241


Alternativas


ASIC vs FPGA

ASIC Ventajas� Velocidad

� Consumo de potencia bajo

� costo/performance

� Flexibilidad para diseño


ASIC vs FPGA

ASIC Desventajas� Alto costo de desarrollo

� Lentos ciclos de desarrollo

� Inflexible


ASIC vs FPGA

¿Qué es un FPGA?� Es una red de hardware configurable con

interconexiones reconfigurables controladas

por el switcheo de una matriz de control.

� Históricamente se usaron para prototipos

� Recientemente incluyen características de DSP

� La mayor Compania de DSP + FPGA: ALTERA(ej: Stratex) & XILINX (ej: Virtex II)


ASIC vs FPGA

FPGA ventajas� Mayor flexibilidad que un ASIC

� Alta Performance en algunas aplicaciones

� Reusabilidad de Hardware para diferentes

aplicaciones


ASIC vs FPGA

FPGA desventajas� Largo ciclo de desarrollo

� Caro comparado con un DSP

� Mayor consumo de potencia comparado

con un DSP


¿Por qué se usan más los DSP?

� Algunas aplicaciones no son adecuadas

para ser implementadas en un FPGA

� Paralelismo es limitado

� Velocidad no es siempre el factor más

importante a considerar

� FPGA es aun demasiado caro para

productos finales (ej: teléfonos celulares).


Tipos de DSP

� Fixed Point

� Low end

� High end

� Floating Point


Tipos de DSP

� Low End Fixed Point

� TMS320C2XX, ADSP21XX, DSP56XXX

� High End Fixed Point

� TMS320C55XX, DSP16XXX,

� ADSP215XX, DSP56800

� MSC8101 - StarPro2000 (using SC140 from Starcore)

� Floating Point

� TMS320C3X, C67XX, ADSP210XX, DSP96000, DSP32XX


Tipos de DSP

Fixed Point / Floating Point

� Procesadores de punto fijo:� Barato

� Pequeño

� Menos consumo

� Difícil de programar

� Búsqueda de errores: truncado, rebosamiento, redondeo

� Rango dinámico limitado

� Usado en un 95% de productos de consumo

� Procesadores de punto flotante:� Tiene buena precisión

� Son mucho más fáciles de programar

� Pueden acceder a memorias más grandes

Es más complejo crear un código eficiente en C en uno de punto fijo

que en uno de punto flotante


Tipos de DSP


Familias DSP


Función Impulso

� La función impulso es más un concepto matemático que una función, que se define de la siguiente manera:• La función es cero para cualquier

valor de t, excepto cero.• Cuando la t es cero el valor de la

función es infinito.� Por definición el área de esta función es

igual a uno.


Función Escalón

• La función escalón de Heaviside, también llamada función escalón unitario, debe su nombre al matemático inglés Oliver Heaviside.

• Es una función discontinua cuyo valor es 0 para cualquier argumento negativo, y 1 para cualquier argumento positivo:

• Tiene aplicaciones en ingeniería de control y procesamiento de señales, representando una señal que se enciende en un tiempo específico, y se queda prendida indefinidamente.


Sesión 1 y 2. Introducción al PDS

Procesamiento Digital de Señales

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