Utp pds_s1y2_intro pds

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  • 1. Facultad de Ingeniera Electrnica y Mecatrnica Procesamiento Digital de Seales (TC61) Sesin: 1 y 2 Introduccin al PDS Ing. Jos C. Bentez P.
  • 2. Sesin 1. Temas Introduccin al PDS Que es Procesamiento de Seal? Que es el Procesamiento Digital de la Seal? Que es Procesamiento Digital en tiempo real? Qu es un DSP? Por qu pasar al dominio digital? Aplicaciones del procesado digital Caractersticas del PDS PPG vs DSP Alternativas ASIC vs FPGA Por qu se usan mas los DSPs? Tipos de DSP Familias DSP Funcin impulso Funcin escaln Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 2
  • 3. Qu es procesamiento de seal?? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 3
  • 4. Qu es el Procesamiento Digital de la seal? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 4
  • 5. Qu es el Procesamiento Digital de la seal? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 5
  • 6. Qu es el Procesamiento Digital de la seal? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 6
  • 7. Qu es Procesamiento Digital en tiempo real? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 7
  • 8. Qu es Procesamiento Digital en tiempo real? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 8
  • 9. Qu es un DSP? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 9
  • 10. Por qu pasar al dominio digital? Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 10
  • 11. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento de voz Procesamiento de audio Procesamiento de imgenes Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 11
  • 12. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 12
  • 13. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 13
  • 14. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 14
  • 15. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 15
  • 16. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 16
  • 17. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 17
  • 18. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 18
  • 19. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 19
  • 20. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 20
  • 21. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 21
  • 22. Aplicaciones del procesamiento digital Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 22
  • 23. Caractersticas del PDS Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 23
  • 24. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 24
  • 25. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 25
  • 26. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 26
  • 27. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 27
  • 28. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 28
  • 29. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 29
  • 30. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 30
  • 31. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 31
  • 32. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 32
  • 33. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 33
  • 34. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 34
  • 35. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 35
  • 36. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 36
  • 37. PPG vs DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 37
  • 38. PPG vs DSP Diagrama de bloques de DSP TMS320F241 Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 38
  • 39. Alternativas Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 39
  • 40. ASIC vs FPGA ASIC Ventajas Velocidad Consumo de potencia bajo costo/performance Flexibilidad para diseo Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 40
  • 41. ASIC vs FPGA ASIC Desventajas Alto costo de desarrollo Lentos ciclos de desarrollo Inflexible Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 41
  • 42. ASIC vs FPGA Qu es un FPGA? Es una red de hardware configurable con interconexiones reconfigurables controladas por el switcheo de una matriz de control. Histricamente se usaron para prototipos Recientemente incluyen caractersticas de DSP La mayor Compania de DSP + FPGA: ALTERA (ej: Stratex) & XILINX (ej: Virtex II) Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 42
  • 43. ASIC vs FPGA FPGA ventajas Mayor flexibilidad que un ASIC Alta Performance en algunas aplicaciones Reusabilidad de Hardware para diferentes aplicaciones Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 43
  • 44. ASIC vs FPGA FPGA desventajas Largo ciclo de desarrollo Caro comparado con un DSP Mayor consumo de potencia comparado con un DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 44
  • 45. Por qu se usan ms los DSP? Algunas aplicaciones no son adecuadas para ser implementadas en un FPGA Paralelismo es limitado Velocidad no es siempre el factor ms importante a considerar FPGA es aun demasiado caro para productos finales (ej: telfonos celulares). Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 45
  • 46. Tipos de DSP Fixed Point Low end High end Floating Point Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 46
  • 47. 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 Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 47
  • 48. Tipos de DSP Fixed Point / Floating Point Procesadores de punto fijo: Barato Pequeo Menos consumo Difcil de programar Bsqueda de errores: truncado, rebosamiento, redondeo Rango dinmico limitado Usado en un 95% de productos de consumo Procesadores de punto flotante: Tiene buena precisin Son mucho ms fciles de programar Pueden acceder a memorias ms grandes Es ms complejo crear un cdigo eficiente en C en uno de punto fijo que en uno de punto flotante Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 48
  • 49. Tipos de DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 49
  • 50. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 50
  • 51. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 51
  • 52. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 52
  • 53. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 53
  • 54. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 54
  • 55. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 55
  • 56. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 56
  • 57. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 57
  • 58. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 58
  • 59. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 59
  • 60. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 60
  • 61. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 61
  • 62. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 62
  • 63. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 63
  • 64. Familias DSP Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 64
  • 65. Funcin Impulso La funcin impulso es ms un concepto matemtico que una funcin, que se define de la siguiente manera: La funcin es cero para cualquier valor de t, excepto cero. Cuando la t es cero el valor de la funcin es infinito. Por definicin el rea de esta funcin es igual a uno. Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 65
  • 66. Funcin Escaln La funcin escaln de Heaviside, tambin llamada funcin escaln unitario, debe su nombre al matemtico ingls Oliver Heaviside. Es una funcin discontinua cuyo valor es 0 para cualquier argumento negativo, y 1 para cualquier argumento positivo: Tiene aplicaciones en ingeniera de control y procesamiento de seales, representando una seal que se enciende en un tiempo especfico, y se queda prendida indefinidamente. Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 66
  • 67. Sesin 1 y 2. Introduccin al PDS Procesamiento Digital de Seales Procesamiento Digital de Seales - Prof. Ing. Jose C. Benitez P. 67