DSP bevezetés

A természetben lezajló szinte valamennyi fizikai-műszaki folyamat tulajdonsága az, hogy valamilyen független fizikai mennyiség függvényeként, definíciós tartományán belül a jel amplitúdójának értéke folytonos jellegű. A független változó szerepét leggyakrabban az idő tölti be. Az olyan jeleket amelyek mind a független változó (idő) mind pedig a függő változó értéktartományát tekintve folytonosak, analóg jeleknek nevezzük. Az analóg jelek számítástechnikai eszközökkel közvetlenül nem dolgozhatók fel. Feldolgozás előtt az analóg jelet mind időben mind pedig amplitúdóban diszkrétté kell tenni. A mintavételezett és kvantált (más szóval időben és amplitúdóban is diszkrét) jelek a digitális jelek. A digitális jelek egy számsorozattal ábrázolhatók, minden diszkrét időpillanatban egy bitkombinációval leírt digitális szó hordozza a kvantált információt.

A jelfeldolgozás egy olyan folyamat, amelynek során vagy bizonyos információkat kívánunk kinyerni a feldolgozandó jelből, vagy bizonyos célú átalakításokat akarunk végrehajtani azon. Ennek céljából a jelsorozaton egy transzformációt hajtunk végre, a rendszer bemenetére adott jel ill. jelsorozat a kimeneten egy más tulajdonságokkal rendelkező jelet ill. jelsorozatot ad. A jelfeldolgozó rendszerek a feldolgozandó jelek alapján osztályozhatók. Ennek megfelelően digitális rendszerről beszélünk, ha mind a bemenő mind pedig a kimenő jelek digitális szavak sorozatából állnak. Egy digitális jelfeldolgozó rendszer a bementi oldalon egy analóg-digitális átalakító, a kimeneti oldalon pedig egy digitális-analóg átalakító segítségével kapcsolódik a valós világhoz. A kettő között helyezkedik el a DSP processzor, amely a konkrét jelfeldolgozást végzi. Hangsúlyozandó, hogy a jelfeldolgozás mindig valós idejű jelfeldolgozást takar, a digitális jeltranszformáció az analóg jelek történési idejében zajlik.

A digitális jelfeldolgozás a félvezetőipar legdinamikusabban fejlődő területe, olyan technológiai áttörést jelent mint annak idején a mikroprocesszor megjelenése. A DSP az elektronikai ipar jelentős részét átalakította vagy át fogja alakítani. A DSP technológia a valós idejű analóg jelek digitális formává történő konvertálása és a digitális adatokon való nagysebességű aritmetikai műveletvégzés képessége révén számos olyan algoritmus, jelfeldolgozási eljárás és ezek révén végső soron olyan új alkalmazások végrehajtását teszi lehetővé, amely analóg technikával megvalósíthatatlan.

A DSP, hasonlóan több más a későbbiek folyamán korszakos jelentőségűvé vált technológiához, kezdetben egy szűk tudományos közösség privilégiumának számított. Az elméleti (műszaki-matematikai) alapok koherens rendszere már viszonylag régóta rendelkezésre áll, a gyakorlati alkalmazásokat támogató gyártástechnológia azonban csak az utóbbi években érte el azt a szintet, amely a DSP processzorok és kiegészítő integrált áramköreik széles skáláját megfelelő áron tudta kínálni a végfelhasználók felé. A DSP áramkörök a félvezetőipar legdinamikusabban fejlődő szegmensét jelentik. Ezt a dinamikát a DSP processzorok azon jellegzetessége teszi lehetővé, hogy a struktúrális lényegükből fakadó gyors processzálási sebesség valamint az integráltsági szint mélysége (system-on-a-chip filozófia: a processzor mint műveletvégző mag mellett program és adatmemória valamint különböző perifériák pl. kommunikációs portok, AD és DA átalakítók stb. integrálása közös szilícium lapkára) következtében alkalmazási területük gyakorlatilag korlátlan. Ma már elmondható, hogy a CISC (Complex Instruction Set Computer) és a RISC (Reduced Instruction Set Computer) mellett a DSP a harmadik mikroprocesszor arhitektúra paradigmává és egyben a félvezetőipar legnagyobb üzletévé vált.

Copyright ©2004 A1 Műszaki Fejlesztő Kft.