تکنولوژیکتاب های رشته الکترونیک

DSP چیست؟ کتاب آموزش DSP (پردازش سیگنال دیجیتال)

دستگاه های آنالوگ دارای طیف گسترده ای از پردازنده ها برای کاربردهای مختلف هستند. در این مطلب مفاهیم اساسی پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) را توصیف می کنیم.

پردازش سیگنال دیجیتال یکی از قدرتمندترین فناوری هایی است که به شکل علمی و مهندسی در قرن بیست و یکم به طور گسترده ای ایجاد و استفاده میشود. از پردازش سینگال دیجیتال یا همان DPS برای ارتباطات، تصویر برداری پزشکی، رادار و سونار، موسیقی با کیفیت، کشف نفت و … استفاده میشود.

پردازش سیگنال دیجیتال از سایر زمینه ها در علوم کامپیوتر متمایز است زیرا اغلب از سیگنال های داده های حسی از دنیای واقعی مثل ارتعاشات لرزه ای، تصاویر دیداری، امواج صوتی و … استفاده میکند. DSP متشکل از ریاضیات، الگوریتم ها و تکنیک ها است.

DSP چیست؟

پردازشگر سیگنال های دیجیتال (DSP) سیگنال های واقعی مثل صدا، تصویر، دما، فشار و … را که دیجیتالی شده اند میگیرند و به صورت ریاضی دستکاری میکنند. DSP برای انجام توابع ریاضی مانند “جمع” ، “تفریق” ، “ضرب” و “تقسیم” بسیار سریع طراحی شده است.

سیگنال ها باید پردازش شوند تا اطلاعات موجود در آنها نمایش داده شود ، تجزیه و تحلیل شود یا به نوع دیگری از سیگنال که نیاز است استفاده شود تبدیل شود. در دنیای واقعی ، محصولات آنالوگ سیگنال هایی مانند صدا ، نور ، دما یا فشار را تشخیص داده و آنها را دستکاری می کنند. سپس مبدل هایی مانند مبدل آنالوگ به دیجیتال سیگنال دنیای واقعی را گرفته و آن را به قالب دیجیتالی 1 و 0 تبدیل می کنند. در اینجا ، DSP با گرفتن اطلاعات دیجیتالی و پردازش آنها تمام این مسئولیت را بر عهده می گیرد و سپس اطلاعات دیجیتالی را برای استفاده در دنیای واقعی بازخوانی می کند. این کار را از طریق دو مبدل دیجیتال به آنالوگ به دو روش دیجیتالی یا آنالوگ انجام می دهد. نکته جالت اینجاست که همه اینها در سرعت بسیار بالا اتفاق می افتد.

کتاب آموزش DSP پردازش

برای نشان دادن این مفهوم ، تصویر بالا نحوه استفاده از DSP در دستگاه پخش صوتی MP3 را نشان می دهد. در مرحله ضبط ، صدای آنالوگ از طریق یک گیرنده یا منبع دیگر وارد می شود. سپس این سیگنال آنالوگ توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال به سیگنال دیجیتال تبدیل شده و به DSP منتقل می شود. DSP رمزگذاری MP3 را انجام می دهد و پرونده را در حافظه ذخیره می کند. در طول مرحله پخش ، پرونده از حافظه گرفته شده ، توسط DSP رمزگشایی شده و سپس از طریق مبدل دیجیتال به آنالوگ به سیگنال آنالوگ تبدیل می شود تا از طریق سیستم بلندگو قابل پخش باشد. در یک مثال پیچیده تر ، DSP عملکردهای دیگری مانند کنترل میزان صدا ، یکسان سازی و … را نیز انجام می دهد.

کاربرد DSP

از اطلاعات DSP می توان برای کنترل مواردی مانند امنیت ، تلفن ، سیستم های سینمای خانگی و فشرده سازی فیلم توسط رایانه استفاده کرد. سیگنال ها ممکن است فشرده شوند تا بتوانند سریع و کارآمدتر از یک مکان به مکان دیگر منتقل شوند (به عنوان مثال کنفرانس تلفنی می تواند گفتار و ویدئو را از طریق خطوط تلفن منتقل کند). همچنین ممکن است سیگنال ها برای بهبود کیفیت خود یا ارائه اطلاعاتی که توسط انسان قابل درک نیستند ، افزایش یا دستکاری شوند (به عنوان مثال لغو اکو برای تلفن های همراه یا تصاویر پزشکی پیشرفته توسط رایانه). اگرچه سیگنال های دنیای واقعی را می توان به شکل آنالوگ پردازش کرد اما پردازش سیگنال ها به صورت دیجیتالی مزایای سرعت و دقت بالا را فراهم می کند.

از DSP می توان در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده کرد زیرا پردازش سیگنال دیجیتال کاملا قابل برنامه ریزی است. شما می توانید نرم افزار خود را ایجاد کنید یا از نرم افزاری که توسط ADI و اشخاص ثالث آن ارائه شده است برای طراحی DSP برای یک برنامه استفاده کنید.

درون پردازنده DSP

DSP شامل این اجزای اصلی است:

  • Program Memory: برنامه هایی را که DSP برای پردازش داده ها استفاده می کند ذخیره می کند.
  • Data Memory: اطلاعات مورد پردازش را ذخیره می کند.
  • Compute Engine: پردازش ریاضی را انجام می دهد و از Memory Program و Memory Data به برنامه دسترسی پیدا می کند.
  • Input/Output: طیف وسیعی از توابع را برای اتصال به خارج ارائه می دهد.

کتاب آموزش DSP

کتاب آموزش پردازش سیگنال دیجیتال را در این قسمت میتوانید دانلود کنید. این کتاب به زبان انگلیسی است.

سرفصل های کتاب در زیر آورده شده است.

مبانی

  • فصل 1: عرض و عمق DSP
  • فصل 2: ​​آمار ، احتمال و سر و صدا
  • فصل 3: ADC و DAC
  • فصل 4: نرم افزار DSP
  • فصل 5: سیستم های خطی
  • فصل 6: همگرایی
  • فصل 7: خصوصیات تجمع
  • فصل 8: تبدیل فوریه گسسته
  • فصل 9: کاربردهای DFT
  • فصل 10: خصوصیات تبدیل فوریه
  • فصل 11: جفت های تبدیل فوریه
  • فصل 12: تحول سریع فوریه
  • فصل 13: پردازش سیگنال مداوم

فیلترهای دیجیتال

اگر در مورد این مطلب سوالی دارید در قسمت نظرات بپرسید
  • فصل 14: معرفی فیلترهای دیجیتال
  • فصل 15: حرکت میانگین فیلترها
  • فصل 16: فیلترهای سینک شیشه ای
  • فصل 17: فیلترهای سفارشی
  • فصل 18: FFT Convolution
  • فصل 19: فیلترهای بازگشتی
  • فصل 20: فیلترهای چبیشف
  • فصل 21: مقایسه فیلتر

برنامه های کاربردی

  • فصل 22: پردازش صدا
  • فصل 23: شکل گیری و نمایش تصویر
  • فصل 24: پردازش خطی تصویر
    فصل 25: تکنیک های ویژه تصویربرداری
  • فصل 26: شبکه های عصبی (و بیشتر!)
  • فصل 27: فشرده سازی داده ها
  • فصل 28: پردازشگرهای سیگنال دیجیتال
  • فصل 29: شروع کار با DSP

تکنیک های پیچیده

  • فصل 30: اعداد مختلط
  • فصل 31: تحول فوریه پیچیده
  • فصل 32: تبدیل لاپلاس
  • فصل 33: تبدیل z
4 (3 نفر)

برای دریافت مطالب جدید کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام ما را دنبال کنید.

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید قرار بدهم. سوالات مربوط به این مطلب را در قسمت نظرات همین مطلب اعلام کنید. سعی میکنم در اسرع وقت به نظرات شما پاسخ بدهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *