Procesador de señales digitales

Escuela de Oficiales de la Armada

Procesador de señal digital
tn Ruben hector silva
1: Escuela de Oficiales de la Armada. Posgrado en Análisis Operativo.
2: e-mail: rubsyl2002@yahoo.com.ar

Palabras clave: operaciones matematicas a señales digitales, velocidad de calculo, transferencia de datos tiempo real, señales fisicas, micro controlador, procesador

Resumen. En este trabajo sepresenta un dispositivo que realiza operaciones matemáticas a señales digitales, estas señales son representadas mediante secuencias de muestras. Que a menudo se obtienen de señales físicas( como por ejemplo señales de audio) utilizando transductores (un micrófono en este caso) y convertidores analógicos-digitales. y esta diseñado para soportar tareas de altas prestaciones, repetitivas ynuméricamente intensas. Se muestran sus aplicaciones, diferencias entre micro procesadores y micro controladores características y cualidades en su arquitectura.

Introducción
Un sistema DSP realiza operaciones matemáticas a señales digitales, estas señales son representadas mediante secuencias de muestras. Que a menudo se obtienen de señales físicas( como por ejemplo señales de audio) utilizandotransductores (un micrófono en este caso) y convertidores analógicos-digitales. Luego del proceso matemático, las señales digitales pueden volver a convertirse en señales físicas mediante convertidores Digital-analógicos. En principio el corazón de un sistema de procesado digital puede ser un micro controlador,un procesador de propósito general o un procesador digital de señal (DSP), en sistemasen los cuales la carga computacional es extremadamente intensa la solución optima pasa por escoger a un DSP.

1-¿ Que es un DSP?
Un procesador de señal digital (DSP) es un tipo de microprocesador (increíblemente rápido y poderoso). Un DSP es único porque realiza el procesamiento de datos en tiempo real. Esta capacidad de operación en tiempo real hace de un DSP la opción perfecta paraaplicaciones en las que no vamos a tolerar retrasos.[1]


Básicamente un DSP adquiere una señal digital y la procesa para mejorar la misma. La mejora puede ser un sonido más claro, imagen más nítida o datos más rápidos.
Aunque hay muchos procesadores DSP, la mayoría son diseñados con las mismas operaciones básicas , por lo que comparten el mismo conjunto de características básicas. Estascaracterísticas se dividen en tres categorías:[2]
Alta velocidad de cálculos aritméticos.
Transferencia de datos hacia y desde el mundo real.

Arquitecturas de memoria de múltiple acceso

Los DSP utilizan arquitecturas especiales para acelerar los cálculos matemáticos intensos implicados en la mayoría de sistema de procesado de señal en tiempo real. Por ejemplo,las arquitecturas de los DSPincluyen circuitos para ejecutar de forma rápida operaciones de multiplicar y acumular, conocidas como MAC. En su núcleo, un DSP es altamente numérico y repetitivo. A la vez que cada dato llega, éste debe ser multiplicado, sumado y además de eso transformado de acuerdo a fórmulas complejas. Lo que permite realizar todo ello es la velocidad del dispositivo. Los sistemas basados en DSP's debentrabajar en tiempo real, capturando y procesando información a la vez que ocurre. Los conversores análogo – digital deben adquirir la información lo suficientemente seguido como para captar todas las fluctuaciones relevantes de las señales. Si el ADC es muy lento se perderá información. El DSP también debe trabajar rápido para no perder información que le llega desde el ADC y además cumplir con eladecuado procesamiento de las señales. Por ejemplo, un sistema estero maneja sonidos de hasta 20 KHz, por lo tanto el DSP deberá ser capaz de procesar alrededor del centenar de millones de operaciones por segundo. Otras señales, tales como transmisiones por satélite son del orden de los Gigahertz por lo que requieren un procesamiento de mayor velocidad.
2- Sistema Digital.
Se define como sistema...