Загальна характеристика функцій ШПФ

Вхідні і вихідні дані - цілі 32р. комплексні числа, формат збереження показаний на рис.3

Діапазон вхідних даних зазначений у таблиці 3.

Розрядність коефіцієнтів перетворення - 8 біт (два варіанти представлення: 6 і 7 біт на одиницю)

Робота з даними - арифметика з фіксованою крапкою.

Вихідні дані розташовані в правильному порядку.

Таблиця 3. Продуктивність функцій прямого і зворотного ШПФ на процесорі NM6403

Кільк. комплекс. відліків	Без нормалізації	З однією нормалізацією	З двома нормализациями
Тактів	Час, мс	Діапазон вх.даних	Тактів	Час, мс	Діапазон вх.даних	Тактів	Час, мс	Діапазон вх.даних
		0.092	±512 (7bіt) ±2047(6bіt)		0.1	±512 (7bіt) ±2047(6bіt)		0.11	±218 (7bіt) ±218 (6bіt)
		0.2	±256 (7bіt) ±1023(6bіt)		0.22	±256 (7bіt) ±1023(6bіt)		0.24	±218 (7bіt) ±218 (6bіt)
		0.47	±128 (7bіt) ±511 (6bіt)		0.5	±128 (7bіt) ±511 (6bіt)		0.53	±217 (7bіt) ±217 (6bіt)
		1.2	±64 (7bіt) ±255 (6bіt)		1.25	±64 (7bіt) ±255 (6bіt)		1.3	±217 (7bіt) ±217 (6bіt)

NM6403 cycle tіme=25 ns (40MHz)

Зміст

Вступ
1. Особливості задач і алгоритмів цифрового опрацювання сигналів та зображень
2. Алгоритми швидкого перетворення Фур’є та їх програмна реалізація
3. Організація DSP- процесорів для задач опрацювання сигналів та зображень
4: Інтерфейси DSP-процесорів
5. Проектування процесора ШПФ на ПОС
6: Проектування засобів опрацювання сигналів та зображень на ПЛІС
7. Реалізація алгоритмів опрацювання сигналів та зображень на нейропроцесорах
8. Стиск нерухомих зображень з використанням перетворень різного типу дискретних косинусних перетворень
9. Опрацювання мовних сигналів
10. Використання вікон для опрацювання сигналів
11. Діагностика і контроль процесорів і систем опрацювання сигналів та зображень
Висновки
Література

ВСТУП

В останні роки цифрове опрацювання сигналів та зображень (ЦОСЗ) суттєво впливає на такі ключові технологічні галузі, як телекомунікації, цифрове телебачення і засоби інформації, біомедицина і цифровий звукозапис. Сьогодні ЦОСЗ є основою багатьох новітніх видів цифрових розробок і різних застосувань в інформаційному середовищі (наприклад. цифровий мобільний зв'язок, цифрові відеокамери, телебачення і системи звукозапису). Поряд з тим ЦОСЗ ширше впроваджується і в класичні галузі застосування (радіолокація, геофізика, опрацювання мовних сигналів, сейсмологія, системи зв'язку і передачі даних, медична і технічна діагностика, системи керування). Такому широкому застосуванню сприяли успіхи в розробці швидких алгоритмів і методів ЦОСЗ (наприклад, хвилькові перетворення), досягнення в технології конструювання інтегральних схем (архітектура нових процесорів ЦОСЗ, програмовані логічні інтегральні схеми – ПЛІС, системи на кристалі), використання програмних пакетів (MATLAB, база програм на мові С).

Суть ЦОСЗ як області науки пролягає у розв'язку на обчислювальній машині чотирьох основних задач:

- представлення сигналів та зображень в зручній для сприйняття формі;

- виділення із сигналів та зображень корисної інформації;

- внесення в сигнали та зображення корисної інформації;

- формування сигналів та зображень із заданими параметрами.

Основні переваги ЦОСЗ полягають в: можливості реалізації складних методів та алгоритмів опрацювання сигналів та зображень, недоступних для аналогових пристроїв; забезпеченні високої точності опрацювання; гнучкості і універсальності засобів, розвиненому користувацькому інтерфейсові тощо.

Головна проблема ЦОСЗ полягає у підвищенні швидкодії при реалізації певного набору математичних операцій над сигналами та зображеннями. Цей набір, як правило, визначається проблемною орієнтацією засобів ЦОСЗ. Для розв'язання цієї задачі комплексно застосовуються два напрямки - підвищення ефективності обчислювальних алгоритмів і вдосконалення архітектури комп'ютерних засобів. При цьому виходять з детального аналізу особливостей проблемної області. Власне, незалежно від вибраного напрямку і теми, студенти повинні виконувати курсові роботи з даного курсу виходячи з головної проблеми ЦОСЗ.

Метою вивчення дисципліни є засвоєння основних методів та алгоритмів опрацювання сигналів та зображень, принципів та шляхів проектування апаратних і програмних комп’ютерних засобів опрацювання сигналів та зображень, набуття початкових практичних навиків проектування таких засобів.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні:

знати: типи і особливості алгоритмів опрацювання сигналів та зображень, математичні основи їх реалізації, характеристики елементної бази та основи реалізації алгоритмів на її основі, особливості і етапи розробки цифрових пристроїв на процесорах і вузлах, орієнтованих на задачі опрацювання сигналів та зображень; мови програмування та мови опису апаратних засобів; пакети моделювання, опрацювання і фільтрації сигналів та зображень

вміти: вибирати найефективніший метод і алгоритм, здійснювати математичне формування алгоритму та методу його розв’язання, розробляти блок-схеми алгоритмів, розробляти програмну реалізацію виконання алгоритмів, розраховувати технічні параметри апаратних і програмних засобів, проектувати структурні та функціональні схеми процесорів та вузлів опрацювання сигналів; моделювати і опрацьовувати сигнали різної форми.

Для тих, хто хоче краще орієнтуватися в перспективних напрямках розвитку комп’ютерних засобів опрацювання сигналів та зображень, краще розуміти специфіку і особливості їх проектування радимо, насамперед, скористатись матеріалами Internet-сайтів