home

discl. / ©, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


dsp, sps, digital signal processing

 

dsp

Ook: SPS. Digital Signal Processing, digitale signaalbewerking. Omdat digitale signaalbewerking een techniek is die zich bezighoudt met het bewerken van signalen die als getallen worden gerepresenteerd, zorgt de toenemende beschikbaarheid van speciale devices zoals DSP's ervoor dat digitale signaalbewerking technisch en commercieel steeds aantrekkelijker wordt. De oorsprong van het signaal dat wordt behandeld is daarbij niet van belang. De toepassingen van het vakgebied zijn vrijwel onbegrensd. Voorbeelden hiervan zijn: audio, video, medische technologie, telecommunicatie, radar, regeltechniek, biometrie, Toepassingen zijn bijvoorbeeld simulatie van fysieke systemen (Matlab), gehoorapparaten, maar ook bijvoorbeeld domotica

Dat digitale signaalbewerking zo'n enorme vlucht heeft genomen, heeft te maken met het feit dat werken in het digitale domein enkele grote voordelen biedt. Zo kunnen digitale schakelingen goed in een geļntegreerde schakeling worden ondergebracht. Hierdoor worden de producten kleiner en goedkoper.

In combinatie met internet kan een Internet of Everything ontstaan (IoE, ook wel: Internet of Things, IoT).


klik op de afbeeldingen voor groter

digital signal processing (digitale signaalverwerking):


digital signal processing (digitale signaalverwerking):


Methode:

- Analoog naar digitaal

Het ingangsignaal komt meestal van een analoge bron. Dit signaal kan bijvoorbeeld een spraaksignaal van een microfoon zijn die is omgezet in een elektrisch signaal. Het analoge signaal is een signaal dat continu in de tijd van waarde kan veranderen. Een digitaal signaal bestaat echter alleen op discrete tijdstippen en dan ook slechts een beperkt aantal amplitudeniveaus kent; een digitaal signaal is dus zowel in tijd als in amplitude discreet. Een analoog signaal zal eerst moeten worden gedigitaliseerd alvorens het digitaal kan worden bewerkt. Om dit te bereiken wordt het analoge ingangsignaal eerst in bandbreedte beperkt. Vervolgens wordt de amplitude van het bandbegrensde signaal periodiek gemeten. Dit proces heet bemonsteren of samplen, waarna het signaal wordt aangeboden aan een Analoog-Digitaal-Convertor (ADC). Deze zet de aangeboden ingangswaarde om in een getal dat meestal in de binaire vorm wordt weergegeven. Opslag van digitale signalen is veel eenvoudiger dan bij analoge signalen het geval is en datacompressie is mogelijk. Ook kunnen de gegevens offline worden benut.

- Digitale signaalbewerking
Nu komen bewerkingen beschikbaar die analoog niet of nauwelijks zijn te realiseren. Goede voorbeelden hiervan zijn foutdetectie, foutcorrectie en encryptie. Het gedigitaliseerde signaal kan worden bewerkt: omdat het signaal nu wordt beschreven dmv. een rij (meestal binaire) getallen, kan dit niet alleen in hardware maar ook zeer eenvoudig in software worden bewerkt. Alle bewerkingen zoals filteren kunnen in feite worden teruggebracht tot rekenkundige bewerkingen. Bijvoorbeeld ruis kan uit een signaal gefilterd worden. Bij bewerking in hardware zijn de enige componenten die nodig zijn, bijvoorbeeld tijdvertragers (buffers). 
Digitale signaalbewerkingssystemen zijn altijd actief, dat wil zeggen dat deze altijd van voeding moeten worden voorzien.

- DA-conversie of andere bewerkingen
Na de bewerking kunnen de monsters (samples) weer omgezet worden in een bijbehorende spanning (Digitaal-Analoog-Convertor (DAC), maar ook kunnen de digitale gegevens aan een andere hardware worden gevoed of in een softwarepakket kunnen worden gebruikt (voor grafieken e.d.). 
In een wat moderner gehoorapparaat bijvoorbeeld worden inkomende signalen digitaal omgezet, door een chip die geprogrammeerde is zodat deze aangepast is aan de drager van het gehoorapparaat worden de gegevens bewerkt en uiteindelijk analoog aan de drager aangeboden.

Teksten en afbeeldingen Technische Universiteit Eindhoven, Telecom ABC, Universiteit Twente (Control Engineering)