Instrukcja do ćwiczenia Procesory sygnałowe

Laboratorium Sterowników Dedykowanych, 2010/2011
Instrukcja do ćwiczenia Procesory sygnałowe
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest zapoznanie studentów z cyklem wdraŜania algorytmu. Pierwszym
etapem jest implementacja i testy np. w środowisku Matlab, przygotowanie tzw. wektorów testowych, czyli
wzorcowych zestawów danych wejściowo-wyjściowych, stosowanych w następnych etapach. Następnie
algorytm implementowany jest w języku C na komputerze PC, zamiast urządzeń wejściowo-wyjściowych
korzysta z plików z wektorami testowymi. JeŜeli testy aplikacji na PC przejdą pomyślnie, naleŜy dostosować
program do wybranego procesora, czyli najczęściej zastąpić obsługę plików obsługą urządzeń wejściowych
i wyjściowych. Na zajęciach studenci zapoznają się z praktycznym zastosowaniem jednoprąŜkowej
dyskretnej transformaty Fouriera – algorytmem Goertzel’a, stosowanym przede wszystkim w telefonii do
dekodowania sygnałów DTMF, który zaimplementują na karcie procesora TMS320C6713. Celem ćwiczenia
jest teŜ bliŜsze zaznajomienie się studentów z kartą procesora TMS320C6713, która będzie
wykorzystywana równieŜ podczas laboratoriów z Cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Przygotowanie do ćwiczenia laboratoryjnego
Przygotowanie do laboratorium obejmuje:
o Przygotowanie teoretyczne – znajomość wykładów z Cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz
sterowników dedykowanych,
o Przypomnienie obsługi procesora sygnałowego,
o Literatura nt. algorytmu Goertzel’a oraz generowania i dekodowania sygnałów DTMF – dostępna
u prowadzącego.
Koniecznym będzie równieŜ:
o znajomość pojęć: dyskretna transformata Fouriera, bin częstotliwości, rozdzielczość widmowa
o rozróŜnienie i wzajemne zaleŜności pomiędzy częstością ω, częstotliwością f, częstotliwością względną
ωT i Ωn,
o umiejętność interpretacji gęstości widmowej mocy sygnałów,
o zastosowanie algorytmu Goertzel’a w telekomunikacji – detekcja sygnałów DTMF.
Przebieg ćwiczeń laboratoryjnych
I. Sprawdzenie przygotowania do laboratorium
II. Zadania do wykonania
1.
Zaimplementować algorytm Goertzel’a w Matlabie. Udowodnić poprawność działania,
przygotować wektory testowe (3p).
2.
Zaimplementować algorytm Goertzel’a działający on-line w C na komputerze PC, czytając sygnał
z pliku (3p), zaimplementować wykrywanie tonów DTMF (2p), ew. dodatkowo moŜna teŜ uŜyć
urządzeń we-wy komputera PC,
3.
Zaimplementować algorytm Goertzel’a działający on-line w C wykorzystując płytę DSK6713,
czytanie danych z pliku (include) lub generacja sygnału w programie (3p), wykorzystując mikrofon
oraz sygnał generowany z PC przez głośniki komputerowe, bądź sygnały DTMF generowane
przez telefon komórkowy (3p), i wyświetlając wynik na diodach płyty (1p).
W trakcie ćwiczenia naleŜy sporządzić protokół z fragmentami kodu, komentarzami, itp. Warunkiem wpisu
oceny jest upload kodu programów w systemie LabPro.
Punktacja Zadania: 1 za 3 pkt., 2 za 5 pkt., 3 za 7 pkt.
Literatura
1. Wykłady z CPS
2. Zieliński T.P. „Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań”, WKŁ, 2005 – rozdział 9.2
(str. 234-235) – dostępny równieŜ u prowadzącego.
3. S.M. Kuo, B.H. Lee „Real-Time Digital Signal Processing”, Wiley, 2001 – rozdziały 9.1.3 i 9.3 –dostępny
równieŜ u prowadzącego.
4. ITU-T Recommendations: General recommendations on telephone switching and signalling,
International automatic and semi-automatic working, ITU-T, 1993, dostępne na www.itu.int:
o Recommendation Q.23: TECHNICAL FEATURES OF PUSH-BUTTON TELEPHONE SETS.
o Recommendation Q.24: MULTIFREQUENCY PUSH-BUTTON SIGNAL RECEPTION.
dr inŜ. Małgorzata Michalczyk, ostatnia aktualizacja 2010-10-02