Redaktsioon: 10. detsember 2015, kell 16:34 redigeeri Metsavend (arutelu \| kaastöö) Administraatorid 127 283 muudatust P HC: lisatud Kategooria:Mikroprotsessorid ← Vanem muudatus		Redaktsioon: 21. november 2016, kell 11:00 redigeeri eemalda LAviki (arutelu \| kaastöö) Usaldatud kasutajad 3544 muudatust Resümee puudub Uuem muudatus →
1. rida: '''Signaaliprotsessor''' ([[inglise keel\|ingl]] ''digital signal processor'', lühend '''DSP''') on spetsiaalne [[mikroprotsessor]], mis tegeleb signaalide pideva töötlemisega ja seda enamasti [[reaalaeg\|reaalajas]] (sündmuse tegeliku toimumise ajal). Tänapäeval põhinevad peaaegu kõik heli, pildi ja video salvestamise, ülekandmise ja säilitamise meetodid [[digitaalne signaalitöötlus\| digitaalsel signaalitöötlusel]]. ~~{{keeletoimeta}}~~ '''Digitaalne signaali protsessor''' (DSP) on spetsiaalne [[mikroprotsessor]], mis tegeleb [[Digitaalne signaalitöötlus\|digitaalse signaalitöötlusega]]. DSP on seotud kindla aja tagant saabuvate [[Signaal (tehnika)\|signaalidega]], kas siis numbrite või sümbolite näol, mis neid vastavalt töötleb. [[Analoogsignaal]]i töötlemiseks sisaldab signaaliprotsessor [[analoog-digitaalmuundur]]it (ADC) ja [[digitaal-analoogmuundur]]it (DAC). Digitaalne signaali töötlemine ja [[analoogsignaal]]i töötlemine on alamväljad üldises [[signaalitöötlus]]es. Digitaalne signaali protsessoreid kasutatakse erinevatel aladel nagu: [[heli]] ja kõne töötlemine, [[kajalood]]i ja [[radar]]i signaali töötlemine, [[Spekter\|spektraalne]] hindamine, statistilise signaali töötlemine, digitaalne [[Pilditöötlus\|pilditöötlemine]], signaali töötlemine [[telekommunikatsioon]]iks, kontrolli süsteemidele, [[biomeditsiin]]iliste signaalide töötlemine jne. Tänapäeval põhinevad peaaegu kõik pildi, heli ja video salvestamise, ülekandmise ja säilitamise meetodid digitaalsel signaalitöötlusel. [[Pilt:DSP block diagram.svg\|pisi\|350px\|Tüüpilise signaaliprotsessori üldskeem]] DSP eesmärgiks on mõõta, filtreerida ja / või [[Andmete pakkimine\|pakkida]] pidevaid ümbrusest tulevaid analoogsignaale. Esimene samm on tavaliselt teisendada analoogsignaal digitaalsele kujule, kasutades [[analoog-digitaalmuundur]] (ADC), mis muudab analoogsignaali numbrite reaks. Digitaalne signaalitöötlus annab mitmeid eeliseid analoogtöötlemise ees paljudes rakendustes, nagu [[Veatõrjekood\|vigade avastamine]] ja korrigeerimine, samuti [[andmete pakkimine]]. == Digitaalse signaaliprotsessori võimalused == DSP [[algoritm]]e on olnud pikalt kasutatud spetsialiseeritud protsessorid nn digitaalse signaali protsessoritel. Tänapäeval on digitaalsignaali töötlemiseks täiendavaid tehnoloogiaid kasutusele võetud, kaasa arvatud võimsam üldotstarbelised [[mikrokontroller]]id, [[FPGA\|Väliprogrammeritav väravamassiiv (FPGA)]] ja teised. DSP teeb võimalikuks signaali töötlemise operatsioonid, mida analoogkujul on raske või võimatu läbi viia, näiteks teostada kõrget järku [[sagedusfilter\|sagedusfiltreerimist]] väikese [[faas\|faasiveaga]] (nt [[tämber\|tämbri]] reguleerimiseks); rakendada kohandatud mürasummutust ja dünaamikakompressiooni (ahendada [[audiosignaal]]i dünaamikaulatust; parandada kõne arusaadavuset; lisada algsele helile [[kaja]] efekte või siis eemaldada parasiitsignaalina lisandunud kaja; võimaldada [[kõnetuvastus]]t ja [[kõnesüntees]]i jm. == Andmetöötlus reaalaajas == ~~==Signaalitöötlus==~~ [[Audiosignaal\|Audio-]] ja [[videosignaal]]i korral on vaja jooksvalt (reaalajas) töödelda pidevalt muutuvaid andmeid etteantud edastuskiirusel. Sellest tulenevalt on DSP [[Arhitektuur (infotehnoloogia)\| arhitektuuris]] mitmeid iseärasusi signaalitöötluse kiirendamiseks, eriti seoses selliste toimingutega, nagu digitaalne [[sagedusfilter\|filtreerimine]], [[Fourier' teisendus]], [[autokorrelatsioon]] jt. Matemaatiliselt taanduvad need ülesanded [[reaalarv]]ude mitmekomponendiliste [[vektor]]ite elementide omavahelisele [[korrutamine\|korrutamisele]] koos sellele järgneva korrutiste summeerimisega (nt digitaalsel filtreerimisel on filtri väljundsignaal võrdne summaga korrutistest, mille teguriteks on filtri koefitsiendid ja [[sämpel\|sämplid]]). Seepärast ongi signaaliprotsessorid optimeeritud just nimetatud operatsioonide kiirele teostamisele, kusjuures võetakse jooksvalt arvesse andme[[massiiv]]ide elementide aadressid. Selleks rakendatakse mitmesuguseid meetmeid, näiteks Arvutite populariseerimisega on kaasnenud suurem vajadus digitaalse signaalitöötluse järgi. Selleks, et kasutada analoogsignaali, tuleb see digitaliseerida analoog-digitaal muunduriga. Signaalitöötlus viiakse tavaliselt läbi kahes etapis, [[diskretiseerimine]] ja [[kvantiseerimine]]. Diskretiseerimise etapil ruumisignaalid tungivad samaväärsuse klassi ja kvantiseerimine toimub asendades signaali esindaja vastava signaali võrdväärsuse klassi. [[:en: Multiply–accumulate operation\|MAC-funktsioon]] korrutamise ja liitmise samaaegseks teostamiseks ühes masinatsüklis ({{nobr\|<nowiki>Y = Y + A × B</nowiki>}}); [[Nyquist-Shannoni teoreem]], et signaali saab täpselt rekonstrueerida [[diskreetsignaal]]ist kui [[diskreet]]ide sagedus on signaali sagedusest kaks korda kõrgema sagedusega. Praktikas on proovivõtmise sagedus tihti oluliselt suurem kui kaks kord. [[Digitaal-analoogmuundur]]eid kasutatakse ,et muuta digitaalne signaal taas analoogseks. etteantud [[käsustik]]u paljukordse kordamise [[riistvara]]line realiseerimine; spetsiaalsed sünkroonsed [[jadaliides]]ed digitaalsignaalide sisendis ja väljundis; [[:en:Very Long Instruction Word\|VLIW-arhitektuur]], mis kasutab tõhusalt ära rööptöötlust käsutasandil. [[Pilt:Nintendo DSP-1 chip.jpg\|pisi\|DSP [[kiip]] videosignaali töötlemiseks [[mängukonsool]]is [[Nintendo]]]] ~~[[Pilt:Digitaalne_signaalitöötlus.png\|800px\|Üldine digitaalse signaalitöötluse kontseptsioon]]~~ [[Pilt:Dsp_chip.jpg\|pisi\|DPS [[kiip]] [[elektrikitarr]]i [[efektipedaal]]is]] == Signaaliprotsessorite kasutusalad == == Esitused ==▼ Sideseadmestik ([[andmetihendus]] edastuskanalites; audio- ja [[voogedastus\|videovoogude]] [[kodeerimine]]). Insenerid uurivad digitaalsignaale ühest järgnevatest valdkondadest: [[ajaesitus]] (ühemõõtmeline signaal), ruumiline esitlus (mitmemõõtmelised signaalid), [[sagedusesitus]] või autokorrelatsioon. Nad valivad esituse, kus töödelda signaali vastavalt sellele, milline esitus kõige paremini esitleb signaali põhiomadusi. Jada proove ja mõõtmisi tekitavad aja- või ruumilisesitluse. Diskreetne [[Fourier' teisendus]] toodab [[Sagedusspekter\|sagedusspektri]]. Autokorrelatsiooni on määratletud kui ristkorrelatsiooni signaali iseendaga üle erineva intervalliga aega või ruumi. [[Mikserpult\|Mikserpuldid]] (sagedusspekter, helinivoo jm). [[Sagedusfilter\|Sagedusfiltrid]] (nt [[kõlar]]ites). [[Ekvalaiser]]id. [[Modem]]id. [[Spektraalanalüüs\|Spektrianalüsaatorid]]. [[Hüdrolokaator\|Hüdro-]] ja [[raadiolokatsioon]]i süsteemid. [[Kõnetuvastus\|Kõne]] ja kujutiste tuvastus. Kõne ja muusika [[süntesaator]]id. Biomeditsiini analüsaatorid. Paljud muud seadmed ja valdkonnad, kus on vaja kiirelt töödelda muutuvaid andmeid. ==~~Allikad~~ Ajaloost == Esimene spetsiaalne protsessor digitaalsignaalide töötlemiseks FDP (''Fast Digital Processor'') valmistatati ettevõttes [[:en: MIT Lincoln Laboratory\| Lincoln Laboratory]] 1970. aastate algul ja see põhines [[von Neumanni arhitektuur]]il. Seejärel valmistati kiireks signaalitöötluseks kohasema [[Harvardi arhitektuur]]iga signaaliprotsessor LSP/2; selle koosseisu kuulus enam kui sada [[integraallülitus]]t. Esimesed DSP-d ühel [[kiip\|kiibil]] jõudsid saritootmisse 1980. aastate algul, tüüpilised esindajad Intel 2920, TMS32010 ([[Texas Instruments]]) ja µPD7720 ([[NEC]]). ~~1.^ James D. Broesch, Dag Stranneby and William Walker. Digital Signal Processing: Instant access. Butterworth-Heinemann. p. 3.<br />~~ ~~2.^ Dag Stranneby and William Walker (2004). Digital Signal Processing and Applications (2nd ed. ed.). Elsevier. ISBN 0750663448.<br/>~~ ~~3.^ JpFix. "FPGA-Based Image Processing Accelerator". Retrieved 2008-05-10.</br>~~ ~~4. Signaali protsessoritest : http://www.lr.ttu.ee/~juliad/IRZ0070/</br>~~ ~~5. Helikaardist ja signaali protsessorist : http://eope.kehtna.edu.ee/tehdokum/helikaart.htm~~ ▲== ~~Esitused~~Vaata ka == {{Protsessorite tehnoloogia}}▼ *[[Digitaalne signaalitöötlus]] ▲{{Protsessorite tehnoloogia}} [[Kategooria:~~Mikroprotsessorid~~Protsessor]]

Signaaliprotsessor: erinevus redaktsioonide vahel