Programa - Introduccion a DSP embebido

Nombre del curso: Introducción a DSP embebido
Profesor responsable: Ing. Lucio J. Martínez Garbino
Semanas de clase: 8 semanas
Cantidad de horas de clase: 24 horas
Requisitos mínimos
- Conocimiento en teoría de señales y sistemas en tiempo discreto.
- Programación en lenguaje C
- Conocimientos de Matlab.
Objetivos
•Comprender las diferencias entre las arquitecturas de microprocesadores de uso general y
procesadores digitales de señales.
•Comprender los distintos ambientes aritméticos y sus problemáticas.
•Diseñar e implementar algoritmos de procesamiento de señales en tiempo real para una
arquitectura especifica.
Programa Sintético
1. Arquitectura de procesadores digitales de señales.
2. Problemas de implementación en punto fijo y precisión finita.
3. Filtros digitales.
4. Técnicas de simulación y depuración.
Programa Analítico
Unidad Temática I: Arquitectura de DSP y hardware de apoyo.
Introducción a los procesados digitales de señales. Evolución histórica. Estado actual.
Familias de DSP de los principales fabricantes. Arquitecturas. DSP de punto fijo. DSP de
punto flotante. Características de hardware dedicado. Direccionamiento circular. Unidad de
multiplicación y acumulación. Lazos por hardware. Instrucciones múltiples. Buses internos.
Hardware adicional para aplicaciones típicas. Filtro Anti alias e interpolador. Conversor
analógico a digital. Conversor digital a analógico.
Unidad Temática II: Ambiente aritmético y problemas de digitalización de señal
Cuantización de la señal. Relación señal a ruido por cuantización (SNRQ). Mejora del SNRQ
por métodos digitales. Conformación de ruido de cuantización. Formatos numéricos.
Formato Q.X para números fraccionales. Efectos de la aritmética de registro finito en punto
fijo. Métodos de redondeo. Aritmética con saturación. Acumulador y Bits de guarda.
Estrategias de escalamiento de señal-sistema para evitar desborde. Relación señal a ruido
de un algoritmo. Relación señal a ruido en el cálculo de la DFT mediante FFT.
Unidad Temática III: Diseño e implementación de filtros digitales
Diseño de filtros FIR mediante método de ventanas. Diseño del filtros FIR por método
óptimo (Parks-McClellan). Implementación de filtros FIR mediante convolución muestra a
muestra y por bloques. Implementación de filtros FIR mediante FFT. Diseño de filtros IIR
mediante transformada bilineal. Ciclos limites. Secciones de segundo orden.
Unidad Temática IV: Técnicas y herramientas para simulación y depuración
Introducción a Matlab (Octave). Archivos “.m” y Funciones. Utilización del toolbox de
procesamiento de señales. Simulación de ambientes aritméticos en punto fijo. Utilización del
toobox de punto fijo. Generación de señales de prueba. Generación de señales
estocásticas. Simulación de ruido. Modelización de ADC y ruidos de cuantificación.
Bibliografía Recomendada
Libros orientados a la teoría
- Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, “Discrete-Time Signal Processing”. 3 edition.
Prentice Hall Signal Processing 2009.
-
John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, “Digital Signal Processing”, 4 edition. Prentice
Hall 2006.
Libros orientados a la implementación
- Richard G. Lyons, “Understanding Digital Signal Processing”. 3 edition. Prentice Hall
2010.
-
Richard G. Lyons, “Streamlining Digital Signal Processing: A Tricks of the Trade
Guidebook”. 2 edition. Wiley-IEEE Press 2012.
-
Emmanuel Ifeachor, Barrie Jervis, “Digital Signal Processing. A Practical approach”. 2
edition. Prentice Hall 2002.
Libros orientados a arquitecturas específicas
- “Blackfin processor programming reference manual”, Revision 2.2, Analog Devices
2013.
-
Woon-Seng Gan, Sen M. Kuo, “Embedded Signal Processing with the Micro Signal
Architecture”. J Wiley & Sons 2007.
Libros generales
-
Steven W. Smith, The Scientist and Engineer’s guide to DSP. 2 edition. California
Tech. Pub 1999.