реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Разработка схемы электронного эквалайзера

Разработка схемы электронного эквалайзера

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

Московский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра «РЭС»

Курсовой проект по дисциплине:

«Микропроцессорные информационно-управляющие системы связи»

на тему: «Разработка эквалайзера».

Выполнил студ. гр. АТС-531

Проверил

.

Москва 2004

Содержание

|Введение |3 |

|Задание к курсовому проекту |4 |

|Цифровая фильтрация |5 |

|Характеристика FIRF |6 |

|Определение порядка и синтез коэффициентов цифрового фильтра, |7 |

|входящих в состав эквалайзера | |

|Общая схема DSP-система |16 |

| Организация интерфейса между устройствами аналогового |18 |

|ввода-вывода, кодеками и DSP-процессорами | |

|Структурная схема ИС ADSP-2111 |19 |

|Вывод |22 |

|Список использованной литературы |23 |

Введение

Цифровой эквалайзер (многополюсный регулятор тембра) – это набор

активных фильтров с амплитудами, настраиваемыми на создание формы

передаточной функции ряда частотных полос.

Коэффициенты всех фильтров, образующих эквалайзер, хранятся в памяти

сигнального процессора и считываются при настройке процессора на

пропускание сигнала через соответствующий фильтр.

На одном сигнальном процессоре программно реализуется весь набор

цифровых фильтров. Выборки сигнала частично хранятся в кольцевом буфере

процессора и постоянно обновляются.

Вычисления проводятся в реальном масштабе времени, поэтому

быстродействие процессора должно быть соотнесено с частотой дискретизации

обрабатываемого сигнала.

Задание к курсовой работе

В курсовой работе необходимо разработать эквалайзер – устройство,

относящееся к цифровой обработке сигналов и применяемое в микропроцессорной

технике в системах передачи информации.

В курсовом проекте рекомендуется использовать в качестве базового

сигнальный процессор семейства ADSP-21xx фирмы ANALOG DEVICES (США), так

как процессоры этой фирмы являются оптимальными по соотношению

цена/качество и находят широкое применение в отечественных системах

цифровой обработки сигналов.

Границы диапазонов частот фильтра представлены таблице 1:

Таблица 1.

|ФНЧ |ПФ1 |ПФ2 |ПФ3 |ПФ4 |

|Границы диапазонов частот фильтров, кГц |

n a

|81 |-0,088285002|

| 82|-0,048185366|

|83 |-0,002473726|

|84 |0,048388594 |

|85 |0,103829644 |

|86 |0,163175427 |

|87 |0,225660716 |

|89 |0,356611612 |

|90 |0,423214887 |

|91 |0,489266451 |

|92 |0,553768875 |

|93 |0,615731167 |

|94 |0,674187436 |

|95 |0,728215241 |

|96 |0,77695324 |

|97 |0,819617762 |

|98 |0,855517962 |

|99 |0,884069233 |

|100|0,904804592 |

|101|0,917383797 |

|102|0,9216 |

Таким образом, получим 2*N+1=103..

Полосовой фильтр 1. (ПФ1)

Частоты среза фильтра: [pic] кГц, [pic] кГц ;

[pic]рад/с;

[pic]рад/с;

Частота дискретизации fД=13 кГц;

Период дискретизации фильтра для определения порядка данного фильтра:

[pic] мс.

Переходная функция [pic]:

[pic].

[pic]

[pic]

Рис.4. Переходная функция ПФ1.

[pic] [pic] [pic]

Определим коэффициенты фильтра ПФ1:

Таблица 3.

|n |a |27 |0,050566544 |

|0 |-0,027392762 |28 |0,009754081 |

|1 |-0,049172612 |29 |-0,011037791 |

|2 |-0,057498995 |30 |-0,001629017 |

|3 |-0,049981285 |31 |0,033889051 |

|4 |-0,031300945 |32 |0,077854621 |

|5 |-0,011253529 |33 |0,106118285 |

|6 |-0,000340822 |34 |0,098772242 |

|7 |-0,004862821 |35 |0,049903812 |

|8 |-0,023768747 |36 |-0,028191457 |

|9 |-0,048803001 |37 |-0,108781867 |

|10 |-0,068018861 |38 |-0,161509497 |

|11 |-0,071175102 |39 |-0,166035038 |

|12 |-0,054593763 |40 |-0,122644307 |

|13 |-0,023199651 |41 |-0,054716469 |

|14 |0,011335417 |42 |-0,001027688 |

|15 |0,035666075 |43 |-9,11331E-05 |

|16 |0,040864762 |44 |-0,072393216 |

|17 |0,026753627 |45 |-0,207878004 |

|18 |0,002377281 |46 |-0,36456585 |

|19 |-0,017802566 |47 |-0,480163419 |

|20 |-0,020450558 |48 |-0,493412799 |

|21 |0,000250373 |49 |-0,367750032 |

|22 |0,039336231 |50 |-0,108340337 |

|23 |0,082625786 |51 |0,234522697 |

|24 |0,112674731 |52 |0,57791205 |

|25 |0,116628962 |53 |0,831063217 |

|26 |0,09245668 |54 |0,924 |

Таким образом, получим 2*27+1=55.

Полосовой фильтр 2. (ПФ2)

Частоты среза фильтра: [pic] кГц, [pic] кГц ;

[pic] рад/с;

[pic] рад/с;

Частота дискретизации fД=18 кГц;

Период дискретизации фильтра для определения порядка данного фильтра:

[pic] мс.

Переходная функция [pic]:

[pic].

[pic]

[pic]

Рис.5. Переходная функция ПФ2.

[pic] [pic] [pic]

Определим коэффициенты фильтра ПФ2:

Таблица 4.

|12|0,005692888|38 |0,000376818|63 |0,047575263|

|13|0,002823747|39 |-0,02217120|64 |0,039797492|

| | | |2 | | |

|14|-0,00707413|40 |-0,04366771|65 |-0,05614679|

| |5 | |5 | |3 |

|15|0,002253171|41 |-0,01977277|66 |-0,15279228|

| | | |2 | |4 |

|16|0,028241957|42 |0,041957097|67 |-0,12388535|

| | | | | |5 |

|17|0,037692296|43 |0,079697904|68 |0,034673544|

|18|0,008942625|44 |0,047836289|69 |0,175624872|

|19|-0,03559797|45 |-0,02517668|70 |0,159227505|

| |3 | |6 | | |

|20|-0,05108544|46 |-0,06675377|71 |0,017255804|

| |2 | |7 | | |

|21|-0,02221679|47 |-0,04417540|72 |-0,08582462|

| | | |8 | |7 |

|22|0,01877206 |48 |0,001261156|73 |-0,05828349|

| | | | | |1 |

|23|0,031228765|49 |0,012420123|74 |0,003729665|

|24|0,013463011|50 |-0,00888554|75 |-0,04715643|

| | | |7 | |3 |

|25|-0,00094748|

| |1 |

Таким образом, получим: 2*N+1=87.

Полосовой фильтр 3. (ПФ3)

Частоты среза фильтра: [pic] кГц, [pic] кГц ;

[pic] рад/с;

[pic] рад/с;

Частота дискретизации fД=18 кГц;

Период дискретизации фильтра для определения порядка данного фильтра:

[pic] мс.

Переходная функция [pic]:

[pic].

[pic]

Рис.6. Переходная функция ПФ3.

[pic] [pic] [pic]

Определим коэффициенты фильтра ПФ3:

Таблица 5.

|n |a |n |a |n |a |

|0 |0,040797115|16 |-0,020022291|32 |0,033266|

|1 |0,001220133|17 |0,055837751 |33 |0,260118|

|2 |0,039978222|18 |0,098343639 |34 |-0,09252|

|3 |0,02276506 |19 |-0,121159876|35 |-0,25744|

|4 |-0,10534877|20 |-0,099106166|36 |0,086745|

| |5 | | | | |

|5 |-0,01613281|21 |0,105674587 |37 |0,060059|

| |2 | | | | |

|6 |0,099578035|22 |0,034090375 |38 |0,051138|

|7 |0,000120154|23 |0,00765609 |39 |0,204207|

|8 |-0,01805417|24 |0,033408102 |40 |-0,26949|

| |6 | | | | |

|9 |-0,00485929|25 |-0,15056655 |41 |-0,34219|

| |8 | | | | |

|10|-0,08288445|26 |-0,049309806|42 |0,383098|

| |3 | | | | |

|11|0,033032806|27 |0,20912763 |43 |0,239879|

|12|0,12739375 |28 |0,019199721 |44 |-0,17655|

|13|-0,05094636|29 |-0,114030202|45 |0,0433 |

| |7 | | | | |

|14|-0,08105254|30 |0,000617104 |46 |-0,43205|

| |1 | | | | |

|15|0,02041495 |31 |-0,089953059|47 |-0,30865|

| | | | |48 |1,286545|

| | | | |49 |0,361651|

| | | | |50 |-2,03978|

| | | | |51 |-0,1583 |

| | | | |52 |2,34 |

Таким образом, получим: 2*N+1=53

Полосовой фильтр №4 (ПФ4)

Частоты среза фильтра: [pic] кГц, [pic] кГц ;

[pic] рад/с;

[pic] рад/с;

Частота дискретизации fД=18 кГц;

Период дискретизации фильтра для определения порядка данного фильтра:

[pic] мс.

Переходная функция [pic]:

[pic]

[pic][pic]

Рис.7. Переходная функция ПФ4.

[pic] [pic] [pic]

Определим коэффициенты фильтра ПФ4:

Таблица 6.

|n |a |n |a |

|0 |-0,039924801 |13 |-0,14859 |

|1 |-0,036859051 |14 |-0,03612 |

|2 |-0,030099957 |15 |0,339846 |

|3 |0,181767777 |16 |-0,44409 |

|4 |-0,262616392 |17 |0,188865 |

|5 |0,179398893 |18 |0,21898 |

|6 |-0,00735706 |19 |-0,34919 |

|7 |-0,074570718 |20 |-0,03768 |

|8 |-0,033569017 |21 |0,674093 |

|9 |0,236141895 |22 |-0,90173 |

|10 |-0,323321834 |23 |0,190798 |

|11 |0,185039538 |24 |1,350195 |

|12 |0,056604813 |25 |-2,93165 |

| | |26 |1,8 |

Таким образом, получим: 2*N+1=27

Результаты определения порядка фильтров удобно представить в следующем

виде:

Таблица 7.

|Фильтр |Полоса |N Tд, с |N |Максимальная |

| |пропускания | | |точка АЧХ |

|ФНЧ1 |0-0,54 |0,0042 |93 |4,2 |

|ПФ1 |0,54-1 |0,0043 |95 |4,3 |

|ПФ2 |1-2,9 |0,0162 |36 |1,6 |

|ПФ3 |2,9-7 |0,0009 |20 |0,88 |

|ПФ4 |7-11 |0,0006 |13 |0,56 |

После ограничения функции и внесения запаздывания можно произвести

вычисление коэффициентов фильтра:

a0=k(0)=a2N;

a1=k(Tд)=a2N-1;

a2=k(2*Tд)=a2N-2;

aN=k(N*Tд).

Получив массив коэффициентов, можно записать АФЧХ фильтра с конечным

импульсным откликом.

H(Z)=a0+a1*Z^-1+…+a2N+1*Z^-(2N+1), Z=e^jwt

H(jw)=a0+a1*e^-jwt+…+a2N+1*e^-

(2N+1)*jwt=a0+a1*Cos(w*Tд)+…+a2N+1*Cos(2N+1)*w*Tд-

j*(a1*SinwTд+…+a2N+1*Sin(2N+1)wTд)

Запишем это выражение в более удобной для программирования форме:

H(jw)=Re(w)+jJm(w),

Тогда АЧХ фильтра

/H(jw)/= Re^2(w)+Jm^2(w)

[pic]

Рис.8. Общая схема DSP-системы

Сигнал, поступающий на аналоговый вход системы предварительно

ограничивается по частоте с помощью противопомехового фильтра нижних

частот. Затем он передается на АЦП. В выделенный момент дискретизации

конвертер прерывает работу процессора и формирует соответствующую выборку.

В DSP входные данные обрабатываются по программному алгоритму. Когда

процессор заканчивает необходимые вычисления, он посылает результат в ЦАП.

ЦАП конвертирует выход DSP в желаемую аналоговую форму. Выход конвертора

сглаживается восстанавливающим фильтром нижних частот.

Произвольный главный машинный интерфейс служит для связи DSP с

внешними системами, передающими и принимающими данные и сигналы управления.

Организация интерфейса между устройствами аналогового

ввода-вывода, кодеками и DSP-процессорами.

Так как большинство приложений цифровой обработки сигналов требует

наличия одновременно АЦП и ЦАП, то широкое развитие получили универсальные

устройства, интегрирующие функции кодека и портов ввода-вывода на одном

кристалле и обеспечивающие простое подключение к стандартным DSP-

процессорам. Эти устройства называют аналоговыми оконечными устройствами

(далее по тексту-AFE-Analog Front End ) .

Функциональная схема микросхемы AD73322 показана на рис.3. Данный

прибор представляет собой двойной AFE с двумя 16-разрядными АЦП и двумя 16-

разрядными ЦАП с возможностью работы с частотой дискретизации 64 кГц. ИС

AD73322 разработана для универсального применения, включая обработку речи и

телефонию с использованием сигнал/шум на уровне 77дБ в пределах голосовой

полосы частот.

Каналы АЦП и ЦАП имеют программируемые коэффициенты усиления по входу

и выходу с диапазонами до 38дБ и 21 дБ соответственно. Встроенный источник

опорного напряжения величиной +2ю7-5.5 В. Его потребляемая мощность при

Страницы: 1, 2



© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.