Dotazione per il laboratorio di Elaborazione del Segnale e Comunicazioni Elettriche

donazione Texas Instruments

(circa 30 kEuro)

•Digital signal processor   TMS320C67x™ (TMS320C6711, C6711B, and

C6711C) •Eight 32-Bit Instructions/Cycle •100-, 150-, 167-, 200-MHz Clock Rates •10-, 6.7-, 6-, 5-ns Instruction Cycle Time •600, 900, 1000, 1200 MFLOPS

•Eight Highly Independent Functional Units: •Four ALUs (Floating- and Fixed-Point) •Two ALUs (Fixed-Point) •Two Multipliers (Floating- and Fixed-Point)

Dotazione: set di 25 schedine basate sul microprocessore TMS320C6711 e 25 simulatori software

Developer starter kit

             

  

              

codice

A/D 16 bit converter (8 KHz)

D/A

Developer starter kit: utilizzo per il laboratorio

Developer starter kit: sistema di sviluppo

Esempio: multiplazione a divisione di frequenza e DSB

Esempio: multiplazione a divisione di frequenza e DSB

Esempio: multiplazione a divisione di frequenza e DSB

Esempio: radio – DSB

Lato PC:

generazione di due segnali: uno in banda base (B=2 KHz) e l’altro (B=1 KHz) modulato a f0 = 3000 Hz. Il segnale viene interpolato, amplificato e trasmesso su cavo

Microprocessore:

Conversione A/D con campionamento a 8 kHz

Interpolazione a 16 kHz (per evitare aliasing nella demodulazione, che genera un’immagine con centro banda 6 kHz)

Canale 1: filtro passa basso 0-2 KHz

Canale 2: demodulazione e filtro passa basso a 1 KHz

Problema: le portanti possono non essere esattamente alla stessa frequenza e si generano dei battimenti

Esempio: radio2 - DSB

Lato PC: si aggiunge la portante in trasmissione

Microprocessore:

Estrazione della portante da usare in demodulazione

Filtro passa-alto elimina continua dopo la demodulazione

Schema del ricevitore

Struttura del programma

main()

{

short k;

for (k=0;k<26; k++) stateint[k]=0;

i=0;

for (k=0;k<101; k++) c1state[k]=0;

ic1=0;

for (k=0;k<201; k++) c2state[k]=0;

ic2=0;

#ifdef SCHEDA

comm_intr(); // init DSK, codec, McBSP if DSK present

#else

comm_file(); // open I/O files if DSK not present

#endif

while(1) { // Idle loop

#ifndef SCHEDA

/*

* Artificially call the handler c_int12()

* if DSK is not present. If DSK is present, c_int12() will

* be called by the low-level interrupt handler.

*/

c_int12();

#endif

}

}

main:

1. inizializza stato dei filtri

2. wait for interrupt (ovvero invoca la routine di lettura-scrittura su file)

Struttura del programmaRoutine di interrupt (invocata con frequenza 8 kHz, ogni volta che un nuovo campione è

disponibile nell’ADC)

1. Calcola primo campione uscita filtro interpolatore

2. se canale=1

1. aggiorna stato del filtro passa-basso di uscita (B=2 kHz)

3. else

1. estrai valore portante (normalizzato)

2. demodula il segnale

3. aggiorna stato del filtro passa-basso di uscita (B=1 kHz)

4. Calcola secondo campione uscita filtro interpolatore

5. se canale=1

1. calcola uscita del filtro passa-basso di uscita (B=2 kHz)

6. else

1. estrai valore portante (normalizzato)

2. demodula il segnale

3. calcola uscita del filtro passa-basso di uscita (B=1 kHz)

Filtri FIR: uso di buffer circolare

Filtro numerico FIR

)(...)1()()( 10 Nnxanxanxany N N

N zazaazH ...)( 110

implementazione: buffer circolare

)(nx )( Nnx )1( nx )3( nx)1( Nnx ...

Na

)(nx )1( nx)1( nx )3( nx...)1( Nnx

)(nx

)(ny

)1( nx

)1( ny

lettura...

scrittura...1a 0a

1a 0a Na

“All’opera”... !

Esempio: effetti di echo e riverbero in tempo reale

echo: si realizza con un filtro numerico FIR

)()()( Nnaxnxny NazzH 1)(

implementazione: buffer circolare

)(nx )( Nnx )1( nx )3( nx)1( Nnx ...

a

)(nx )1( nx)1( nx )3( nx...)1( Nnx

)(nx

)(ny

)1( nx

a)1( ny

lettura...

scrittura...

Esempio: effetti di echo e riverbero in tempo realeriverbero: si realizza con un filtro numerico IIR

...)2()()()( 2 NnxaNnaxnxny

NNN

azzaazzH

1

1...1)( 22

)()()( Nnaynxny

)(nx )( Nny )1( ny )3( ny)1( Nny ...

a

)(ny )1( nx)1( ny )3( ny...)1( Nny

)(nx

)(ny

)1( nx

a)1( ny

lettura...

scrittura...

Esempio: effetti di echo e riverbero in tempo reale

Struttura programma

cicla aspettando le interruzioni dalla porta di ingresso (A/D) e di uscita (D/A)

main:

leggi il dato input

scrivi input nella posizione corrente del buffer

incrementa il contatore modulo N

intr. A/D:

calcola il dato in output

se “riverbero” scrivi output nella posizione precedente del buffer

scrivi output nella porta di uscita

intr. D/A:

Esempio: effetti di echo e riverbero in tempo reale

main:

intr. A/D:

Esempio: effetti di echo e riverbero in tempo reale

intr. D/A:

“All’opera”... !

Esempio: Eliminazione tono sinusoidale a 1000 Hz

Il tono viene eliminato mediante l’utilizzo di un filtro “notch”, con uno zero alla frequenza f 0 = 1000 Hz e un polo alla stessa frequenza e modulo prossimo a 1

Esempio: Eliminazione tono sinusoidale a 1000 Hz

Lato PC:

generazione di un segnale sinusoidale a 1000 Hz, sovrapposto al segnale vocale generato dal microfono. Il segnale viene interpolato, amplificato e trasmesso su cavo

Microprocessore:

Conversione A/D con campionamento a 8 kHz

Filtraggio con filtro notch IIR (secondo ordine) e invio campione alla porta di uscita

“All’opera”... !