Cours 3 DSP (Digital signal processor)

DSP (Digital signal processor)

Définition :

Le DSP

Cours 3

DSP (Digital signal processor)

Définition :

Le traitement de signal concerne : l’analyse de signal, la modification sur un signal, ainsi que l’extraction d’information à partir du signal.

Cours 3

Le DSP (digital signal processor) est la meilleure solution pour toutes les applications de traitement de signal. Il est destiné pour le réaliser des opérations telles que: le filtrage, l’estimation du spectre d’un signal, convolution, etc …

Le DSP est conçu (Hard et soft) pour réaliser un traitement de signal plus rapide et plus efficace. Son principal avantage est le traitement des signaux ayants une grande largeur de bande, et le traitement du signal en temps réel.

DSP (Digital signal processor)

Domaines d’application² :

Le DSP est utilisé dans les domaines suivants :

• Traitement d’image (robotique, identification, … )

• Instrumentation (analyse spectrale, réduction de bruit, … )Instrumentation (analyse spectrale, réduction de bruit, … )

• Reconnaissance vocale

• Télécommunications (téléphone portable).

• Domaines militaire (GPS, radar, image sonore, guidage de missile, … )

• Applications industrielles (commande de systèmes électriques pexcommande vectorielle de moteur asynchrone)

• Domaine médicale (machines à rayon X, scanneurs, ..

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• Exemple d'application

• Un démodulateur numérique

• Le DSP fait l’opération de décodage numérique du signal émis par le satellite.

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• Autre exemple : exemple 2

Commande de moteur synchrone .. Le DSP fait partie du système de commande du moteur il fait le travail d’estimation des paramètresdu moteur

Estimations des

paramètre du moteur

Modèle mathématique du

moteur

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• Système de traitement numérique du signal

• Le DSP fait partie d’un système de traitement numérique représenté par le schéma suivant, appelé système de traitement de signal (digital signal processing). Généralement, le signal qu’on veut traiter est un signal analogique.

• Pour faire le traitement de signal, le DSP a besoin d’interface entre • Pour faire le traitement de signal, le DSP a besoin d’interface entre le processeur numérique et le signal analogique (convertisseur A/N).

•

Figure 1 : Système de traitement de signal

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• Système de traitement numérique du signal

• Dans ce schéma, le DSP recoit un signal analogique, il transforme le signal analogique en numérique (transformée de Fourier Z) pour pouvoir le traiter, ..

Ensuite le DSP traite le signal, et après le traitement, le signal obtenu est transformé en signal analogique.est transformé en signal analogique.

Figure 1 : Système de traitement de signal

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• Système de traitement numérique du signal

• On peut trouver d’autres schémas du système de traitement de signal contenant .. des filtres de signaux à l’entrée et à la sortie.

• Le filtre d’entrée dans ce schéma est appelée filtre anti-recouvrement (Aliasing en anglais).

Figure 2 : Système de traitement de signal 2

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• Système de traitement numérique du signal

• A/D ou ADC : analogique numérique

• D/A ou DAC : numérique analogique

Figure 2 : Système de traitement de signal 2

Figure 2 : Système de traitement de signal 2

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• Avantages et inconvénients du DSP :

Le DSP possède plusieurs avantages de conception pour le traitement de signal par rapport à un simple microprocesseur. Les avantages du DSP sont :

• C’est un système facilement programmable (facilité de modifier les fonctions de traitement de signal du DSP)fonctions de traitement de signal du DSP)

• Haute précision de traitement de signal comparé au traitement analogique de signaux (pex filtrage)

• Capacité de traitement rapide de fonction complexe (calcul du spectre d’un signal, convolution, corrélation, .. )

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• Avantages et inconvénients du DSP :

Le DSP possède aussi des inconvénients d’utilisation :

• Conception couteuse, notamment pour le traitement de signaux ayant une large bande passante.

• Problème de limitation de nombre de bits.

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• Exemple de Kit de traitement de signal : Cyclone III Edition

• Le kit de développement DSP, Cyclone III Edition offre un environnement complet de développement de DSP pour les ingénieurs de conception.

Le tache de l’ingénieur .. Sera de savoir programmer (ou maintenance) du programme enregistré dans le DSP pour réaliser uneopération définie (la programmation par Matlabou autre logiciel)

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• Exemple de Kit de traitement de signal : Cyclone III Edition

L’architecture du DSP Cyclone III est donnée par la figure suivante

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• Exemple d’utilisation de DSP

• Élimination de bruit d’un signal

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• Exemple de signal par DSP

• Ou bien .. Correction de distorsion d’une image

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• Exemple de signal par DSP

• Le travail qu’on doit faire c’est de définir le modèle du systèmeauquel on veut éliminer le bruit x(n)… et définir le modèle du bruit. W(n) .. Afin de pouvoir éliminer le bruit

• n: variable numérique

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• Exemple de signal par DSP

• Le travail qu’on doit faire c’est de définir le modèle du systèmeauquel on veut éliminer le bruit x(n)… et définir le modèle du bruit. W(n) .. Afin de pouvoir éliminer le bruit

• n: variable numérique

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• Exemple de signal par DSP

• Plus tard dans le cours nous allons voir que ..

• La forme numérique d’un système obtenu par la transformée en Z

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DSP (Digital signal processor)

• Exemple de signal par DSP

• Plus tard dans le cours nous allons voir que ..

T L/F Changement T L/F

Modèle de Laplace

Modèle numérique .. Forme récurrente

Modèle numérique .. Fourier

Changement de forme numérique