Hol a hiba, és mekkora? - FIR/IIR szűrők tervezése, megvalósítása DSP-n, és szimulációja MATLAB-ban

Tanszéki konzulens: 
A munkatárs fényképe
egyetemi tanár
Szoba: IE440

A kiírás adatai

A téma státusza: 
Aktív (aktuális, lehet rá jelentkezni)
Kiírás éve: 
2015
A kiírás jellege: 
önálló labor, szakdolgozat/diplomaterv

Ez az önálló laboratóriumi feladat már folyó tanszéki kutatómunkához kapcsolódik. A hallgató jól elkülöníthető részfeladatot kap, melyet a konzulens segítségével, a Tanszéken kifejlesztett eszközök felhasználásával old meg. Így korszerű, izgalmas témában vesz részt anélkül, hogy erejét meghaladó erőfeszítésre kényszerülne.
Általánosan alkalmazott módszer az, hogy a mérnök valamit (egy eszközt, egy algoritmust, egy szűrőt) PC-n vagy munkaállomáson futó programmal gyorsan megtervez, majd ezt olcsó hardveren realizálja. Jelfeldolgozásnál az előbbi általában a MATLAB program, utóbbi pedig egy jelfeldolgozó processzor (DSP). Az eltérő számábrázolási pontosság miatt azonban sokszor előáll az a kellemetlen helyzet, hogy egy algoritmus ugyan hibátlanul van kódolva, a célhardveren a kerekítési hibák miatt mégsem működik. Lényeges idő- és költségmegtakarítás tehát, ha a céleszközt MATLAB környezetben is modellezni tudjuk. Nem hardver-szimulációra van szükség (erre léteznek drága szimulátorok), hanem a DSP által végrehajtott műveletek szimulációjára (például szorzás, összeadás, adatkonverzió). A feladatban a különféle DSP-k és szűrőreprezentációk véges bitszámmal szembeni érzékenységét lehet megvizsgálni (direkt, kaszkád, létra, visszacsatolt rezonátor, stb.), modellezni, illetve a kvantálás zajmodelljének korlátait lehet felderíteni. Az alap-rutinok felhasználhatók (DSP kvantálóinak definíciós lehetősége, alap-algoritmusok), így az IIR szűrők hibáira lehet koncentrálni. A munka során rálátást lehet nyerni a DSP-k belső muködésére, néhány DSP-családdal meg is lehet ismerkedni, valamint a jelfeldolgozás általános algoritmusaiban lehet átfogóbb ismereteket szerezni. Meg lehet ismerkedni a MATLAB komplex adatstruktúráival és adatkezelésével, "haladó" programozásával is. Később továbbfejlesztésként általában a véges bitszámú szűrőrealizációk pontossága diplomatervként is megfelelő feladat.