ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 56
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
поволжский государственный технологический университет
ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ
Методические указания к выполнению
курсовой работы
Йошкар-Ола
ПГТУ
2012
УДК 004.43
ББК 32.973
М 34
Рецензент:
канд. техн. наук, доцент кафедры проектирования и производства ЭВС ПГТУ М. Т. Алиев
Печатается по решению
редакционно-издательского совета ПГТУ.
Ц
М 34
ифровая обработка сигналов: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов направления 210700. / сост. А. Н. Дедов, Э.Ш. Аюпова.,– Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2012. – 64 с.
Приведены варианты заданий, задачи и содержание курсовой работы по дисциплине «Цифровая обработка сигналов». Рассматриваются особенности проектирования систем цифровой обработки сигналов на микропроцессорах.
Для студентов направления 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи.
УДК 004.43
ББК 32.973
© Поволжский государственный технологический университет, 2012
Учебное издание
Оглавление
| | |
| Введение | 7 |
| | |
| | |
| | |
| | |
| | |
| Список литературы | 64 |
Введение
Методические указания предназначены для студентов направления 210700 Инфокоммуникационные технологии и системы связи и посвящены вопросам выполнения курсовой работы по дисциплине «Цифровая обработка сигналов».
Цифровая обработка сигналов (digital signal processing – DSP, ЦОС) оказывает огромное влияние на развитие таких ключевых отраслей, как телекоммуникации, цифровая мобильная связь, цифровое телевидение и радиовещание, цифровые аудиосистемы, машинное зрение, робототехника и т.д. Сегодня ЦОС стала неотъемлемой частью базовых знаний, необходимых инженерам многих специальностей.
В ходе курсового проектирования студент развивает навыки к инженерному творчеству, закрепляя и одновременно расширяя знания о принципах цифровой обработки сигналов и об особенностях разработки аппаратных и программных средств микропроцессорных систем цифровой обработки сигналов на базе современных процессоров ЦОС.
Процессоры ЦОС (ПЦОС) – специализированные микроконтроллеры, предназначенные для реализации алгоритмов ЦОС в реальном времени. Ведущая роль в производстве ПЦОС принадлежит фирмам Texas Instruments (процессоры семейства TMS320), Motorola (процессоры семейств DSP56ХXX и DSP96ХХX), Analog Devices (процессоры семейств ADSP21XX и ADSP210XX) и Lucent Technologies (процессоры семейств DSP16XX).
Методические указания дадут возможность студенту правильно и квалифицированно написать курсовую работу, соблюдая при этом все требования по ее оформлению
1 Состав и содержание курсовой работы
1.1 цель и задачи курсовогопроектирования
В процессе курсового проектирования студент закрепляет и расширяет знания, полученные при изучении курсов «Вычислительная техника и информационные технологии» и «Цифровая обработка сигналов». При выполнении курсовой работы студент должен показать свое умение применять теоретические знания на практике, работать со справочным материалом, способность самостоятельно творчески мыслить и анализировать работу систем и устройств.
Цель курсовой работы – углубление профессиональных знаний о применении цифровой обработки сигналов в инфокоммуникационных системах связи, для решения таких задач, как фильтрация, спектральный анализ, алгоритмы быстрой свертки, цифровая генерация сигналов, модуляция и демодуляция и т.д.
В процессе курсового проектирования студент:
- получает практические навыки проектирования аппаратных и программных средств систем ЦОС;
- учится критически подходить к решению инженерных задач и принимать оптимальные технически обоснованные решения;
- овладевает методами доказательности и обоснования своей точки зрения, защищая результаты своей работы перед аудиторией;
- учится самостоятельно пользоваться технической документацией, справочной литературой, и электронными ресурсами сети Интернет;
- приобретает опыт в логическом и литературном изложении мысли и учиться оформлять техническую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД.
Курсовое проектирование готовит студента к решению более сложной задачи – дипломному проектированию
1.2 Задание на курсовую работу
Каждому студенту выдается индивидуальное задание на курсовое проектирование по теме «Проектирование систем цифровой обработки сигналов», которое содержит:
- название темы курсовой работы, исходные данные, содержание пояснительной записки;
- сроки сдачи студентами законченной работы и её отдельных разделов;
- дату выдачи задания и подпись студента. Варианты заданий представлены в приложении 2.
Задание на курсовое проектирование связано с проектированием системы ЦОС на основе микропроцессоров одной из ведущих фирм - Motorola (ныне Freescale Semiconductor процессоры семейств DSP56ХXX и DSP96ХХX), Analog Devices (процессоры семейств ADSP21XX и ADSP210XX) и Texas Instruments (процессоры семейства TMS320). При проектировании системы необходимо обеспечить ввод и вывод аналоговых сигналов. Частотный диапазон, точность преобразования аналоговых сигналов, а также количество входных каналов заданы в техническом задании (ТЗ). При разработке функциональной схемы необходимо учесть требования ТЗ к количеству процессоров ЦОС, наличию внешней памяти у процессоров ЦОС и организации последовательного канала связи HOST-процессора.
Разработка программного обеспечения связана с решением таких задач, как реализация быстрого преобразования Фурье (БПФ), преобразования Хартли, преобразования звуковых сигналов (реверберация, эхокомпенсация, децимация и др), цифровая генерация сигналов , а также реализацией полосовых фильтров (ПФ) или фильтров низкой частоты (ФНЧ) с конечной импульсной характеристикой (КИХ) или с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ).
Пример индивидуального задания приведен в приложении 3.
1.3 Объем и содержание курсовой работы
Курсовая работа выполняется в виде пояснительной записки. Объём пояснительной записки - от 30 до 45 страниц текста, не считая приложений.
Примерная структура курсовой работы:
-титульный лист с указанием темы (см. прил. 1.),
- аннотация (1 с. на русском и иностранном языках)
-техническое задание (1 с.),
-содержание (1с.)
-введение (1-2 с.);
-изложение основной части, состоящей из 4-5 глав (25-35 с.), например,
1) Анализ технического задания;
2) Разработка структурной схемы;
3) Выбор процессора ЦОС и основных компонентов схемы;
4) Разработка функциональной схемы и алгоритма работы устройства;
5) Разработка программного обеспечения;
-заключение, в котором должны быть сформулированы выводы, а также рекомендации и предложения (1-2 стр.);
-список использованной литературы (1-2 стр.);
-приложения:
1) Схема электрическая функциональная
2) Текст программы
3) Справочные материалы (возможно представление справочных материалов в электронном виде).
Аннотация на курсовую работу содержит назначение и основные характеристики разработанной системы: особенности структуры и элементной базы, отличие от типовых решений. В конце аннотации приводятся справочные данные: число страниц, таблиц, рисунков, число единиц библиографии. Также приводится текст аннотации на английском языке.
Лист технического задания составляется согласно варианту индивидуального задания.
Содержание включает все разделы и параграфы курсовой работы, начиная с “Введение” с соответствующей страницы. Листы: титульный, аннотация, задание и содержание не нумеруются, но учитываются в общем списке листов проекта. Нумерация страниц проставляется с первого листа основного текста, содержащего основную надпись (штамп), где проставляется номер текущего листа (например – 5). В нашем случае, основной текст начинается с введения.
В введении отражается актуальность решаемых задач, проводится краткий обзор процессоров ЦОС, производимых ведущими компаниями (Freescale Semiconductor (приемник Motorola), Texas Instruments, Analog Devices и др.), и рассматриваются перспективы развития.
В разделе «Анализ технического задания» уточняются задачи курсового проектирования, анализируются существующие технические решения и схемы, аналогичные проектируемому устройству, и определяется последовательность действий, необходимых для выполнения курсовой работы. Основным содержанием данного раздела считается информационный обзор по доступной научно-технической литературе
, включающей электронные ресурсы, доступные в сети Интернет.
В разделе «Разработка структурной схемы» дается описание структурной схемы проектируемой системы с обоснованием каждого компонента и анализом альтернативных решений с указаниями преимущества выбранной схемы.
В разделе «Разработка функциональной схемы» определяются необходимые функциональные узлы и раскрываются особенности их взаимодействия. Рассматривается общая схема алгоритма функционирования разрабатываемой системы, необходимая для иллюстрации работы всех элементов разрабатываемого устройства, передачи входных и выходных данных, формирования стартовых и управляющих сигналов. Результатом данного раздела является подготовка схемы электрической функциональной (Э2).
В разделе «Разработка программного обеспечения» приводятся сведения о разработанных алгоритмах и особенностях их программной реализации. Текст программ приводится в приложении.
1.4. Порядок выполнения
Работу целесообразно проводить в данной последовательности:
- ознакомиться с заданием на курсовую работу и проанализировать его;
- рассчитать технические параметры, необходимые для выбора основных компонентов системы;
- провести поиск аналогов по технической, патентной и периодической литературе и разработать структурную схему;
- выбрать элементную базу и разработать функциональную схему и алгоритм работы устройства с учетом ТЗ;
- разработать программное обеспечение;
- оформить пояснительную записку и схему электрическую функциональную;
- подготовиться к защите и защитить курсовую работу.
Защита курсовой работы – публичная. Время на доклад – не более 5-7 мин. В докладе необходимо проанализировать техническое задание, структурную и функциональную схемы с точки зрения их оптимальной реализации. Особое внимание следует уделить вопросам разработки функциональной схемы в соответствии ТЗ и выбору элементной базы.
2 Правила оформления курсовой работы
2.1 Оформление пояснительной записки
Текст пояснительной записки выполняется на стандартных листах формата А4 (210х297) в соответствии требованиями ЕСКД (ГОСТ 2.105 следующими способами:
- рукописным – пастой, чернилами, тушью черного цвета, при этом каждая страница текста должна содержать примерно 30-32 строки интервала. Высота букв не менее 2,5 мм, а цифр –5мм;