Лабораторные стенды в рамках исследований и экспериментов. Разработка на основе аппаратно-вычислительной платформы - страница 3



Аналоговые входы на плате Arduino используются чтобы зарегистрировать сигналы, что в широкой сфере называю оцифровкой, так как в ходе его исполнения сигнал (аналоговый) преобразовывается в цифровую форму. Чтобы получилась достаточно точная копия исходного сигнала, нужно исполнять достаточно быстро замеры.

Сущность цифровой обработки сигнала состоит в том, что необходимо оцифровать его используя АЦП (аналого-цифровой преобразователь), выполняя несколько манипуляций, а затем сгенерировать выходной сигнал (аналоговый), используя ЦАП (цифровой аналоговый преобразователь). Поэтому ЦОС – это динамично развивающаяся область вычислительной техники, охватывающая как технические, так и программные средства. Родственными областями для ЦОС являются теория информации, в частности теория оптимального приема сигналов и теория распознавания образов. При этом в первом случае основной задачей является на фоне помех и шума выделить сигнал разной физической природы, а во втором – автоматическое распознавание, то есть классификация и идентификация сигнала.

При цифровой обработке используется подача сигналов посредством последовательностей чисел или символов. Цель такой обработки может заключаться в оценке характерных параметров сигнала или в преобразовании сигнала в форму, которая в некотором смысле более удобна. Формулы классического численного анализа, такие как формулы для интерполяции, интегрирования и дифференцировки, безусловно являются алгоритмами цифровой обработки.

Цифровая обработка сигналов является альтернативой традиционной аналоговой. К ее важнейшим качественным преимуществам относят: возможность реализации любых сколь угодно сложных (оптимальных) алгоритмов обработки с гарантированной и независимой от дестабилизирующих факторов точностью, запрограммиированностью и функциональная гибкость, возможность адаптации к обрабатываемым сигналам, технологичность.

Всё более широкое распространение методов цифровой обработки сигналов и построения цифровых измерительных приборов на базе микропроцессоров не приводит к снижению уровня производства и значимости аналоговых измерительных устройств и преобразователей, особенно в интегральном исполнении. Напротив, их производство быстро растет, поскольку они широко используются для предварительного аналогового измерительного преобразования в АЦП с микропроцессорами, незаменимы в тех случаях, когда цифровая обработка принципиально непригодна, например, при высоких частотах, а также когда применение микропроцессоров нецелесообразно по техническим или экономическим причинам., например в несложных измерительных устройствах.

1.3. Системы восприятия звуков

Звук, как правило, представляется, как вибрация, что происходит через распределенную среду (в основном, по воздуху), которую царство животных воспринимает слуховыми органами. Продольная волна, которая распространяет звук, сначала скалывает, а потом разжимает молекулы веществ (таких как воздух), по которым он идёт. По результатам, в большинстве случаев, звук представляется ввиду графика давления из временем. (Показ. на рисунке 1.3.1).


Рисунок 1.3.1 – График давления со временем


Такое представление звуков на отрезке времени показывает более точный образ того, как звук реагирует в нашем мире, и, как вскорее всего можно услышать, это наиболее распространенное представление звуков, что используются по работе с аудио (цифровым). Когда технически описывать звуковую волну, можно запускать несколько ствойств, что имеют возможность лучше понимать протсходящее.