Структурная схема формирователя адресов считывания ОЗУ и ПЗУ
Разрядность произведения выбирается с учетом требуемой точности реализации последующих вычислений. Так как в исходных данных эти требования не задавались, считаем достаточной разрядность произведения 8 бит. Итак, блок коррекции входных отсчетов может быть реализован на ПЗУ емкостью 4КХ8.
Таким образом, в результате анализа требований реализации исходного алгоритма установлено: для обеспечения заданного значения динамического диапазона выходного сигнала необходимо ввести этап коррекции действительной и мнимой частей входных отсчетов; внеполосное подавление до уровня — 43 дБ обеспечивается весовой обработкой входных отсчетов с помощью окна Хэмминга; система счисления с фиксированной запятой lк.ч=30; число отсчетов входного массива N=512; частота дискретизации fH>200 кГц; полоса пропускания эквивалентного фильтра Дf = 544 Гц.
Построение различных вариантов реализации алгоритма спектрального анализа. С целью ограничения количества вариантов реализации используем метод отсечений, позволяющий исключать варианты, которые не могут привести к оптимальному решению. Критериями оценки вариантов являются ограничения на реализацию алгоритма спектрального анализа: Tс>2,5 мс, q>40 дБ, T>20 000 ч и руд<0,08 Вт/cm2, Fд>200 кГц и др. Возможность выполнения этих ограничений определяется характеристиками модулей МПУ: АЦП, МП, модулей ОЗУ, ПЗУ. Поэтому определим варианты реализации основных модулей МПУ.
Построение и выбор вариантов реализации АЦП. Для решения этой задачи иеобходимо определить допустимый для аналого-цифрового преобразования уровень потерь.
Известно [2], что динамический диапазон на выходе цифрового устройства обработки сигналов определяется следующим образом:
где d — динамический диапазон входного сигнала; Ку= 10 lg AfTc — коэффициент, характеризующий увеличение отношения сигнал-шум на выходе устройства; Пацп, Пбпф потери за счет аналого-цифрового преобразования и вычисления БПФ соответственно:
Будем считать, что П3ад<6,9 дБ, ПБПФ=10 лВ. В соответствии с методикой, изложенной в § 3.5, выбираем АЦП.
1. Так как FH>200 кГц, из табл. 3. 8 определяем, что для обеспечения П8>2 дБ допустимая длительность выборки: ф<0,36 Гп = 1,8 мкс.
2. Определим разрядность АЦП, обеспечивающую требуемый уровень яотерь:
где Пкв=Пзад — Пф =4,9 дБ.
3. Определенным в пп. 1 и 2 ограничениям удовлетворяют АЦП К1107ПВ1 и КП08ПВ1. Другие типы АЦП из дальнейшего рассмотрения исключаются.
Построение и выбор вариантов реализации МП осуществляется в соответствии с алгоритмом, рассмотренным в § 3.2. Модель алгоритма спектрального анализа приведена на рис. 3.12,6. Алгоритм содержит два цикла (х8 — Х12 и X7 — X14). Вероятность перехода рij между вершинами цикла p12,8=0,9961, p12,13=0,0039, а p14,7=0,89 и p14,15=0,ll. Другие значения рij=1.
Исходной элементной базой реализации МП являются данные таблиц 1.2, 3.5, 3.6 и результаты анализа алгоритма.
1. Определяем разрядность МП. Она рассчитывается исходя из требуемой точности представления информации на выходе МП. Однако, поскольку в данном случае принята система счисления с фиксированной запятой, считаем: 1=1 + L=15. В примере 3.1 было показано, что это значение превосходит I, вычисленное из условия обеспечения требуемой точности представления информации на выходе МП.
