首页 > 嵌入式硬件 > 嵌入式处理器

; 艾默生过程管理旗下的高准(Micro Motion)公司新近推出MVD多参数数字变送器,它以DSP数字信号处理技术的使用为特点,显示了高准公司在科里奥利质量流量测量技术上的雄厚实力。
  
  高准 MVD多参数数字技术提供了一个模式化的结构来重新定义传感器和变送器,并使流量计工作得更灵巧。DSP数字信号处理器的核心处理器与传感器安装在一起,把来自科里奥利传感器中的模拟信号转换为数字信号,并产生一个正比于质量流量的电子信号。
  
  1000系列和2000系列两种变送器可与核心处理器之间通过普通的4线电缆相连接,它们将输出最终测量信号、提供显示和一些其他的功能。变送器也可以一体地与核心处理器安装在一起。
  
  一 什么是DSP数字信号处理器
  
  DSP数字信号处理器是一个实时处理信号的微处理器。家用电脑的微处理器根据储存在存储器里的数据进行工作,这对于结算支票或玩电子游戏是合适的,但它不能处理某些现实世界里的东西,如音频信号、视频信号、医疗传感器的信号或来自于科里奥利传感器的信号。这里我们需要一个非常快的微处理器对这些信号做各种我们想要做的分析。
  
  家用电脑需要显示器、磁盘驱动器、打印机、软件和一些连接电缆,像家用电脑里的微处理器一样,DSP数字信号处理器也需要支持的软件和硬件。在DSP的世界里,我们需要做的第一件事就是要把现实世界里的信号转换成为DSP世界里的信号,所用的装置被称为“模拟—数字转换器”。
  
  我们也需要一些软件去操作“数字化”信号,让我们举一个例子来看看我们用软件可做些什么。在远距离通话中,我们有时会听到自己声音的回声,这令人气恼。人的耳朵习惯于过滤掉短回声,但是长回声使通信非常困难。电话公司复制了你的声音然后在合适的时间加到它的反向以消除回声,不是回声没有发生,它只是被非常复杂的DSP数字信号处理软件过滤掉了。在科里奥利流量计里,我们使测量管在一个已知的频率下振动,因此任何在此振动频率范围之外的频率都是“噪声”,需要除掉它们以准确地确定质量流量。例如,一个50Hz或60Hz的信号很可能来源于与附近动力线的耦合。如何在实际上“过滤”这些多余的信号则需要一些更多的在那时刻所得到的背景信息,图1表明了噪声如何出现在原转换器信号上,以及被过滤后的最终信号。
   既然我们已经处理了信号,就需要把它从数字世界再转换回到现实世界,完成这项任务的装置是“数字—模拟转换器”。 我们需要一些存储器来储存DSP数字信号处理程序,也需要一些控制装置去实现DSP数字信号处理器。
  
  二 DSP数字信号处理技术为科里奥利质量流量计带来的好处
  
  和家用电脑处理数据带来的好处一样,DSP数字信号处理技术也给处理现实世界的信号带来了同样的好处:DSP数字信号处理器比传统的模拟处理器要小得多,这正是我们如何能把所有技术都封装到核心处理器中并使传感器智能化的原因;比起传统的模拟处理器,DSP数字信号处理器使用了更小的能量和更少的元件,并提高了可靠性;DSP数字信号处理器的精确度至少比类似的模拟处理器高一个数量级,这意味着即使较差的传感器信号也能得出较好的最终测量值;通过软件更新,核心处理器可适用于其他的传感器类型。对于高准产品来说,这意味着市场开拓更快;对于用户来说,这意味着更少的备用部件。
  
  三 和DSP数字信号处理器有关的一些数学知识
  
  自然界存在的信号一般是连续的,并可被连续变化的电压信号所表示。科里奥利流量计的信号也是连续信号,当我们通过一个模拟—数字转换器来发送信号时,事实上我们已把信号量化为离散的或数字化的样本。例如,假设我们通过一个12位的ADC以每秒1000个样本的采样率来传送转换器的电压,每毫秒我们将信号量化为212=4096个可能的级别之一。图2显示了一个已被量化后的信号。

  ADC运行一秒我们可采集1000个转换器电压的样本,我们称样本的数目为N。如果需要,我们可把所有的采样值加在一起,然后除以N来计算转换器电压的平均值。以一个类似的形式我们可计算信号的标准偏差,平均值代表我们想测量的实际信号,而标准偏差代表噪声信号。平均值的平方除以标准偏差的平方被称作信噪比或SNR。信噪比越高,被分析的数据的质量就越高。这些计算可用于计算被测变量的值。过滤和减小带宽(技术上叫作十倍程下降率)可用于提高信噪比和质量流量的精确度。
  
  四 傅立叶分析
  
  傅立叶分析是以法国数学家和物理学家 Jean Baptiste Loseph Fourier的名字命名的分析方法。
  
  傅立叶认为任何连续的周期信号可被适当选择的正弦信号波的总和所描述。取一个连续的周期信号并把它转换为一族正弦波被定义为进行一个傅立叶变换。傅立叶变换在数学上很复杂,但我们只需大致了解即可。核心处理器取已量化的转换器信号并进行了信号的傅立叶变换,如图3所示。
  <

本文引用地址: http://www.21ic.com/embed/hardware/processor/201811/86208.html

换一批

延伸阅读

[行业资讯] 新款混合芯片来袭,超低功耗与智能结合的混合够不够看?

新款混合芯片来袭,超低功耗与智能结合的混合够不够看?

据外媒报道称,近日,佐治亚理工学院的研究人员称,一种受大脑启发的超低功耗混合芯片可以帮助手掌大小的机器人协作并从他们的经验中学习。新型的ASIC(以毫瓦功率运算)与新一代的低功率电机和传感器相结合,可以帮助智能蜂群机器人运行数小时而不是数分......

关键字:芯片 混合芯片 处理器

[行业资讯] 看准高速通讯及存储器市场 晶心推小型CPU核心N22

看准高速通讯及存储器市场 晶心推小型CPU核心N22

瞄准高速通讯和存储等市场需求,嵌入式处理器IP公司晶心科技宣布推出32位元RISC-V CPU核心N22,可应用于小型物联网及穿戴设备等入门级MCU。总经理林志明表示,N22的高性能和精简设计,相当适合处理以高数据传输率运行中的协定封包。 ......

关键字:嵌入式 处理器 CPU

[行业资讯] 英特尔:14 纳米缺货状况不会在 10 纳米或 7 纳米上重演

英特尔:14 纳米缺货状况不会在 10 纳米或 7 纳米上重演

2018 年下半年,因为处理器龙头英特尔 (intel) 的 14 纳米制程产能不足,造成了整体处理器市场的大缺货,进而导致了许多计算机大厂因此而业绩衰退,甚至影响到存储器与其他产品厂商的业绩。 ......

关键字:处理器 英特尔 服务器

[行业资讯] 芯片公司技术即将到达极限,创新是否停止了?

芯片公司技术即将到达极限,创新是否停止了?

数十年来,芯片制造商和整个社会都受益于摩尔定律。摩尔定律以一种快速而可预测的速度,提供了更强大、更廉价的计算能力。众所周知,这条规律实际上是两种趋势——芯片速度变快和芯片尺寸缩小。就像上了发条一样,晶体管密度每两年翻一番,计算能力也相应提高......

关键字:芯片 处理器 晶体

[行业资讯] 联想Z5 Pro GT和小米9到底谁首发了骁龙855?谁的性能更好?

联想Z5 Pro GT和小米9到底谁首发了骁龙855?谁的性能更好?

在小米9发布会上,雷军称小米首发骁龙855处理器,这让原先搭载骁龙855处理器开卖的联想Z5 Pro GT很没面子,时间过了一两天,联想方面作了回应。 ......

关键字:处理器 骁龙处理器 高通
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi&#174;和蓝牙&#174;combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14