Processamento de Sinais

Bom pessoal, hoje falaremos sobre mais um conteúdo base dos sistemas embarcados, o processamento de sinais, bastante importante para um bom funcionamento de qualquer embarcado.

O processamento digital de sinais (DSP - Digital Signal Processing)  já faz parte do nosso cotidiano. Ele está presente nos celulares, nas câmeras fotográficas, televisores, nos automóveis, computadores, equipamentos médicos, sistemas de automação, de controle, de comunicação, etc. Poucas pessoas porém, têm consciência da exata dimensão da ciência envolvida e da complexa tecnologia que está por trás de tudo isso. Para nós, usuários, é tudo muito simples e fácil de usar. Basta apertar um botão.

Ao leigo pode parecer que o processamento digital de sinais só é possível de ser realizado com o auxílio de DSPs, processadores integrados em silício especialmente desenvolvidos para essa função. Isso é um engano compreensível. Os DSPs são processadores com uma arquitetura de hardware diferenciada, desenvolvidos para a realização de operações típicas da implementação de procedimentos de processamento digital de sinais. Muitos fabricantes adotaram uma arquitetura conhecida como Arquitetura de Harvard, onde existem vias de dados e de endereçamento separados para as memórias de dados e de instruções, um conceito bem mais moderno que a arquitetura tradicional de Von Neumann. Na Arquitetura de Harvard é possível endereçar e acessar numa mesma instrução mais de uma posição de memória simultaneamente, num único ciclo de máquina.  Apesar de terem uma arquitetura diferenciada, os DSPs podem ser utilizados como microcontroladores, tanto que há uma pressão por parte de alguns fabricantes desses componentes, de que  também sejam adotados esses DSPs para operações convencionais. Alguns deles foram até rebatizados de DSCs (Digital Signal Controlers), ou seja controladores digitais de sinais.
O processamento digital de sinais propriamente dito, é uma tecnologia, uma ciência, uma série de conceitos abstratos que se traduz na aplicação de algoritmos computacionais para a realização de operações específicas sobre dados digitais. Alguns exemplos de processamento digital de sinais:

Filtragem digital de sinais;
Reconhecimento e síntese de voz;
Tratamento e reconhecimento de padrões em imagens;
Rádio e TV digitais;
Os algoritmos de processamento digital de sinais podem ser executados em DSPs, desenvolvidos especialmente para otimizar o desempenho desses algoritmos e permitir operações em tempo real. Porém, mantidas as devidas proporções e em aplicações adequadas, pode-se realizar o processamento digital de sinais em microprocessadores comuns, com baixo desempenho, ou até off-line num computador pessoal, tablet, etc.

Ficou interessado(a) e quer se aprofundar? Dá uma olhada nesse livro:
Discrete-Time Signal Processing - 3rd Edition - Alan V. Oppenheim & Ronald W. Schafer (2011)
Vai ser de grande valia esse aprendizado, até a próxima!


Fonte:
www.embarcados.com.br/introducao-ao-processamento-digital-de-sinais-dsp-parte-1/