數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)質(zhì)是一組數(shù)值運(yùn)算,這些運(yùn)算可以在通用數(shù)字計(jì)算機(jī)上用軟件實(shí)現(xiàn),也可以用專(zhuān)門(mén)的硬件實(shí)現(xiàn)。無(wú)論哪種實(shí)現(xiàn)方式,數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的一些系數(shù)、信號(hào)序列的各個(gè)數(shù)值及運(yùn)算結(jié)果都要以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在有限字長(zhǎng)的存儲(chǔ)單元中。如果存儲(chǔ)的是模擬信號(hào),例如常用的采樣信號(hào)處理系統(tǒng),輸入的模擬量經(jīng)過(guò)采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換后,變成有限長(zhǎng)的數(shù)字信號(hào)。有限長(zhǎng)的數(shù)就是有限精度的數(shù)。因此,具體實(shí)現(xiàn)中往往難以保證原設(shè)計(jì)精度而產(chǎn)生誤差,甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。在數(shù)字系統(tǒng)中主要有三種因有限字長(zhǎng)而引起誤差的因素
一、模數(shù)轉(zhuǎn)換器把模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的量化效應(yīng)
二、把系數(shù)用有限位二進(jìn)制表示時(shí)產(chǎn)生的量化效應(yīng)
三、數(shù)字運(yùn)算過(guò)程中,為限制位數(shù)進(jìn)行的位數(shù)處理和為防止溢出而壓縮信號(hào)電平的有限字長(zhǎng)效應(yīng)
引起這些誤差的根本原因在于寄存器(存儲(chǔ)單元)的字長(zhǎng)有限。誤差的特性與系統(tǒng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形式、數(shù)字的表示法、運(yùn)算方式及字的長(zhǎng)短有關(guān)。在通用計(jì)算機(jī)上,字長(zhǎng)較長(zhǎng),量化步很小,量化誤差不大。但在專(zhuān)用硬件,如FPGA,實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)時(shí),其字長(zhǎng)較短,就必須考慮有限字長(zhǎng)效應(yīng)了。
那單片機(jī)中的字長(zhǎng)是多少呢?
通常在FPGA中采用截尾處理,在DSP中采用的是舍入處理(就是四舍五入)。那么matlab中floor函數(shù)和ceil函數(shù)分別對(duì)應(yīng)著哪種處理方式呢?
記住這個(gè)指標(biāo),實(shí)際工程中經(jīng)常用到??炜荚嚵耍鳇c(diǎn)題目吧!
-
轉(zhuǎn)換器
+關(guān)注
關(guān)注
27文章
8712瀏覽量
147310 -
數(shù)字信號(hào)
+關(guān)注
關(guān)注
2文章
971瀏覽量
47577 -
運(yùn)算
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
131瀏覽量
25814
原文標(biāo)題:第八章 數(shù)字信號(hào)處理中的有限字長(zhǎng)效應(yīng)(1)
文章出處:【微信號(hào):gh_30373fc74387,微信公眾號(hào):通信工程師專(zhuān)輯】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論