Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Juliusz Godek"

Low voltage continuous time CMOS filters for audio frequency range

Czytaj za darmo! »

It is quite apparent that CMOS technology has been dominating in contemporary microelectronics for over twenty years, but present and especially predicted future CMOS devices differ significantly from that of past decades. Some of CMOS evolution aspects are especially challenging for analog part of the mixed-signal VLSI chips. One of the most important requirements in today’s analog CMOS design is low voltage suitability. For some time our group has been trying to solve this demand by extensive use of inverter structures [1,2]. The idea of using CMOS inverter as building block in analog part comes from the obvious observation that the structure in question has definitely the lowest voltage requirements, while the well established design techniques based on differential p[...]

Modulatory Δ z adaptacją interwału próbkowania - rozwiązania predyktorów w technologii CMOS


  Obszary zastosowań modulatorów z asynchronicznym próbkowaniem, to np.: medyczne techniki obrazowania (tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny, rejestracja sygnałów EKG i ogólnie zdalne nadzorowanie), rejestracja zakłóceń impulsowych w liniach energetycznych, czujniki i rejestratory stężenia gazów np. w kopalniach [1]. Istotną cechą metod kodowania różnicowego jest to, że uwalniając całkowitą informację źródła od redundancji i kodując jej pozostałą część, mogą silnie zmniejszać wymaganą liczbę bitów, czyli zwiększać kompresję. Algorytmy modulacji różnicowych w swym opisie funkcjonalnym są bardzo proste, co skłania ku ich bezpośredniej realizacji sprzętowej. Modulatory ANS-DM (ang. Adaptive Nonuniform Sampling - Delta Modulation [2]), to przetworniki różnicowe 1-bitowe z adaptacją zarówno kroku kwantyzacji jak i częstotliwości próbkowania (NS-DM - to przetworniki różnicowe 1-bitowe z adaptacją jedynie częstotliwości próbkowania). Dzięki jednoczesnemu zmniejszaniu odstępu próbkowania τpi (i - kolejny moment próbkowania) i zwiększaniu kroku kwantyzacji qi koder ANS-DM charakteryzuje się dużą szybkością zmian sygnału aproksymującego, przy stosunkowo niewielkim zakresie zmian każdego z adaptowanych parametrów. Zmniejsza to szumy przeciążenia stromości przez ograniczenie przeregulowań [3], zapewniając, wypadkowo wzrost SNR co jest szczególnie istotne przy konwersji analogowych sygnałów niestacjonarnych. Pojawiające się w przetwarzanym sygnale składowe wolnozmienne prowadzą do zmniejszenia odstępów między kolejnymi momentami próbkowania i kroku kwantyzacji, a to z kolei redukuje szum granulacji i średnią przepływność bitową [2, 3]. Zgodnie ze schematem blokowym modulacji ANS-DM, (rys. 1) analogowy sygnał wejściowy x(t) porównywany jest z sygnałem aproksymującym y(t), którego wielkość na wyjściu predyktora w chwilach próbkowania ti wynosi: (1) Operacja kwantowania, podobnie jak w przypadku NS-DM przebiega zgodnie z: (2[...]

BADANIA SYMULACYJNE PRZETWARZANIA RÓŻNICOWEGO Z ADAPTACJĄ KROKU KWANTYZACJI I CZĘSTOTLIWOŚCI PRÓBKOWANIA DOI:10.15199/59.2015.8-9.103


  Symulacje komputerowe modulacji NS-DM i ANS-DM umożliwiają dobór optymalnych zestawów parametrów wewnętrznych i uzyskanie założonych parametrów wyjściowych. W pracy przedstawiono zmiany kształtu histogramów przy zmianach parametrów wewnętrznych. Stwierdzono, że przy prawidłowym doborze parametrów histogram zmian odstępu próbkowania w funkcji mocy sygnału wejściowego ma rozkład zbliżony do równomiernego. Analiza kształtu histogramów i charakterystyk SNR = f(Swej) i BRavg=g(Swej) przedstawiona w pracy pozwala zaproponować nowy algorytm przetwarzania ANS-DM, w którym wzrastałaby liczba kroków kwantyzacji wraz ze wzrostem poziomu mocy sygnału wejściowego. Poprawę kształtu histogramów daje także zwiększanie parametru P przy wzroście poziomu mocy sygnału wejściowego. Realizacja tych koncepcji wymaga monitorowania poziomu mocy sygnału wejściowego lub wyjściowego. Słowa kluczowe: modulacja delta, adaptacja, nierównomierne próbkowanie, przetwarzanie. 1. WSTĘP 1-bitowe przetworniki delta jako systemy kodowania mowy były stosowane już na pierwszych promach kosmicznych. Zostały wybrane przez NASA dzięki dużej odporności metod 1-bitowych na zakłócenia, znacznie przewyższającej odporność metod PCM. W chwili obecnej modemy delta oparte na algorytmie sylabicznym znajdują powszechne zastosowanie w transmisyjnych i komutacyjnych systemach militarnych zarówno bez- jak i przewodowych. Spotyka się je w wielu komercyjnych systemach radiokomunikacyjnych (telefony cyfrowe). Standard technologii BluetoothTM zaleca stosowanie do kodowania mowy 64-kbit/s sylabicznego przetwornika delta z adaptacją. Tradycyjną aplikacją, w której stosuje się adaptacyjne kodery delta są rozruszniki serca. Ich układy czujników rytmu oparte na koderach adaptacyjnych delta były wielokrotnie patentowane. Zasady kodowania i algorytmy 1-bitowych modulacji delta z nierównomiernym próbkowaniem (NS-DM i ANS-DM) zostały przedstawione w opracowaniach [1, 2, 3, 6]. Najistotn[...]

Filtracja antyaliasingowa w koderach delta z nierównomiernym próbkowaniem DOI:10.15199/59.2015.8-9.104


  W artykule przedstawiono analizę zjawiska aliasingu i naturę szumu kwantyzacji w koderach delta z nierównomiernym próbkowaniem. Skoncentrowano się na poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie: jakie efekty powoduje próbkowanie sygnału przez modulator NS-DM (ang. Nonuniform Sampling - Deta Modulation)? 1. WSTĘP Jednymi z najważniejszych elementów wchodzących w skład toru przetwarzania analogowo-cyfrowego i cyfrowo-analogowego są: wejściowy filtr antyaliasingowy oraz wyjściowy filtr wygładzający. Podstawowym celem tego pierwszego jest ograniczenie pasma sygnału, wynikające z twierdzenia o próbkowaniu. Ponadto, jeżeli to konieczne, wykonać korekcję zniekształceń aperturowych oraz interpolację pierwszego rzędu sygnału odtwarzanego. Modulatory delta, pracując ze znacznym nadpróbkowaniem, stwarzają możliwość eliminacji lub znacznego ograniczenia niektórych wymienionych efektów. Nadpróbkowanie umożliwia uproszczenie konstrukcji filtra antyaliasingowego, a także uproszczenie budowy filtra wygładzającego, na skutek redukcji zniekształceń typu sin(x)/x [1]. Zastosowanie w układzie dekodera bloku predyktora z interpolacją pierwszego rzędu, z uwagi na łagodny przebieg zmian sygnału wyjściowego, pozwala także na zmniejszenie rzędu filtra wygładzającego. W artykule przedstawiono analizę zjawiska aliasingu, ocenę zniekształceń aperturowych oraz naturę szumu kwantyzacji w koderach delta z nierównomiernym próbkowaniem (NS-DM). Skoncentrowano się na poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie: na ile nierównomierne próbkowanie w koderach delta może uprościć konstrukcję filtrów analogowych? 2. MODULACJE DELTA Z NIERÓWNOMIERNYM PRÓBKOWANIEM Modulatory NS-DM (ang. Nonuniform Sampling - Delta Modulation) i ANS-DM (ang. Adaptive NS-DM) [3], to przetworniki różnicowe 1-bitowe z adaptacją zarówno kroku kwantyzacji jak i częstotliwości próbkowania. Dzięki jednoczesnemu zmniejszaniu okresu próbkowania i zwiększaniu kroku kwantyzacji q algorytm ANS-DM charak[...]

Symulacyjne metody badania jakości przetwarzania modulacji delta z nierównomiernym próbkowaniem DOI:10.15199/59.2015.8-9.112


  W artykule przedstawiono tematykę symulacyjnego badania jakości przetwarzania modulacji delta z nierównomiernym przetwarzaniem. Na wstępie przybliżono przyczyny stosowania metod nierównomiernego przetwarzania różnicowego oraz przedstawiono algorytmy działania modulacji z nierównomiernym próbkowaniem. Następnie zostały pokazane: metoda symulacyjnego badania algorytmicznych cech modulacji z nierównomiernym interwałem próbkowania, oparta na metodzie wyzwalanej zdarzeniami (ang. event based simulation) oraz algorytm wyznaczania błędów kodowania. 1. WSTĘP Analiza cech sprzętowych implementacji modulacji delta dotyczy z jednej strony układowych i technologicznych aspektów jej realizacji, z drugiej właściwości samych algorytmów delta. Jest to konsekwencją badań, jakie są prowadzone nad tego typu modulacjami gdzie rozważa się: ocenę jakości przetwarzania, synchronizację i odtwarzanie, buforowanie i odporność na zakłócenia podczas transmisji. Symulacyjne prace badawcze umożliwiają znalezienie odpowiedzi na pytania: 1. Czy koncepcja przetwornika delta z algorytmem NS-DM (ang. Nonuniform Sampling - Delta Modulation) jest konkurencyjna w stosunku do innych technik jednobitowego przetwarzania różnicowego? 2. Czy algorytm modulacji NS-DM pozwala na uzyskanie poprawy jakości lub zmniejszenie ilości energii wymaganej do przetwarzania informacji w stosunku do innych metod? 2. MODULACJE DELTA Z NIERÓWNOMIERNYM PRÓBKOWANIEM 2.1. Cechy modulacji Pomimo tego, że zjawiska zachodzące w otaczającym nas świecie mają zmienną w czasie naturę, to w przetwornikach analogowo - cyfrowych z kwantyzacją różnicową jak i bezwzględną, dominującą techniką jest próbkowanie ze stałą częstotliwością. Trzeba jednak zauważyć, że lokalne fluktuacje szybkości zmian sygnałów pochodzących z obserwowanych zjawisk, sprawiają, że stosowanie stałej częstotliwości próbkowania jest w wielu fragmentach przebiegu (zwłaszcza w tzw. okresach ciszy) zdecydowanie nadmiarow[...]

Zmodyfikowany protokół Ethernet w systemach samochodowych DOI:10.15199/48.2017.02.42

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono modyfikacje klasycznego protokołu Ethernet w celu dostosowania go do wymagań stawianych przez systemy transmisyjne w przemyśle samochodowym. Omówiono wykorzystanie protokołu w diagnostyce "on-board" i systemach multimedialnych. Omówiono również perspektywiczne, ale wymagające największych modyfikacji sprzętowo-protokołowych, możliwości wykorzystania Ethernetu do tworzenia sieci szkieletowych, łączących komputery pokładowe z systemami zewnętrznymi w ramach ogólnej struktury Internetu. Abstract. In the paper modifications introduced into standard Ethernet protocol to suit it for automotive industry requirements are presented. Issues related to possible use of Ethernet for on-board diagnostics and multimedia systems are discussed in detail. Future and most prospective possible implementations for creating backbone networks linking onboard modules with external nodes within entire Internet, requiring significant modifications both in hardware as well as protocols are also presented. (Modified Ethernet protocol for automotive systems). Słowa kluczowe: Ethernet przemysłowy, systemy transmisji danych, systemy czasu rzeczywistego. Keywords: Industrial Ethernet, data transmission systems, real time systems Wprowadzenie Współczesne pojazdy samochodowe wyposażone są w coraz większa liczbę układów i systemów elektronicznych. Układy sensoryczne, systemy bezpieczeństwa, układy komfortu czy też multimedialne systemy pokładowe, w czasie rzeczywistym dostarczają informacji do rozproszonych w całym pojeździe sterowników komputerowych (ECU - ang. Electronics Control Unit). W celu zapewnienia poprawnej komunikacji pomiędzy układami sensorowymi i komputerami pokładowymi oraz współpracy rozproszonych jednostek ECU, których liczba w samochodach najnowszej generacji dochodzi nierzadko nawet do kilkudziesięciu, niezbędne jest wykorzystanie bezpiecznego i szybkiego interfejsu transmisyjnego. Stosowane obecnie w przemyśle samochodowym[...]

Buforowanie danych w systemie transmisyjnym z koderem a/c i c/a o nierównomiernym próbkowaniu DOI:10.15199/48.2017.12.55

Czytaj za darmo! »

Metoda przetwarzania analogowo-cyfrowego i cyfrowoanalogowego z nierównomiernym próbkowa-niem skutkuje zmienną w czasie liczbą koniecznych do przesłania danych, stoi zatem w opozycji do klasycznych zasad synchronicznego transmitowania strumieni danych, gdzie informacje napływają w ściśle określonym czasie i ich liczba jest przewidywalna. Nic zatem dziwnego, że ten sposób konwersji i przesyłania sygnałów z trudem znajduje praktyczne zastosowania wśród licznych rozwiązań bazujących na klasycznej teorii sygnałów. Z drugiej jednak strony, konieczność rozbudowy systemów synchronicznych oraz rosnąca liczba koniecznych do przesłania danych napotyka też na ograniczenia technologiczne, dlatego w ostatnich latach obserwuje się coraz szersze zainteresowanie rozwijaniem algorytmów i budową modeli systemów z próbkowaniem asynchronicznym oraz z nierówno-miernym próbkowaniem adaptowanych do pracy w systemach synchronicznych [1]. Modulacje Delta z próbkowaniem adaptacyjnym Przykładem prostych koncepcyjne systemów adaptacyjnego próbkowania są kodery delta, pracujące według algorytmów NS-DM (ang. Non-uniform Sampling Delta Modulation) oraz ANS-DM (ang. Adaptive Nonuniform Sampling Delta Modulation) [1]. Są to jednobitowe kodery kształtu sygnału analogowego, w których strumień danych na wyjściu przetwornika z adaptacją próbkowania charakteryzuje się zmienną w czasie szybkością bitową, proporcjonalną do chwilowej aktywności sygnału próbkowanego. W stosunku do liniowej modulacji delta (LDM ang. Liner Delta Modulation) dzięki zmniejszaniu czasu między kolejnymi próbkami, algorytm NS-DM w naturalny sposób ogranicza szumy przeciążenia stromości przy takim samym poziomie granulacji [1]. W przypadku modulatora z algorytmem ANS-DM adaptacji podawana jest także wartość korku kwantyzacji, przez co osiąga się mniejsze zakresy zmian parametrów adaptowanych w stosunku do NS-DM osiągając taką sama jakość przy mniejszej średniej przepływności bitowej. G[...]

 Strona 1