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硬件與軟件權(quán)衡——第 2 部分：峰值檢測(cè)器

2077293 2022-11-25 | pdf | 295.31KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

編者注：這是一個(gè)經(jīng)典的架構(gòu)決策：哪些功能在硬件中實(shí)現(xiàn)，哪些功能在軟件中實(shí)現(xiàn)。編者注：這是一個(gè)經(jīng)典的架構(gòu)決策：哪些功能在硬件中實(shí)現(xiàn)，哪些功能在軟件中實(shí)現(xiàn)。這個(gè)由兩部分組成的系列的第 1這個(gè)由兩部分組成的系列的第 1部分使用比較器作為示例研究了設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和權(quán)衡。在第 2 部分中，我們將使用峰值檢測(cè)器作為示例。部分使用比較器作為示例研究了設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)和權(quán)衡。在第 2 部分中，我們將使用峰值檢測(cè)器作為示例。正如這個(gè)由兩部分組成的系列的第 1 部分所述，人們通常認(rèn)為軟件是實(shí)現(xiàn)核心功能的簡(jiǎn)便方法，盡管基于硬件的解決方案通常是更好的方法。正如這個(gè)由兩部分組成的系列的第 1 部分所述，人們通常認(rèn)為軟件是實(shí)現(xiàn)核心功能的簡(jiǎn)便方法，盡管基于硬件的解決方案通常是更好的方法。在給定情況下獲得“最佳”答案需要設(shè)計(jì)人員考慮許多設(shè)計(jì)因素和性能目標(biāo)之間的權(quán)衡。本文將從峰值檢測(cè)器的角度探討硬件與軟件決策樹，同時(shí)提供一些示例。在給定情況下獲得“最佳”答案需要設(shè)計(jì)人員考慮許多設(shè)計(jì)因素和性能目標(biāo)之間的權(quán)衡。本文將從峰值檢測(cè)器的角度探討硬件與軟件決策樹，同時(shí)提供一些示例。定義峰值檢測(cè)器函數(shù)定義峰值檢測(cè)器函數(shù)與比較器一樣，峰值檢測(cè)器是許多實(shí)際信號(hào)處理應(yīng)用的基本電路構(gòu)建塊。峰值檢測(cè)確定信號(hào)已超過其峰值并向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)以指示這種情況。它們可用于標(biāo)記連續(xù)流中有效脈沖的存在、捕獲??雷達(dá)信號(hào)返回、監(jiān)測(cè)心臟脈沖，或指示新的最大值，例如振蕩數(shù)據(jù)（建筑物因地震而搖晃）。與比較器一樣，峰值檢測(cè)器是許多實(shí)際信號(hào)處理應(yīng)用的基本電路構(gòu)建塊。峰值檢測(cè)確定信號(hào)已超過其峰值并向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)以指示這種情況。它們可用于標(biāo)記連續(xù)流中有效脈沖的存在、捕獲??雷達(dá)信號(hào)返回、監(jiān)測(cè)心臟脈沖，或指示新的最大值，例如振蕩數(shù)據(jù)（建筑物因地震而搖晃）。在設(shè)計(jì)峰值檢測(cè)器之前，非常清楚項(xiàng)目的目標(biāo)非常重要，因?yàn)樾g(shù)語中存在一些重疊和歧義。首先，有一個(gè)最大信號(hào)檢測(cè)器，它無限期地捕獲信號(hào)的最大值，直到出現(xiàn)新的最大值（圖 1）。在設(shè)計(jì)峰值檢測(cè)器之前，非常清楚項(xiàng)目的目標(biāo)非常重要，因?yàn)樾g(shù)語中存在一些重疊和歧義。首先，有一個(gè)最大信號(hào)檢測(cè)器，它無限期地捕獲信號(hào)的最大值，直到出現(xiàn)新的最大值（圖 1）。一個(gè)例子可能是跟蹤包裹在運(yùn)輸過程中受到的最大沖擊的傳感器。較小的沖擊不感興趣；只有那個(gè)最大值是令人擔(dān)憂的。一個(gè)例子可能是跟蹤包裹在運(yùn)輸過程中受到的最大沖擊的傳感器。較小的沖擊不感興趣；只有那個(gè)最大值是令人擔(dān)憂的。圖 1：在許多現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)處理應(yīng)用中，確定新最大值的存在是一項(xiàng)必需的功能；在這里我們看到了正峰和負(fù)峰。（圖片來源：Spectrum Software）圖 1：在許多現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)處理應(yīng)用中，確定新最大值的存在是一項(xiàng)必需的功能；在這里我們看到了正峰和負(fù)峰。（圖片來源：Spectrum Software）還有峰值檢測(cè)，它是最大檢測(cè)的后續(xù)功能。峰值定義為信號(hào)最大值之后是信號(hào)值的下降（從數(shù)學(xué)上講，信號(hào)的二階導(dǎo)數(shù)會(huì)改變符號(hào)）。一些應(yīng)用尋找全局絕對(duì)峰值，例如信號(hào)流中的單峰信號(hào)。