Por Abhishek Ghosh 21 de octubre de 2023 7:40 pm Actualizado el 21 de octubre de 2023AnuncioEl procesamiento de señales digitales es una rama de la ingeniería de comunicaciones y se ocupa de la generación y el procesamiento de señales digitales con la ayuda de sistemas digitales. En un sentido más estricto, se centra en el almacenamiento, la transmisión y la transformación de información en el sentido de la teoría de la información en forma de señales digitales en tiempo discreto. Tiene aplicaciones diversas y de gran alcance en el mundo actual y tiene una fuerte influencia en casi todos los ámbitos de la vida, ya que es una de las bases técnicas de la digitalización de todas las tecnologías de comunicación y electrónica de consumo modernas. Esto también se conoce como revolución digital. Hoy en día, casi todos los métodos de transmisión, grabación y almacenamiento de imágenes y películas (fotografía, televisión, vídeo) y sonido (música, telefonía, etc.) se basan en el procesamiento digital de las señales correspondientes. El procesamiento de señales digitales permite una variedad de modos de edición y conversión de datos digitales, como compresión de audio y video, edición de video no lineal o edición de imágenes fotográficas. Además de muchas otras aplicaciones industriales, el procesamiento de señales digitales también se utiliza en la tecnología de medición y control, así como en la tecnología médica, como por ejemplo la resonancia magnética. Estos avances son consecuencia del rápido progreso de la tecnología digital e informática (tecnología de la información) en las últimas décadas. Con la introducción de los CD de música a principios de los años 1980, la mencionada “digitalización” comenzó a influir en la vida cotidiana de las personas, lo que hoy se hace más evidente en la difusión universal de teléfonos inteligentes versátiles y con capacidad multimedia. El procesamiento de señales digitales se basa en componentes electrónicos, como procesadores de señales digitales (DSP) o microprocesadores de alto rendimiento, los correspondientes elementos de memoria e interfaces para la entrada y salida de señales. En el caso de hardware programable, los algoritmos para el procesamiento de señales se pueden complementar con software adicional que controle el flujo de señales. El procesamiento de señales digitales ofrece posibilidades y posibilidades de procesamiento que no son posibles en absoluto o solo con un gran esfuerzo en la tecnología de circuitos analógicos que era común en el pasado. Los métodos de procesamiento de señales digitales están mucho más cerca de las matemáticas, como los subcampos de la teoría de números. o teoría de codificación, que a la ingeniería eléctrica clásica. (Crédito de la imagen: signalprocessingsociety.org, IEEE Signal Processing Society) El procesamiento digital de una señal siempre sigue el esquema analógico → digital → procesamiento → analógico. Los cambios en la señal se realizan exclusivamente en el dominio digital. Utilizando un CD de audio como ejemplo, se explicará el procedimiento. En una grabación de sonido, la presión sonora se convierte en tensión alterna analógica a través de un micrófono. Esta tensión alterna se convierte en una secuencia de valores digitales con la ayuda de un convertidor analógico-digital. Para CD de audio, una frecuencia de muestreo de 44,1 kHz, es decir, la señal se muestrea 44.100 veces por segundo, un ancho de palabra de 16 bits. , es decir, el valor continuo muestreado se asigna a uno de 65.536 valores discretos. Como paso intermedio, ahora se puede procesar la señal de sonido digital, por ejemplo filtrarla o dotarla de efectos, antes de guardarla. Para guardar la señal de sonido, los valores individuales se escriben en orden en el CD de audio. Para reproducir posteriormente la grabación de sonido, los datos se leen del CD y se convierten de nuevo en tensión alterna continua mediante un convertidor digital-analógico. Luego se transmite a los altavoces o a un amplificador. A diferencia de los sistemas de filtrado convencionales en telecomunicaciones, que deben implementarse individualmente en el hardware, con el procesamiento digital de la señal se puede conectar o desconectar cualquier filtro fácilmente en «tiempo real» (p. ej. para decodificar) con la ayuda de un software. Dependiendo del rendimiento del sistema, se puede generar en “tiempo real” cualquier número de filtros y curvas de filtro complejas e incluso cambios de fase dependiendo de otros parámetros y así procesar la señal de origen. Por lo tanto, el procesamiento de señales digitales mediante DSP es mucho más eficaz que los sistemas de filtrado convencionales (por ejemplo, reducción de ruido de señales analógicas).

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