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DSP Application Day
Milano, 25 settembre 2000
Il modo migliore per sintonizzarsi con la
tecnologia DSP è attraverso le applicazioni. E’ questo l’obiettivo del DSP
Application Day, una giornata
completamente dedicata alla presentazione di applicazioni DSP che fanno
uso delle tecnologie hardware e software allo stato dell’arte.
La tecnologia DSP è attualmente il fattore trainante per quasi tutti i
settori applicativi, dalla comunicazione all’automazione, dal consumer alla
strumentazione.
I processori DSP hanno praticamente superato tutte quelle barriere
tecnologiche che ne limitavano fortemente l’utilizzo. Costo, dimensioni,
consumo di potenza non sono più fattori limitativi, anzi sono diventati fattori
incentivi, soprattutto se si considera l’ultima generazione DSP che vanta costi
paragonabili a quelli dei microcontrollori, dimensioni ridottissime grazie
all’utilizzo di incapsulamenti altamente innovativi e consumi di potenza
bassissimi ottenuti grazie all’implementazione di sofisticatissimi algoritmi di
power-saving. Ma l’aspetto di maggiore innovazione è proprio la potenza di
calcolo che ormai ha decisamente sfondato la barriera del GigaFlops. Inoltre,
le architetture DSP floating-point sono ormai disponibili correntemente come
quelle fixed-point.
Gli strumenti di sviluppo per le applicazioni DSP hanno anch’essi subito
un’eccezionale evoluzione tecnologica, passando dall’ormai consolidato ambiente
“C-Source Debugger”, ad ambienti più consoni alla natura strettamente real-time
del DSP. Ora si parla di “Real-Time Debugging”, di programmazione ad oggetti,
bios, API, Java, ecc., ovvero di una serie di funzionalità ad alto livello
estremamente utili per la complessa fase di progettazione che il DSP implica.
Anche a livello sistemistico il DSP è entrato in una nuova dimensione. Le
schede DSP destinate alle applicazioni embedded possono rendere disponibile al
progettista una potenza di calcolo dell’ordine delle decine e delle centinaia
di gigaflops.
Il DSP Application Day è una occasione unica per studenti, docenti e
progettisti per avvicinarsi alla tecnologia DSP attraverso la presentazione e
la dimostrazione di applicazioni relative ai principali campi d’impiego, dal
digital audio, all’automazione, alla comunicazione e al comsumer. Le
applicazioni e le tecnologie DSP saranno disponibili lo stesso giorno in una
sala demo ove sarà possibile avere un contatto diretto con gli autori delle
applicazioni e in una sala expo con i fornitori delle tecnologie hardware e
software DSP di ultima generazione.
Programma
Sala Conferenza
8.30 - Apertura – Prof. Roberto Bisiani – Direttore del
Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione (DISCo) - Università degli Studi di
Milano Bicocca
8.40 - Mario Malcangi – Docente
di Elaborazione Numerica dei Segnali – Corso di laurea in Informatica –
Università degli Studi di Milano Bicocca
Tendenze e prospettive del Digital Signal Processing
8.50 - Mario
Malcangi – DSPengineering/Università
degli Studi di Milano Bicocca - DISCo
Biometria: Speaker Recognition e Fingerprint Recognition
La biometria sta producendo un notevole interesse sia nei
produttori di silicio, sia negli sviluppatori di sistemi di accesso
strettamente legati alle caratteristiche personali. Lo speaker recognition e il
fingerprint recognition sono attualmente le due tecniche biometriche che,
grazie alla tecnologia DSP e a quella dei sensori allo stato solido, risultano
fattibili. Tecnologie e metodologie verranno discusse relativamente alle
applicazioni.
9.10 - Mario Bricchi, Pierluca Mantovani- STMicroelectronics
Cancellazione dell'eco e soppressione del rumore stazionario applicati ad
un sistema vivavoce per abitacolo automobilistico
Il software sviluppato
consiste di due parti: la prima di "echo canceling & cleaning"
che implemeta un filtraggio adattivo
applicato al segnale vocale su singole bande per attenuare l'eco derivante dal
loop tra altoparlanti e microfono in automobile e l'eco dovuto a riflessioni
del segnale vocale nell'abitacolo dell'automobile, la seconda agisce sul
segnale vocale dopo l'attenuazione dell'eco e minimizza le componenti di rumore
stazionario nelle singole bande in cui il segnale viene elaborato. Questo sw e'
stato integrato su un dispositivo dual core, 24 bit, fixed point con
convertitori e periferiche integrate per la gestione del segnale audio dell'autoradio.
9.30
- Fabrizio Sara - Teoresi
Dal concetto
all'implementazione: simulazione del protocollo V.34 utilizzando le macchine a
stati finiti
I modem consentono ai
computer di trasmettere dati tramite il sistema telefonico. Lo standard ITU
V.34 descrive un modem che opera fino a 33.6Kbs.
Lo standard è suddiviso in diverse sezioni. Le sezioni 5-9 descrivono le
caratteristiche fisiche del layer, come i rate dei dati e le frequenze del
carrier. Invece, le sezioni 10-12 descrivono la connessione iniziale del modem
e le successive procedure operative.
La presentazione illustrerà, tramite l'utilizzo della teoria della macchine
a stati finiti, un sistema che simula il protocollo di scambio tra modem.
Mentre la simulazione è in atto, le transizioni
di stato animate consentono di vedere esattamente come interagiscono la
chiamata e la risposta del modem.
9.50
- Massimo Martelli – Texas
Instruments
eXpressDSP: real-time
data exchange, DSPbios e standards per lo sviluppo di applicazioni embedded su
DSP
Negli ultimi anni l'esplosione di nuove applicazioni
consumer come la telefonia digitale, l'audio digitale o i modem veloci, e'
stata resa possibile dalla enorme potenza di calcolo messa a disposizione dai
moderni sistemi a microprocessore e in particolare dai Digital Signal
Processors.
Parallelamente a questo sviluppo, la complessita' del
software applicativo e' aumentata in maniera esponenziale, ed e' diventata il
fattore che limita maggiormente il "time to market" e che costituisce
la principale barriera per lo sviluppo di nuovi prodotti.
Con eXpressDSP, Texas Instruments rivoluziona il modo di
realizzare applicazioni DSP, permettendo al progettista di ridurre
drasticamente i tempi di sviluppo, di integrazione e di test in tempo reale, e
raggiungendo anche l'obiettivo di una maggiore robustezza e affidabilita' del
prodotto finale.
Questo risultato viene ottenuto grazie alla semplificazione del flusso di
sviluppo, alla disponibilita' di "fondamenta software" e di uno
standard per l'interoperabilita' e il riutilizzo degli algoritmi.
10.10 - Barbara Sereni – Officine Galileo (Eurolink)
Unita' Estrattore e Controllo Locale del I-Band Surface
Movement Radar (SMR)
Le operazioni richieste all'Unita' Estrattore e Controllo
Locale sono le seguenti: algoritmi di processazione del segnale radar, eseguiti
in tempo reale (campionamento e conversione AD del segnale analogico
proveniente dal gruppo antenna RTX, soppressione del clutter di terra,
algoritmo CFAR, integrazione nel lobo, plot extractor) ed operazioni di controllo/interfaccia
(controllo locale del radar, rappresentazione locale del video processato,
interfaccia con altre unità del sistema); L'architettura impiegata per l’'implementazione degli algoritmi di signal
processing è basata su una rete parallela di ADSP21060 SHARC della Analog
Device.
10.30 - Break
11.00
- Giuseppe Amato – Infineon
Technologies
AC Drives: concetti e soluzioni
L'importanza dei
motori elettrici nell'industria automotive è in rapida crescita. Ai motori
brushed DC, utilizzati convenientemente soprattutto in specifiche aree
applicative, si propongono in alternativa i motori BDLC e AC a induzione,
soprattutto in applicazioni emergenti come il Power-Train e il controllo dello
chassis del veicolo. La tecnologia DSP e' l'elemento necessario per una
controllo ottimale di questi motori.
11.20
- Raffaele de Tintis – DSPengineering
Sistema di riconoscimento di eventi stazionari orientato all’automazione
dei processi Caso applicativo: LipSync, un
sistema per il Real-Time Virtual
Characters Lips-Synching e Facial Modeling
I sistemi di riconoscimento automatico
di eventi, sono alla base dei sistemi di automazione della prossima
generazione. Il digital signal processing ed il soft-computing sono le
tecnologie che consentono di affrontare in maniera adeguata questa
problematica, pervenendo a soluzioni proponibili nel mondo dell’automazione. La
pratica applicabilità di questa tecnologia, viene discussa attraverso un caso
pratico relativo all’automazione di processi produttivi in campo
video/televisivo.
11.40 - Lorenzo Seno, Marco Palumbi - Audionica
(Eurolink)
Sistema
di Sviluppo per Applicazioni DSP basato
su Labview
Il sistema permette la
costruzione, la compilazione e il caricamento automatici dell'applicazione DSP,
utilizzando una libreria di funzioni ottimizzate, e dell'interfaccia utente di
controllo in Real-Time.
12.00 - Salvatore Napolitano – National Semiconductors
Distributed Signal Processing for Cellular Applications
La seconda generazione
dello standard GSM (2G), noto anche come GPRS (General Packet Radio Service)
prevede il packet data handling. Il
protocollo a pacchetto consentirà agli utilizzatori di rimanere costantemete
connessi a Internet, senza influenzare i servizi vocali. Ciò significa accesso
istantaneo al servizio email o agli altri servizi Internet. Le soluzioni GPRS
richiederanno modifiche dei transceiver radio e lo sviluppo di nuovi chip
analogici e digitali in banda base con adeguato supporto software.
12.20 - Giuseppe Finazzi – Motorola
DSP applicato al
controllo motore
L’esigenza di soluzioni sofisticate per il controllo motore è in continua
crescita nel settore applicativo
consumer, nel settore industriale e nel settore automobilistico. La
stessa tipologia di motori si è fortemente ampliata negli ultimi anni in
conseguenza del variegarsi delle applicazioni. Inoltre, molte applicazioni
prima basate sulla velocità costante ora necessitàno di velocità variabile e
quindi di nuove tecniche di controllo. Il DSP è la soluzione ideale,
soprattutto quando si connota anche come microcontrollore.
12.40 - Alberto Generali –DSPengineering
Sistema di
codifica/decodifica DTMF a 32 canali su un singolo chip
La codifica e decodifica Dual Tone Multi Frequency è
particolarmete inportante nella telefonia e nella comunicazione. La possibilità
di disporre su singolo chip di un sistema di codifica e decodifica DTMF
operante su 32 canali PCM è un importante fattore di economia di sistema nella
realizzazione di centralini (PABX), ma anche di sistemi di interrogazione
automatica centralizzati. Pur essendo i DSP molto potenti, di fatto sono
necessarie soluzioni algoritmiche che minimizzano le risorse impiegate.
13.00 - Mario Bricchi - STMicroelectronics
Booster digitale con
regolazione dei parametri attuabile da PC GUI
Il software sviluppato consiste in una libreria di
elaborazioni audio (equalizzatore parametrico a sette bande, compander, delay,
...) per un dispositivo a core singolo, 24 bit, fixed point con alcune
periferiche integrate, che si interfaccia tramite IIC ad una PC GUI per la regolazione
dei parametri di tali
funzioni audio. La board applicativa è dotata di convertitore A/D D/A e di
input/output analogici e digitali.
13.20 - Piergiovanni Bazzana - Alenia Marconi Systems (Eurolink)
Sviluppo
di un elaboratore di segnale Radar basato su schede COTS
Potenza di calcolo,
comunicazione tra processori, tool di
supporto e di sviluppo hanno reso possibile la realizzazione di sistemi di
Elaborazione Radar basati sull'utilizzo di schede commerciali. In questa
presentazione vengono descritte le soluzioni architetturali adottate
nell'applicazione sviluppata, le principali caratteristiche delle piattaforme
Hardware e Software utilizzate ed i risultati ottenuti. L'eleboratore Radar
sviluppato si contraddistingue per l'elevato rate di elaborazione, la
complessità e l'adattività degli algoritmi implementati che realizzano le
funzioni di Signal Processing, Data Processing e Tracker. La struttura è
costituita da due Single Board computer di tipo Power PC e da schede di
elaborazione DSP per un totale di 72 SHARC.
D E M O
(Sala
Conferenze)
15.00 – 17.00 --- Dimostrazioni
delle applicazioni discusse nella mattinata
E X P O
(Sala
Esposizione)
9.00 – 18.00 --- Esposizione di componenti, schede, sistemi,
software, ambienti, ecc.
DSPengineering, Eurolink, Infineon
Technologies, Motorola, National Semiconductors, Teoresi, Texas Instruments,
STMicroelectronics
(elenco soggetto ad aggiornamento)