Digitale Signalverarbeitung für technische Anwendungen

Algorithmen für Signalverarbeitung mit DSP und FPGA

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Veröffentlicht: Dienstag, 18. Mai 2021 15:52

Tätigkeitsprofil

Wir entwickeln für unsere Kunden spezielle elektronische Systeme für die Industrie bestehend aus elektronischen Baugruppen mit anwendungsspezifischer Software (Firmware) für eine Vielzahl von Anwendungen.

Wir beraten bei der Projektplanung, entwickeln und liefern alles einschließlich der Integration erforderlicher Software, Inbetriebnahme, fertig bestückte und getestete Baugruppen oder auch nur Teilprojekte.

Unser Spezialgebiet ist die digitale Signalverarbeitung mit DSPs (Digitaler Signalprozessor) und FPGAs (Field Programmable Gate Array, also frei programmierbare Logik), die in vielfältigen Anwendungen eingesetzt wird.

Als Basis für solche Anwendungen dienen zahlreiche Algorithmen, die im Laufe vieler Jahre optimiert und an reale Bedingungen angepasst wurden.

Algorithmen

Folgende Algorithmen wurden in unserem Hause entwickelt und für verschiedene Zielprozessoren optimiert:

OFDM (Modem) Technologie

      • Synthese optimaler OFDM-Signale für bekannte, zeitlich langsam veränderliche Kanäle
      • Synthese optimaler OFDM-Signale für zeitlich veränderliche Kanäle: Funkkanäle mit Mehrwegeausbreitung u. ä.
      • Signal-Code-Konstruktionen für OFDM-Modems
      • Verfahren für die Schätzung der Kanalparameter
      • Verfahren für die optimale Entzerrung der OFDM-Signale
      • Verfahren für die Kürzung der Impulsantwort des Kanals ohne Verlust der Kanalkapazität
      • Verfahren für die Zeit- und Frequenzsynchronisation auf jedem einzelnen OFDM-Symbol ohne Gedächtnis
      • Synthese der OFDM-Signale und der Signal-Code-Konstruktionen für Mehrwegekanäle mit Frequency Hopping
      • Verfahren für die Zeit- und Frequenzsynchronisation auf jedem einzelnen OFDM-Symbol ohne Gedächtnis für Kanäle mit Frequency Hopping
      • AGC Verfahren für Kanäle mit starken Störern außerhalb des Frequenzbandes des Signals (out-of-band)
      • Verfahren für die Optimierung der OFDM-Signale für Kanäle mit Reflektionen
      • Synthese von OFDM-Signalen für TDM/TDMA Systeme mit unterschiedlichen Eigenschaften der partiellen Kanäle und komplizierter Netztopologie
      • Verfahren für die Detektion, Klassifizierung und für Unterdrückung von Schmalbandstörern im Frequenzband des Signals (in-band)
      • Verfahren für die Anpassung der OFDM-Parameter an Parameter und Eigenschaften der Quellenkodierung (z. B. des Vocoders)
      • Verfahren für die Übertragung mit OFDM digitalisierter Sprache (vom Vocoder) über Sprachkanäle öffentlicher und anderer Netze wie GSM, Skype, VoIP u. a. – Voice-over-Voice (VoV)

OFDM DSP Software

      • Schmalband-OFDM-Modem (FDD/TDD) mit bis zu 12 bit/s/Hz, Datenraten bis 1 Mbps, basierend auf SHARC DSP (CosmoLite)
      • OFDM-Modem für Mittel- und Hochspannungsleitungen mit FDM/FDMA und TDM/TDMA, Datenrate bis 6 Mbps, basierend auf SHARC DSP und Xilinx FPGA (CosmoDP)
      • OFDM-Modem für Funkübertragung digitalisierter Sprache mit optimaler Anpassung an die Eigenschaften des Vocoders, basierend auf TMS320C55xx
      • Software für Messung und Schätzung der Parameter der Kanäle – SHARC
      • Matlab Modelle diverser Kanäle
      • Matlab Modelle von allen o. g. Verfahren und Algorithmen

Andere Modulationsvarianten

      • Verfahren für CPM-Übertragung in Mehrwegekanälen mit Jammer
      • Verfahren für HF-Übertragung nach Standard
      • Allgemeine Algorithmen und Software der Digitalen Signalverarbeitung
      • Verfahren und Software für Unterdrückung des akustischen Echos (AEC) (Blackfin und andere)
      • Verfahren und Software für die Faltung eines Signals mit sehr langen Impulsantwort bei geringer Verzögerung
      • Optimale Synthese digitaler Filter bei komplizierter Spezifikation

Modemprodukte

      • CosmoLite - kompaktes Modul für hohe Datenraten (bis 1 Mbps) auf Zweidrahtleitungen
      • CosmoDP - hocheffiziente OFDM-Datenpumpe für Datenraten bis ca. 10 Mbps auf Zweidraht- oder Vierdrahtleitungen