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Berichte von der DSP World EXPO 92 (Boston)


Digitale Signalverarbeitung
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Hervorragende  Fachvortraege  zeichneten  die   diesjaehrige
"International Conference on Signal Processing  Applications
and  Technology  (ICSPAT)" aus, die  vom  02.-05.  Sept.  in
Boston  (MA) stattfand (ein Kurzueberblick darueber wird  in
der  naechsten FITNUS-Ausgabe veroeffentlicht).  Durch  eine
verheerende Organsisation der als Bestandteil dieser  Tagung
ausgelegten  Fachmesse  "DSP World Expo  '92"  wurde  dieser
positive   Gesamteindruck  allerdings   in   Mitleidenschaft
gezogen.

  Nur  der  zweite Veranstaltungstag stand waehrend  der  4-
taegigen  Veranstaltung fuer die Produktschau der  knapp  60
Aussteller       zur      Verfuegung.       Die       Folge:
Vortragsveranstaltungen  wurden  an  diesem  Tag  kaum  noch
besucht;  wegen Ueberlastung des Standpersonals  geriet  die
Standbetreuung  zur Pflichtuebung. Kurzum  -  die  auf  eine
Identifizierung    neuester    Technologien    ausgerichtete
Entdeckungsreise  (fuer  eine  "Weltausstellung"  sicherlich
kein  unbilliges  Ansinnen)  mu'te  abgeblasen  werden.  Nur
Insider hatten eine Chance.

  Dieses  wohl  schon  im Vorfeld der  Veranstaltung  ahnend
stellte  "National Instruments (NI)" die ruehmliche Ausnahme
dar.  Mit speziell auf die "DSP World Expo '92" terminierten
technologischen   Neuerscheinungen  und   entsprechend   gut
vorbereiteten   Produktinformationen  und  Presserklaerungen
hatte  sich das Unternehmen bestens darauf vorbereitet,  den
erwarteten  "Run" auf seinen Messestand zu unterlaufen.  Auf
einige  der von NI vorgestelleten Neuentwicklungen verweisen
wir in den drei nachfolgenden FITNUS-Beitraegen.

Graphische Programmierumgebung fuer Windows/Sun
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  Die graphische Programmierumgebung LabVIEW steht mit einer
umfangreichen   Programmbibliothek  fuer   Datenakquisition,
Instrumentenkontrolle,  Datenanalyse und  Datenpraesentation
bereits seit 1986 fuer Macintosh-Systeme zur Verfuegung. Mit
den  jetzt vorgestellten Versionen "LabVIEW for Windows" und
"LabVIEW  for  Sun"  koennen Ingenieure und  Wissenschaftler
unter  Zugriff  auf vorgefertigte Programmroutinen,  die  in
Form von "Icon Bibliotheken" vorliegen, auf einfache Art und
Weise       graphische      Benutzerschnittstellen       mit
anwendungsspezifischen   "Control-Panels",   sog.   "Virtual
Instruments", generieren. Die zur Verfuegung stehenden "Icon
Bibliotheken" umfassen GPIB, VXI und "Instrument  Driver  VI
Bibliotheken" zur Kontrolle von ueber 100 GPIB, VXI und  RS-
232   Instrumenten.   Zusaetzlich   stehen   "Analysis    VI
Bibliotheken"   zur  Durchfuehrung  von  Datenanalysen   zur
Verfuegung, die fuer einfache Satistikanwendungen bis hin zu
fortschrittlichen  Applikationen  im  Bereich  des   Digital
Signal Processing (DSP) eingesetzt werden koennen.

   Applikationen,  die  auf  Windows-  oder  Sun-Plattformen
entwickelt wurden, sind wechselseitig portierbar.

  Die  Mindestanforderungen an eine  "LabVIEW  PC-Plattform"
umfassen  einen  386-PC mit einem 387-Coprozessor,  8  Mbyte
RAM, 10 MByte Festplattenspeicher, Microsoft Windows 3.1 und
DOS  5.0. Zusaetzlich werden ein "Super VGA-Display" und ein
mit   Windows   3.1   kompatibler   "Graphics   Accelerator"
empfohlen.

Gabor-Spectroframm (FTT)
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  Unter  der  Bezeichnung "Gabor Spectrogramm" hat  National
Instruments  auf  der DSP-92 einen neuartigen  "Joint  Time-
Frequency  Analysis  Algorithmus  (JTFA)"  vorgestellt,  der
innerhalb  der LabVIEW-Programmierumgebung (s.o.) eingesetzt
werden  kann  und  insbesondere im Bereich  der  akustischen
Signalverarbeitung schneller und genauer arbeitet,  als  die
auf  diesem  Gebiet  herkoemmlicherweise  angewendete  "Fast
Fourier  Transformation (FFT)". Mit der herkoemmlichen  FFT-
Frequenzanalyse  wird  das Auftreten  bestimmter  Frequenzen
innerhalb   festehender  Zeiteinheiten   identifiziert   und
analysiert.  Mit JTFA kann nicht nur nominal  das  Auftreten
bestimmter  Frequenzen innerhalb festgelegter Zeiteinheiten,
sondern  auch  die  Hauefigkeit dieses  Auftretens  simultan
verarbeitet werden.

  Die  sog. "Short-Time Fast Fourier Transformation (STFT)",
eine Optimierung der herkoemmlichen FFT-Frequenzanalyse, ist
eine  Grundlage des JFTA-Verfahrens. STFT verkuerzt die  der
Frequenzanalyse    zu   Grunde   liegenden    Zeiteinheiten.
Verglichen  mit JFTA haben jedoch sowohl der FFT-  als  auch
der    STFT-Algorithmus   Nachteile.   Bei   der   digitalen
Signalverarbeitung  produzieren  lange  Zeiteinheiten   gute
Frequenz-    und    schlechte    Zeitaufloesungen;     kurze
Zeiteinheiten    hingegen   gute   Zeit-    und    schlechte
Frequenzaufloesungen.

   Die   "JTFA   Gabor-Spektrogrammanalyse"   umgeht   diese
Nachteile, weil der zu Grunde gelegte Algorithmus auf  einer
Gausschen-  statt einer Fourier-Transformation basiert.  Das
"JTFA  Gabor-Spektogramm"  nutzt zwei  Verfahren,  die  sich
bislang   als   auesserst  nuetzlich   bei   der   digitalen
Signalverarbeitung  erwiesen  haben  -  die   sog.   "Gabor-
Erweiterung  (Gabor Expansion)" und die "Pseudo Wigner-Ville
Verteilung". "Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin", so
Dr.  Dapang  Cheng,  DSP  Software Engineering  Manager  bei
National  Instruments  und einer der  Entwickler  des  JTFA-
Algorithmus,  "dass  die analytische Loesung  des  PWVD  der
Gausschen  Funktion  bekannt ist. Auf  diese  Weise  koennen
viele  Kalkulationen  vorab bestimmt und  in  Bezugstabellen
abgespeichert werden."

Neuartiger A/D-Wandler
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  Im Hardwarebereich hat "National Instruments" auf der "DSP
World  Expo  92"  die  Einfuehrung eines neuen  A/D-Wandlers
angekuendigt. "AT-DSP2200" ist ein neuartiges "PC  AT  High-
Performance Accelerator Board", das numerische Kalkulationen
mit   einer   Leistungsfaehigkeit  von  bis  zu  25   MFLOPS
ausfuehrt.   AT-DSP2200   ist   fuer   Graphik-,   Akustik-,
Telekommunikations-, und andere Echtzeit-Kontrollanwendungen
einsetzbar.

 Die Karte hat zwei analoge 16-bit Einagabekanaele mit einem
auf  64-faches  Oversampling ausgelegten "Analog-to-Digital-
Converter (ADC)". Eingebaute "Anti-Aliasing Filter" daempfen
einen  90 dB-Input auf auf 1/6-Oktave. Eine 92dB "Signal-To-
Noise  Ratio (SNR)", 95dB "Total Harmonic Distortion  (THD)"
und   eine   Amplitudenverflachung   im   +/-0,015   Bereich
ermoeglichen  eine  extrem  genaue  Signalverarbeitung   bis
hinein in den 20 kHz-Bereich.

  Als  analoges Output-Interface stehen zwei 16-bit  Kanaele
mit 8-fachen Oversampling Filtern und 64-fachen Oversampling
Delta-Sigma Modulatoren zur Verfuegung.
  Als  Softwareunterstuetzung fuer  das  "AT-DSP2200  Board"
werden  u.  a. zwei vereinfachte Programmierumgebungen  fuer
die Anwendungsentwicklung angeboten - "Lab VIEW for Windows"
(s.o.)      und      "LabWindows     for      DOS",      ein
Softwarentwicklungssystem  mit Microsoft-C  und  QuickBASIC-
kompatiblen Programmbibliotheken.

Aus: FITNUS, Nr. 34, GMD Aussenstehlel Washington

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