Исследование алгоритма непрерывной дискретной свертки на цифровом сигнальном процессоре - Трефилов, Сергей Александрович; Никитин, Юрий Рафаилович; Пономарев, Дмитрий Андреевич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2025)
Непрерывная дискретная свертка является важным инструментом в современных системах навигации роботов благодаря своей способности эффективно обрабатывать сигналы. Современными системами навигации роботов используются различные методы фильтрации и интеграции данных, такие как фильтр Калмана или алгоритм одновременной локализации и картографирования (SLAM). Однако непрерывная дискретная свертка дополняет эти подходы. Разработан алгоритм непрерывной дискретной свертки на базе быстрого преобразования Фурье (БПФ), что позволяет обрабатывать большие объемы данных в реальном времени, что критично для навигации роботов. Так как сигналы с лавинного фотодиода непрерывно преобразуются с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и записываются в буфер, то они представляют собой временные ряды. Непрерывная дискретная свертка, учитывающая временную последовательность данных, хорошо подходит для анализа таких данных и извлечения из них полезной информации. Проведены исследования алгоритма непрерывной дискретной свертки на процессоре TMS320F28377D, реализованном на базе БПФ временных интервалов лазерных дальномеров и веерных маяковых лазерных систем. Особенностью реализации дискретной свертки является его работа в режиме реального времени для поиска сигналов лазеров маяков с заданной частотой. В программе реализовано одновременное преобразование аналогового сигнала оптического приемника при помощи встроенного АЦП, запись цифрового сигнала в один из двух буферов и параллельные вычисления в другом буфере быстрой свертки на процессоре и сопроцессореTMS320F28377D на ассемблере. Для повышения скорости обработки данных использованы два модуля прямого доступа к памяти DMA, модуль ускорителя CLA процессора TMS320F28377D. Получена корреляционная функция, вычисленная в результате свертки исходного сигнала с эталонным сигналом прямоугольной формы с заданной частотой. Максимум вычисленной корреляционной функции показывает задержку времени между началом передачи импульсов маяка и временем приема на фотодиоде. Данное время задержки показывает азимут на маяк.