Berichte von der DSP World EXPO 92 (Boston)
Digitale Signalverarbeitung --------------------------- 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 ----------------------------------------------- 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) ------------------------ 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 ---------------------- 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 ------------------------------------------------------------------------------