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Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung

Bei einer Abtastfrequenz von 48 kHz wird für jeden Abtastwert der Ausgang eines FIR-Filters berechnet, und zwar auf einem mit 200 MHz getakteten Prozessor, der eine Multiply-Accumulate-Operation pro Taktzyklus ausführt. Welcher Wert kommt der maximalen Zahl von Taps, die sich in Echtzeit verarbeiten lassen, am nächsten, wenn die Zeit für sonstige Verarbeitung vernachlässigt wird?

  1. AEtwa 2080 Taps
  2. BEtwa 4170 Taps
  3. CEtwa 8330 Taps
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Antwort: B. Etwa 4170 Taps

Pro Abtastwert stehen 1/48.000 ≈ 20,8 µs zur Verfügung, das sind 200 MHz ÷ 48 kHz ≈ 4167 Taktzyklen. Bei einer MAC-Operation pro Zyklus lassen sich etwa 4170 Taps berechnen. Wird diese Zeit überschritten, ist der Ausgang nicht fertig, bevor der nächste Abtastwert eintrifft, und die Echtzeitverarbeitung bricht zusammen; in der Praxis wird daher mit Reserven für Interrupt-Behandlung, Datentransfers und Ähnliches entworfen.

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