아날로그 회로에 의해 수행되는 컨볼 루션

전자 공학 학생으로서 나는 회선 및 DSP에 대한 공정한 지식을 가지고 있습니다. 그러나 아날로그 회로 (메모리없이) 만 사용하여 회선을 수행 할 수 있는지 궁금합니다. 그리고 가능하다면 어떤 제한이 있습니까?

요컨대, 아날로그 회로만을 사용하여 이것을 투영하고 싶습니다.

설명 :

• 두 신호 모두 임의의 입력 (위의 공식에서 x 및 h)입니다.
• 내가 원하는 것을하고 있기 때문에 모든 종류의 단순화를 기꺼이합니다.

디지털 프로세싱이 컨볼 루션을 수행 할 수있을만큼 빠르고 저렴 해지기 전에 아날로그 전자 장치에서이를 수행 할 수있는 다양한 방법이 개발되었습니다. 두 개의 임의의 신호를 합치려면 많은 타협을하거나 돈을 많이 쓰지 않으면 운이 없습니다. 역사적으로, 아날로그 컨볼 루션은 "필터 커널"이라고하는 미리 결정된 고정 신호에 의해 하나의 실시간 신호를 발생시키는 것으로 제한되었습니다. 어느 쪽이든, 각 신호에 대해 약간의 저장 공간이 필요하지만, 하나의 신호가 고정 된 상태에서 "영구"메모리로 구현할 수있어 즉석에서 수행하는 것보다 훨씬 많은 가능성을 허용합니다.

신호가 지나갈 때 일부 간격을 커널로 곱해야하기 때문에 여전히 라이브 신호의 일부를 저장하는 데 문제가 있습니다. 지연 라인, 진행 전자 빔, CCD의 버킷-브리지 전하 및 음파를 사용하여이를 수행하는 시스템이 개발되었습니다. 내가 모르거나 잊어 버린 다른 사람들이있을 것입니다.

필터 커널과 일치하기에 충분한 라이브 신호의 스냅 샷을 어떻게 든 저장할 수 있으면 해당 커널을 곱하고 제품을 요약해야합니다. 지연 라인 시스템에서는 정기적으로 "탭 (tap)"을 사용합니다. 각 탭의 신호에 고정 게인 (해당 탭의 필터 커널 값)을 곱한 다음 결과 신호를 모두 합산합니다. CCD는 각 충전 버킷에 대해 픽업을 분리하여 각 버킷의 이득이 분할 위치에 따라 설정되었습니다. 이것은 칩이 만들어 질 때 설정되므로 미리 정해진 특정 필터가있는 CCD 필터 칩이있었습니다. 가장 일반적으로 사용되는 주파수는 예리한 주파수 차단을 갖는 저역 통과 필터 인 동기 필터입니다. 표면 음향 파 장치는 신호가 칩에 음향 적으로 전파되어 빛보다 훨씬 느리므로 한 번에 칩에 충분한 시간 스냅 샷이 생길 수 있습니다. CCD와 마찬가지로 픽업은 미리 결정된 이득으로 칩에 배치되었습니다. 이 부품들은 일반적으로 잘 조정 된 주파수에서 IF 및 RF 노치 필터에 사용되었습니다.

방정식을 보면 a에서 b까지의 고정 간격으로 통합 할 때 많은 Tau 값에서 X & H를 재생해야합니다. 이것은 어떤 종류의 저장 / 메모리가 필요하다는 것을 의미합니다.

그러나 좋은 질문입니다.

스펙트럼의 한쪽 끝에는 샘플링되고 디지털화 된 시퀀스 (일반적으로 "디지털"이라고 함)가 있고 다른쪽에는 순수한 아날로그 신호가 있습니다. 둘 사이의 중간은 샘플링 된 아날로그 시스템입니다. 샘플링 및 저장 작업 (아날로그 또는 디지털)은 컨볼 루션 및 비인 과적 필터링과 같은 연산을 허용하며, 이는 방정식의 한 형태입니다.

설명하는 것과 유사한 신호 처리 작업을 위해 개발 된 최초의 CCD (Charge Coupled Devices)입니다. 초기 신호 처리 체인은 사용자가 선택한 것보다 훨씬 덜 복잡하지만 단순한 지연 라인과 피드백 / 피드 포워드 시스템입니다. 예를 들어 플랜저 및 에코와 같은 기타 효과는 CCD를 사용하여 수행되었습니다. (기타 효과라는 용어가 잘못되었을 수 있습니다. 수정 해주세요).

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아날로그 신호 체인의 이미지 처리를위한 지원 칩과 같은 일부 처리 응용 프로그램에는 이러한 장치가 여전히 존재한다는 것을 알고 있습니다. 그것들을 아날로그 지연 라인 또는 샘플링 된 아날로그 지연 라인이라고합니다.

그러나 샘플링이없는 순수한 아날로그 의미에서는 여전히 재생할 수있는 일종의 아날로그 메모리가 필요합니다.

A의 선형시 불변 시스템의 회선 필터링에 해당합니다. LTI 시스템을 통해 신호를 전달하면 단순히 시스템의 임펄스 응답 과 신호를 연결하는 것입니다 .

그래도 두 신호 를 관련 시키려면 아날로그 영역에서 수행하기가 훨씬 까다 롭습니다. 지연 라인과 같은 어떤 형태의 "메모리"가 반드시 필요할 것입니다.