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硬件与软件权衡——第 2 部分：峰值检测器
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2022-11-25
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编者注：这是一个经典的架构决策：哪些功能在硬件中实现，哪些功能在软件中实现。编者注：这是一个经典的架构决策：哪些功能在硬件中实现，哪些功能在软件中实现。这个由两部分组成的系列的第 1这个由两部分组成的系列的第 1部分使用比较器作为示例研究了设计注意事项和权衡。在第 2 部分中，我们将使用峰值检测器作为示例。部分使用比较器作为示例研究了设计注意事项和权衡。在第 2 部分中，我们将使用峰值检测器作为示例。正如这个由两部分组成的系列的第 1 部分所述，人们通常认为软件是实现核心功能的简便方法，尽管基于硬件的解决方案通常是更好的方法。正如这个由两部分组成的系列的第 1 部分所述，人们通常认为软件是实现核心功能的简便方法，尽管基于硬件的解决方案通常是更好的方法。在给定情况下获得“最佳”答案需要设计人员考虑许多设计因素和性能目标之间的权衡。本文将从峰值检测器的角度探讨硬件与软件决策树，同时提供一些示例。在给定情况下获得“最佳”答案需要设计人员考虑许多设计因素和性能目标之间的权衡。本文将从峰值检测器的角度探讨硬件与软件决策树，同时提供一些示例。定义峰值检测器函数定义峰值检测器函数与比较器一样，峰值检测器是许多实际信号处理应用的基本电路构建块。峰值检测确定信号已超过其峰值并向系统发出信号以指示这种情况。它们可用于标记连续流中有效脉冲的存在、捕获雷达信号返回、监测心脏脉冲，或指示新的最大值，例如振荡数据（建筑物因地震而摇晃）。与比较器一样，峰值检测器是许多实际信号处理应用的基本电路构建块。峰值检测确定信号已超过其峰值并向系统发出信号以指示这种情况。它们可用于标记连续流中有效脉冲的存在、捕获雷达信号返回、监测心脏脉冲，或指示新的最大值，例如振荡数据（建筑物因地震而摇晃）。在设计峰值检测器之前，非常清楚项目的目标非常重要，因为术语中存在一些重叠和歧义。首先，有一个最大信号检测器，它无限期地捕获信号的最大值，直到出现新的最大值（图 1）。在设计峰值检测器之前，非常清楚项目的目标非常重要，因为术语中存在一些重叠和歧义。首先，有一个最大信号检测器，它无限期地捕获信号的最大值，直到出现新的最大值（图 1）。一个例子可能是跟踪包裹在运输过程中受到的最大冲击的传感器。较小的冲击不感兴趣；只有那个最大值是令人担忧的。一个例子可能是跟踪包裹在运输过程中受到的最大冲击的传感器。较小的冲击不感兴趣；只有那个最大值是令人担忧的。图 1：在许多现实世界的信号处理应用中，确定新最大值的存在是一项必需的功能；在这里我们看到了正峰和负峰。（图片来源：Spectrum Software）图 1：在许多现实世界的信号处理应用中，确定新最大值的存在是一项必需的功能；在这里我们看到了正峰和负峰。（图片来源：Spectrum Software）还有峰值检测，它是最大检测的后续功能。峰值定义为信号最大值之后是信号值的下降（从数学上讲，信号的二阶导数会改变符号）。一些应用寻找全局绝对峰值，例如信号流中的单峰信号。
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