dsp处理浮点数_DSP学习笔记（二）——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理

DSP学习笔记(二)——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理

DSP学习笔记(二)——DSP中浮点数与定点数格式与处理

1 DSP中的数据表述

DSP中数据通常是有定点数与浮点数表示，其中可以对字长进行相关定义，可以选取字长为16位、24位、32位不同字长使用。而格式与字长决定了数据的精度与动态范围，同时也一定程度上决定了DSP处理器的功耗、成本与编程难度。

定点数：小数点位置为确定的。

浮点数：小数点位置可以改变。

定点运算的硬件实现较为简单，功耗较小，主要注意的是数据的定标、溢出以及误差。

浮点器减结构较为复杂，但是精度较高，高级语言容易支持。

2 定点数的格式与相关运算

2.1 定点数格式

定点数格式：Qn整数小数点固定在最后，定点数小数位固定使用上文的Qn例: Q4格式：01010011b＝1?22＋1?20＋1?2-3＋1?2-4＝83/24＝5.1875

对于负数(最高位MSB为1)，要先把它转化为无符号二进制数，再进行计算，最后加上负号。

图2-1 二进制Q格式表示

定点数与浮点数转化时需要使用2n转化关系如下图：

图2-2 定点数与浮点数转化关系

浮点数转换为定点数时，由于小数点后的位数有限，会产生截断误差。

2.2 数值范围与精度

Qn精度：12n由于符号位占1位，所以数据位为N-1，n越大范围越小，但精度越高。

图2-3 数值范围与精度

2.3 动态范围

数据格式中最大值与最小值之比即为动态范围。

N位定点数动态范围：

分贝表示：dsp大多采用16位定点数，动态范围为90.3db。

Dsp大多采用16为定点数，运算硬件实现较为简单，更大动态范围应用可以使用拓展字长方式。

3 定点数算术运算

3.1 定点数加减法运算

首先需要保证小数点对齐，但是运算结果可能会溢出。如果进位位与最高位(MSB)相同无溢出，不同则有溢出。

处理溢出通常有饱和模式与非饱和模式，饱和模式溢出时会对溢出进行限幅，如图。非饱和模式不会处理。

图3-1 饱和模式与非饱和模式

3.2 定点数乘法

DSP处理器都有硬件乘法器和乘法指令，可实现单周期乘法运算。二进制乘法运算包含了移位与加法运算。

定点数乘法不要求小数点位统一，两个相乘数分别为Qn和Qm格式，字长为N，结果为Q(n+m)格式，字长为2N。

在进行运算时，需要字长保持不变，则两个定点小数作乘法运算，结果左移一位，保存高位得到运算结果，结果为Qm(m≤ n)格式。

若整数乘小数，则输出结果为整数，丢弃后8位为截尾误差。误差小于等于Qn格式精度的一半，即小于等于12n+1整数相乘，结果为Q0格式，需查询标志位确定保存的位数，结果不需要左移一位。若结果没有超出8位数的表示范围时，结果在低8位，保存低8位。若结果超出8位数的表示范围时，则高8位也包含乘积结果，应保存整个16位结果。

DSP学习笔记(二)——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理相关教程

dsp处理浮点数_DSP学习笔记（二）——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理相关推荐

【theano-windows】学习笔记二——theano中的函数和共享参数
前言上一篇博客中学到了theano中的变量类型,也就是dscalar.dvector之类的, 然后还有一个theano.function和eval函数, 将我们所定义的操作转换成theano可执行的 ...
c++用一级运算比较大小_Python 学习笔记：Python 中的数字和数字型运算
在 Python 数据类型知识中我们已经初步认识了几种 Python 中的数据类型,现在我们更详细的学习一下数字型以及数字型运算. 我们已经知道了 Python 中的数字分为两种,分别是整数 i ...
Java学习笔记二：数据类型
Java学习笔记二:数据类型 1. 整型:没有小数部分,允许为负数,Java整型分4种:int short long byte 1.1 Int最为常用,一个Int类型变量在内存中占用4个字节,取值范围 ...
pythonsze_python学习笔记二数据类型（基础篇）
Python基础对于Python,一切事物都是对象,对象基于类创建不同类型的类可以创造出字符串,数字,列表这样的对象,比如"koka".24.['北京', '上海', '深圳' ...
qml学习笔记(二)：可视化元素基类Item详解（上半场anchors等等）
原博主博客地址:http://blog.csdn.net/qq21497936 本文章博客地址:http://blog.csdn.net/qq21497936/article/details/7851 ...
[转载]dorado学习笔记(二)
原文地址:dorado学习笔记(二)作者:傻掛 ·isFirst, isLast在什么情况下使用?在遍历dataset的时候会用到 ·dorado执行的顺序,首先由jsp发送请求,调用相关的ViewM ...
PyTorch学习笔记(二)——回归
PyTorch学习笔记(二)--回归本文主要是用PyTorch来实现一个简单的回归任务. 编辑器:spyder 1.引入相应的包及生成伪数据 import torch import torch.nn ...
tensorflow学习笔记二——建立一个简单的神经网络拟合二次函数
tensorflow学习笔记二--建立一个简单的神经网络 2016-09-23 16:04 2973人阅读评论(2) 收藏举报分类: tensorflow(4) 目录(?)[+] 本笔记目的 ...
Scapy学习笔记二
Scapy学习笔记二 Scapy Sniffer的用法: http://blog.csdn.net/qwertyupoiuytr/article/details/54670489 Scapy Snif ...
Ethernet/IP 学习笔记二
Ethernet/IP 学习笔记二原文链接:http://wiki.mbalib.com/wiki/Ethernet/IP 1.通信模式不同于源/目的通信模式,EtherNet/IP 采用生产/消 ...

dsp处理浮点数_DSP学习笔记（二）——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理

dsp处理浮点数_DSP学习笔记（二）——DSP中浮点数与定点数格式与运算处理相关推荐

最新文章

热门文章