Yannis Tsividis professeur à l’université Columbia a mis au point un nouveau procédé de traitement de signal. Nommé CT DSP (Continuous-Time Digital Signal Processing), ce procédé permet de convertir un signal analogique en signal numérique en limitant la consommation des composants. En effet en utilisant ce type de circuit, la consommation est proportionnelle à l’intensité du signal qui est traité ; lorsqu’il n’y a plus de signal en entrée, la consommation de la puce devient quasi nulle.
Avec un DSP conventionnel, pour passer au numérique, le signal est d’abord échantillonné à la fréquence de l’horloge puis quantifié sur plusieurs bits. Contrairement au DSP, le CT DSP quantifie le signal sans l’échantillonner au préalable. Le système ne requiert alors plus d’horloge. Le signal est constamment suivi, et à chaque fluctuation de l’amplitude du signal dépassant une valeur préfixée, une pulsation est envoyée. Plus l’amplitude du signal fluctue et plus le circuit générera des pulsations. La consommation de la puce augmentera donc avec l’augmentation des variations du signal d’entrée. A contrario, si le signal est constant en entrée aucune pulsation ne sera envoyée et la consommation sera réduite. D’après Y. Tsividis on peut alors dire que "le signal s’échantillonne lui-même".
En plus d’une basse consommation, l’absence d’horloge permet de contourner deux phénomènes posant problème aux utilisateurs du DSP: le repli de spectre, "aliasing" en anglais, et les erreurs de quantification liées à l’inexactitude des amplitudes mesurées pendant l’échantillonnage du signal d’entrée. Le rapport signal sur bruit en est alors amélioré et l’on peut éviter la création d’harmoniques détériorant le signal à transmettre. Cependant l’absence d’échantillonnage et la capture en temps réel du signal ne permettent pas de garder en mémoire les informations. Il n’est alors pas possible de stocker les données dans une mémoire et ce procédé ne peut donc pas être utilisé pour tous les types d’applications.
D’après Y.Tsividis le CT DSP aurait attiré l’attention d’un certains nombre d’industriels. Notamment depuis son apparition pendant l’IEEE International Solid-State circuits conference, des compagnies impliquées dans la synthèse de musique semblent être intéressées. Des applications dans les télécommunications pourraient également voir le jour, en produisant par exemple des convertisseurs DC-DC moins chers et plus efficaces, utilisables dans les téléphones portables ou les ordinateurs.
Source :
– "Continuous-Time Digital Signal Processing" – https://www.cisl.columbia.edu/grads/bob/Research.html
– "New Class of Digital Signal Processor Wipes Out Wasted Power" – Samuel K. Moore – 11/01/2008 – https://www.spectrum.ieee.org/nov08/6961
– "Continuous-time digital signal generation, transmission, storage and processing " – 11/20/2007 – https://www.freepatentsonline.com/7298310.html
Rédacteur :
Arnaud Souillé, [email protected]
