DIT&DIF_FFT算法原理与matlab程序
soc didt逻辑
soc didt逻辑SOC（System on a Chip）是一种集成了多个功能模块的芯片，而DIT（Digital Information Transmission）则是数字信息传输的一种方式。
本文将从逻辑的角度探讨SOC与DIT的关系，并分析其对现代科技发展的影响。
我们来看一下SOC的逻辑。
SOC作为一种集成了多个功能的芯片，其设计目标是将尽可能多的电子元器件集成到一个芯片上，以实现更高的集成度和更小的体积。
SOC的逻辑是基于硬件设计和集成电路技术的，通过将不同的功能模块进行集成，可以大大提高系统的性能和效率。
而DIT作为一种数字信息传输的方式，其逻辑是基于计算机科学和通信技术的。
DIT通过将信息转换为数字信号，并通过传输介质进行传输，实现了高效、可靠的信息传输。
DIT的逻辑是建立在数据结构和算法的基础上的，通过对数据进行编码和解码，可以实现信息的传输和处理。
那么SOC和DIT之间有什么关系呢？可以说，SOC和DIT是相辅相成的。
SOC作为一种集成了多个功能的芯片，可以提供给DIT所需的硬件支持。
SOC可以集成各种通信接口、处理器、存储器等功能模块，为DIT提供强大的计算和存储能力。
同时，SOC的集成度和功耗优化也可以为DIT提供更好的性能和效率。
而DIT则可以为SOC提供更广阔的应用场景和市场需求。
DIT作为一种高效可靠的信息传输方式，可以将各种数据和信息传输到SOC 中，实现对数据的采集、处理和存储。
同时，DIT还可以实现SOC 之间的通信和协作，使得多个SOC可以共同完成更复杂的任务。
从另一个角度来看，SOC和DIT的发展也相互促进。
SOC的发展推动了DIT的进步，SOC的集成度和性能提升为DIT提供了更好的硬件平台。
而DIT的发展也促使了SOC的创新，DIT对于高速、高带宽的需求使得SOC需要提供更强大的计算和通信能力。
SOC和DIT的结合对现代科技发展有着重要的意义。
SOC和DIT的结合使得各种智能设备得以实现，例如智能手机、智能家居等。
DIT系列高精度数字电流传感器使用说明书
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1.1 装箱内容确认 .................................................................................................................... 3 1.2 附件 .................................................................................................................................... 3 2 概述...............................................................................................................................................5 2.1 产品概要 ............................................................................................................................ 5 2.2 核心技术 ............................................................................................................................ 5 2.3 性能特点 ............................................................................................................................ 5 2.4 应用领域 ............................................................................................................................ 5 3 产品选型及技术参数...................................................................................................................6 3.1 产品选型表 ........................................................................................................................ 6 3.2 技术参数(RG-量程值) ........................................................................................................ 7 4 接口说明.......................................................................................................................................8 4.1 DB9 接线端子定义（DB9 公头）.....................................................................................8 4.2 凤凰端子定义 .................................................................................................................... 8 4.3 运行指示灯 ........................................................................................................................ 8 5 尺寸说明.......................................................................................................................................9 5.1 DIT1、DIT5、DIT60、DIT200、DIT300、DIT400 型号 ....................................................9 5.2 DIT600、DIT1000 型号 ....................................................................................................10 附录 1 通信协议...............................................................................................................................11
DIT究竟是做什么的？
DIT究竟是做什么的？注：本⽂原⽂转载⾃《What is a Digital Imaging Technician》，原作者为 CLAY ASBURY。
译者 Gavin Foo 。
如果你从事的是摄影或者后期⽅⾯的⼯作，你或许听说过这个职业——数字影像⼯程师（DIT）。
数字影像⼯程师这⼀职业是从 RED、ARRI 等数字摄影机流⾏之后逐渐兴起的。
这项⼯作是摄制部门与后期部门的结合体。
数字影像⼯程师需要管理素材，与摄影指导（DOP）进⾏沟通，在拍摄结束后对 Log 素材进⾏⾊彩校正。
为此，我采访了 Griff Thomas （Small Axe Media 的⽼板），他是⼀名影像⼯程师，⽬前⽣活在亚特兰⼤，平时主要从事商业项⽬的拍摄，对 Arri Alexa 尤为熟悉。
以下是他对数字影像⼯程师的经验之谈。
你认为数字影像⼯程师的⼯作内容是什么呢？数字影像⼯程师基本上就是摄制部门与后期部门的枢纽。
我通常和数字电影摄影机打交道，为摄影部门服务，帮助第⼀摄影助理（first camera assistant）以及摄影指导充分使⽤当前的摄影机。
这其中包括设置曝光，了解摄影机可设置的 ISO 参数，了解摄影机可提供的最⼤动态范围（dynamic range），确保我们没有在拍摄时切掉或者丢失任何信息。
所以总的来说，我就像是摄影部门的保障与⽀持者。
基本上我需要确保我们在尽可能地⽤尽摄影机性能的同时，保障后期部门拿到我们⽣成的⽂件是没有任何问题的。
我们会检查从摄影机⾥输出的所有数据，确保数字底⽚的完好，最后将完整的信息备份安全地传输给后期部门。
冗余（备份媒体）在标准的⼯作流程中，我们会从摄影集中取出数据卡（magazine）。
然后将它们导⼊到⼯作推车上的 RAID 5（如果⼀个硬盘坏掉也不会造成数据丢失）存储阵列中，随后我会为摄影机的数据卡做⼀份磁盘镜像（克隆）。
关于这⼀点，我会使⽤在终端（terminal）中使⽤脚本进⾏备份到『摄制组硬盘』的操作，然后使⽤ RAID 存储阵列中的磁盘映像进⾏各种转码⼯作，以及为后期部门初步校⾊进⾏其他格式的转换⼯作。
DIT知识点整理
第一章数字图像处理起源于20世纪20年代，海底电缆从英国伦敦到美国纽约，采用数字压缩技术传输了第一幅数字照片。
图像处理分：低级处理，中级处理，高级处理。
低级处理：降噪，对比度增强，图像锐化，特点：输入输出均为图像。
中级处理：分割，并对单个对象进行描述识别，特点：输入图像，输出为图像中提取的属性（如边缘，轮廓，以及单个对象的特性）高级处理：通过执行与人类视觉相关的感知函数，来对识别的对象进行总体确认。
取样:将坐标值数字化。
量化：将振幅数字化。
CT：计算机断层。
伽马射线：核医学，天文观测。
放射性同位素衰变。
X射线：胸透，大动脉血管造影，头部CT，电子电路板。
天鹅座新星气云X射线管中电子撞击原子核产生。
紫外线：工业检测，生物成像，天文观测，平板印刷术可见光：CD表面，纸币图像，拇指指纹。
微波：雷达。
无线电波：医学，天文学。
MRI（核磁共振) 膝|脊骨超声波：胎儿图像，甲状腺图像。
分形：一种基本模式根据某些数学规则的迭代复制。
小波是以不用分辨率来描述图像的基础。
压缩:指的是减少图像存储量或降低传输图像带宽的处理。
四种图像类型：●灰度图像(Intensity image)●二值图像(Binary image)●索引图像(Index image)●RGB图像(RGB image)第二章锥状体：昼视 600-700万个，中央凹，数码相机。
柱状体：夜视 7500万-1.5亿，遍布视网膜。
韦伯比：ΔIc/I 值越小亮度辨别能力越好。
摄像机成象几何(凸透镜):u>>v,f其中: 成象的物距u, 像距v, 焦距f称为系统的放大系数简化（只有光心有光通过，图象聚在焦平面上），针孔模型：（光学成象）人眼主观亮度(即由人的视觉系统感知的亮度）是入射光强的对数函数.能同时鉴别的光强级范围很小人眼响应在不同光强区的边界周围会”过量调整”.这种现象称为 ”马赫效应”u v M亮度感知压缩：照明/反射强度(Lum)与亮度感觉(B/L)的非线性关系导致:等量变化的照明使感知亮度偏向比较光亮的值; 而等量变化的感知亮度来自偏向较低的照明值. 这种效应将视觉亮度分成亮灰(对应中到高的照明)和暗灰.在亮灰区具有等比例的最佳亮度分辨率.数字图像的产生:a.连续图像;b.沿AB 扫描线的连续图像;c.采样;对坐标值进行数字化。
DIT知识点整理
第一章数字图像处理起源于20世纪20年代，海底电缆从英国伦敦到美国纽约，采用数字压缩技术传输了第一幅数字照片。
图像处理分：低级处理，中级处理，高级处理。
低级处理：降噪，对比度增强，图像锐化，特点：输入输出均为图像。
中级处理：分割，并对单个对象进行描述识别，特点：输入图像，输出为图像中提取的属性（如边缘，轮廓，以及单个对象的特性）高级处理：通过执行与人类视觉相关的感知函数，来对识别的对象进行总体确认。
取样:将坐标值数字化。
量化：将振幅数字化。
CT：计算机断层。
伽马射线：核医学，天文观测。
放射性同位素衰变。
X射线：胸透，大动脉血管造影，头部CT，电子电路板。
天鹅座新星气云X射线管中电子撞击原子核产生。
紫外线：工业检测，生物成像，天文观测，平板印刷术可见光：CD表面，纸币图像，拇指指纹。
微波：雷达。
无线电波：医学，天文学。
MRI（核磁共振) 膝|脊骨超声波：胎儿图像，甲状腺图像。
分形：一种基本模式根据某些数学规则的迭代复制。
小波是以不用分辨率来描述图像的基础。
压缩:指的是减少图像存储量或降低传输图像带宽的处理。
四种图像类型：●灰度图像(Intensity image)●二值图像(Binary image)●索引图像(Index image)●RGB图像(RGB image)第二章锥状体：昼视 600-700万个，中央凹，数码相机。
柱状体：夜视 7500万-1.5亿，遍布视网膜。
韦伯比：ΔIc/I 值越小亮度辨别能力越好。
摄像机成象几何(凸透镜):u>>v,f其中: 成象的物距u, 像距v, 焦距f称为系统的放大系数简化（只有光心有光通过，图象聚在焦平面上），针孔模型：（光学成象）人眼主观亮度(即由人的视觉系统感知的亮度）是入射光强的对数函数.能同时鉴别的光强级范围很小人眼响应在不同光强区的边界周围会”过量调整”.这种现象称为 ”马赫效应”u v M亮度感知压缩：照明/反射强度(Lum)与亮度感觉(B/L)的非线性关系导致:等量变化的照明使感知亮度偏向比较光亮的值; 而等量变化的感知亮度来自偏向较低的照明值. 这种效应将视觉亮度分成亮灰(对应中到高的照明)和暗灰.在亮灰区具有等比例的最佳亮度分辨率.数字图像的产生:a.连续图像;b.沿AB 扫描线的连续图像;c.采样;对坐标值进行数字化。
地铁直流牵引供电系统中的dit和ΔI保护
地铁直流牵引供电系统中的dit和ΔI保护dit和电流增量Δ这两种保护是通过专用的保护继电器实现的。
原理见图1。
随着城市轻轨和地铁系统的迅速发展，直流牵引供电系统得到了越来越广泛的应用。
电流上升率dit和电流增量Δ I保护被越来越多地应用到这些系统之中。
直流系统短路具有短路电流上升速度快，短路电流大的特点，因此直流系统的保护有别于交流系统。
在地铁直流牵引系统常用的保护中，电流上升率dit保护和电流增量ΔI保护是两种重要的保护。
这两种保护可以在短路发生的初期检测到故障，相应的断路器可以在短路电流达到稳态值之前将故障回路切除，保护设备的安全。
本文简要介绍这两种保护的原理及整定原则。
1电流上升率dit直流馈线电流的测量是通过分流器和变送器来实现的。
电流在分流器上的压降通过变送器隔离、放大后，转换成标准信号，进入保护单元。
直流牵引的正常电流与故障电流在特征上有比较明显的区别。
例如，假设列车的最大工作电流为4，列车启动时电流从零增长到最大值需要8s，那么一列列车正常的启动电流上升率仅为5 。
而故障电流的上升率可达到单列列车启启动电流的几十甚至上百倍。
dit和ΔI保护就是根据故障电流和正常工作电流在上升率这一特征上的不同来实现保护功能的。
在实际运用中，dit和ΔI是通过相互配合来实现保护功能的，而且这两种保护的启动条件通常都是同一个预定的电流上升率。
在启动后，两种保护进入各自的延时阶段，互不影响，哪个保护先达到动作条件就由它来动作。
一般情况下，dit保护主要针对中远距离的非金属性短路故障，ΔI主要针对中近距离的非金属性短路故障（金属性直接短路故障由断路器自身的电磁脱扣装置来跳闸）。
以下详细介绍两种保护的动作过程。
1.dit电流上升率保护（以下简称dit）在运行中，保护装置不断检测电流上升率。
当电流上升率高于保护设定的电流上升率时，dit保护启动，进入延时阶段。
若在整个延时阶段，电流的上升率都高于保护设定值，那么保护动作；若在延时阶段，电流上升率回落到保护设定值之下，那么保护返回。
8点基于DIT的FFT的实现
8点基于DIT的FFT的实现离散傅立叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）是一种非常重要的数字信号处理技术，它在频域中将时域信号转换为频域信号。
傅立叶变换的一种高效实现是快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform，FFT），它是一种基于迭代的算法，具有较低的计算复杂度。
在本文中，我们将介绍DIT（Decimation In Time）算法的FFT实现，它是一种经典的FFT实现方法。
DIT算法是基于分治原则的一种FFT算法，它将一个N点的DFT拆分成两个N/2点的DFT，并通过迭代的方式进行计算。
DIT算法的核心思想是将输入序列分成奇数索引和偶数索引两部分，然后对它们分别进行N/2点的DFT计算。
最后将得到的结果进行组合，得到最终的N点DFT。
下面是DIT算法的具体步骤：1. 将输入序列划分为奇数索引和偶数索引两个部分。
假设输入序列为x[0], x[1], ..., x[N-1]，则分别得到奇数索引部分x_odd[0],x_odd[1], ..., x_odd[N/2-1]和偶数索引部分x_even[0],x_even[1], ..., x_even[N/2-1]。
2. 对奇数索引部分x_odd进行N/2点的DFT计算。
使用递归调用FFT算法计算得到奇数索引部分的频域序列X_odd[0], X_odd[1], ..., X_odd[N/2-1]。
3. 对偶数索引部分x_even进行N/2点的DFT计算。
使用递归调用FFT算法计算得到偶数索引部分的频域序列X_even[0], X_even[1], ..., X_even[N/2-1]。
4. 根据蝴蝶运算（Butterfly Operation）的原理，将得到的X_odd 和X_even合并成N个频域样本。
具体操作是，对于每个k=0, 1, ..., N/2-1，计算X[k] = X_odd[k] * W^k + X_even[k]其中W是复数旋转因子，计算公式为W=e^(-j2π/N)。
广播电视DIT的生产流程
在追求高图像质量的生产过程中，经常会遇到大量的问题与困扰。
其核心矛盾，总是围绕着成本、质量、效率与安全。
广播电视DIT 的出现，旨在通过制定符合项目生产需求的DIT 生产全流程与技术标准，贯穿前后期两大环节，串起导演、摄像、制作三大工种，进而实现成本、质量、效率、安全四者的全面把控。
广播电视DIT 生产流程 图像质量 技术把控内容需求会推动新技术的应用与发展。
一个好的节目，其核心价值必然是具备了独特选题与优质内容。
但是，优质内容的呈现，就必须以优质的图像质量为承载。
正所谓，内容为体，画质为用。
从近几年视频图像技术的发展来看，超高清、高帧率、宽色域等新技术作为提升图像质量的重要手段，已经广泛应用在了广播电视领域的内容生产中。
其普及速度之快，反映出的是内容创作者们追求更好图像质量的生产需求。
另一方面，在我们追求高图像质量的生产过程中，经常会遇到大量的问题与困扰。
而问题的核心内容，总是围绕着成本、质量、效率与安全。
这也直接导致了在很多生产环节中，经常出现顾此失彼，难以权衡的现象。
我们将这一切归咎于生产流程的落后。
正鉴于此，广播电视DIT 这个工种被引入使用。
广播电视DIT 的出现，旨在从技术上解决传统高清生产流程中的种种弊端，通过制定符合项目生产需求的DIT 生产全流程与技术标准，贯穿前后期两大环节，串起导演、摄像、制作三大工种，进而实现成本、质量、效率、安全四者的全面把控。
一 广播电视DIT 的诞生与发展1. 广播电视DIT 的诞生DIT ，即英文数字影像工程师的缩写（Digital Imaging Technician ），专精于数字领域工作流程，系统化，信号统一，影像的操控以及处理等方面，以获得最高的图像质量与实现摄影上的创意为目标。
作为一个新兴的工种，它兴程的弊端愈发明显。
特别是在使用了超高清技术之后，各环节对接不畅的问题更加凸显，生产效率严重降低，成本增加，预算难以控制，大量的资源被浪费。
为了从生产流程上改善这些问题，将电影工业流程更好地应用在电视节目的生产中，广播电视DIT 由此而诞生。
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FFT_matlab算法实现与验证
一、算法代码：
DIT_FFT_algorithm:
clear,clc,
clear all;
xn=[0,1,2,3,4,5,6,7];
N=length(xn);
A=xn;
%DIT_FFT
NI=N/2;
for I=1:N-1
if I<NI
t=A(I+1);
A(I+1)=A(NI+1);
A(NI+1)=t;
end
T=N/2;
while NI>=T
NI= NI-T;
T=T/2;
end NI= NI+T;
end
disp('逆序x[n]:'),disp(A);
%butterfly
WN=exp(-i*2*pi/N);
v=floor(log2(N));
for m=1:v
for k=0:2^m:N-1
for K=0:2^(m-1)-1
p=k+K;
q=p+2^(m-1);
r=2^(v-m)*mod(p,2^m);
B(p+1)=A(p+1)+A(q+1)*WN^r;
B(q+1)=A(p+1)-A(q+1)*WN^r;
end
end A=B;
end
disp('FFT_X[k]:'),disp(A);
DIF_FFT_Algorithm:
clear,clc,
clear all;
xn=[0,1,2,3,4,5,6,7];
N=length(xn);
A=xn;
%DIF_FFT
v=floor(log2(N));
WN=exp(-i*2*pi/N);
for m=1:v
for k=0:2^(v-m+1):N-1
for K=0:2^(v-m)-1
p=k+K;
q=p+2^(v-m);
r=2^(m-1)*mod(p,2^(v-m+1));%基于DIT_FFT的修改；
B(p+1)=A(p+1)+A(q+1);
B(q+1)=(A(p+1)-A(q+1))*WN^r;
end
end
A=B;
disp(A);
end
NI=N/2;
for I=1:N-1
if I<NI
t=A(I+1);
A(I+1)=A(NI+1);
A(NI+1)=t;
end
T=N/2;
while NI>=T
NI=NI-T;
T=T/2;
end NI=NI+T;
end
disp('X[k]:'),disp(A);
我们选择xn=[0,1,2,3,4,5,6,7]，通过matlab自带的fft函数验证正确性，具有一般的代表性（因为一开始通过x[n]=[1,0,0,0,0,0,0,0]，虽然结果得到X[k]=[1,1,1,1,1,1,1,1]，但当改变输入离散信号时得到的结果却和fft函数相差甚远）：
%test_fft
xn=[0,1,2,3,4,5,6,7];
A=fft(xn);
disp(A);
最终得到的结果是相同的：
DIT_FFT:
最终Xk：
Columns 1 through 5
28.0000 -4.0000 + 9.6569i -4.0000 + 4.0000i -4.0000 + 1.6569i -4.0000
Columns 6 through 8
-4.0000 - 1.6569i -4.0000 - 4.0000i -4.0000 - 9.6569i
DIF_FFT:
最终Xk：
Columns 1 through 5
28.0000 -4.0000 + 9.6569i -4.0000 + 4.0000i -4.0000 + 1.6569i -4.0000
Columns 6 through 8
-4.0000 - 1.6569i -4.0000 - 4.0000i -4.0000 - 9.6569i
matlab_fft：
Columns 1 through 5
28.0000 -4.0000 + 9.6569i -4.0000 + 4.0000i -4.0000 + 1.6569i -4.0000
Columns 6 through 8
-4.0000 - 1.6569i -4.0000 - 4.0000i -4.0000 - 9.6569i
其次，根据DFT公式，我们同样可以验证结果：
%DFT
clear all;
xn=[0,1,2,3,4,5,6,7];
N=length(xn);
k=0:N-1;
n=0:N-1;
WN=exp(-i*2*pi/N);
nk=n'*k;
WNnk=WN.^nk;
Xk=xn*WNnk;
disp(Xk);
同样可以得到相同的结果。
二、算法结构分析
以DIT_FFT 为例，
1. 逆序，根据bit_reverse 规则，将x[n]每一位数值按照二进制地址（log2(N)位）进行对称
逆运算，得到的逆序序列在进行butterfly 变换。
为防止在交换过程中出现重复交换，使得不到结果，规定只有地址小的与地址大的数值交换。
2. “碟式”运算，根据如下规则：
1[][][]r m m N m X p X p W X q +=+
1[][][]r m m N m X q X p W X q +=-
12m q p -=+
2[mod(2)]v m m r p -=*
其中， 2,v
N =m 表示运算级次，m=1,2…v.
总体分为三重循环：
1) 共进行v 级butterfly 运算，令m=1:v ；
2) 第m 级运算中，又分为zu=2^(v-m)组butterfly 运算，每组的运算数据长度为L=2^m ，
每一组的开始数据地址为dizhi=0+k*(2^m), k=0,1,…zu ；
3) 在每一组中，又分为2^(m-1)次运算，每一次运算采用如上图所示的计算法则，得
到该级该组该次的butterfly 运算结果。
3. 最终将FFT 变换的结果顺序输出，得到X[k]。
DIF_FFT 则是先进性butterfly 运算，然后在对错序的X ’[k]进行bit_reverse 操作。
三、图表说明
当输入离散数值x[n]=[1,1,1,1,1,1,1,1]时，易知[]0,0X k k =≠
运行程序结果如下：
x[n]:
1 1 1 1 1 1 1 1
X[k]:
8 0 0 0 0 0 0 0
四、解决任意N 问题
对于任意的N 数据，如果不是2的整数次幂，我们可以通过补零，使数据满足butterfly 运算的要求，程序如下：
%%%%补零
clear,clc,
clear all;
xn=[1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]; %%%%%%
N1=length(xn);
n=floor(log2(N1));
if 2^n<N1
n=n+1;
end
N=2^n;
A=[xn,zeros(1,N-N1)];
%余下程序段相同。