第一章 DSP的概念与技 术特点
第一章 DSP的概念与技术特点 DSP技术
Digital Signal Processing 数字信号处理 Digital Signal Processor 数字信号处理器
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第一章中，我们将介绍的内容：
数字信号处理的特点 数字信号处理框图 DSP的结构组成特点 DSP的应用 DSP的发展趋势 如何评价DSP处理器
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§1-1 DSP的应用
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DSP的应用正在日益发展
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信息技术的发展趋势
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可编程DSP处理器以每年30%的速度增长
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通用DSP处理器的市场格局
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GSM手机框图
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软件无线电
理想的软件无线电
ADC DSP
音频, 数字视频
中频采样软件无线电
LNA BPF BPF ADC DSP
音频, 数字视频
本振
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STB（Set-Top - Box）--机顶盒
STB似乎已成为一个包罗万象的词， 凡是包含增强电视机功能的任何电 子设备都可以叫STB。一般说来， STB包含网络接口，MPEG-2传输和 解复用、声音和视频解码，显示输 出等。由于有太多的不确定性，STB 的芯片都通过软件来强化其灵活 性，满足各种格式和升级的要求。
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导弹制导示意图
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SOC
SOC is a natural trend because designers can take advantage of the benefits from increased performance and reduced cost
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基于DSP核的SOC
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Phone-On-A-Chip IP Solution
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用户端ADSL套片
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局端ADSL套片
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Intel新概念手机和使用PXA262芯片与 微软Smartphone2002的手机
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Intel PXA800F Cellular Processor
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Processor Vendors
ARM, Family of GPP cores used in most app. AMD, Family of MIPS-based app INTEL, PXA family of app. MOTOROLA, Several families of app. QUALCOMM, MSM7xxx family of app. SAMSUNG, S3Cxxx family of app. TI, OMAP families of app.
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§1-2 数字信号处理的优势
为什么要采用数字信号处理 （1）灵活性
模拟处理系统：修改硬件设计，
或调整硬件参数。
数字处理系统：改变软件设置。
例：模拟滤波器，数字滤波器，
自适应滤波器
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为什么要采用数字信号处理 （2）精度
模拟处理系统：元器件精度 数字处理系统：A/D的位数和计算
机字长，算法
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为什么要采用数字信号处理
（3）可靠性和可重复性 模拟系统：受环境温度、湿度、噪
声、电磁场等的干扰和影响大
数字系统：可靠性和可重复性好
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抗噪声干扰
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为什么要采用数字信号处理
（4）大规模集成 模拟系统：尽管已有一些模拟集
成电路，但品种较少、集成度不高、 价格较高
数字系统：DSP 体积小、功能强、
功耗小、一致性好、使用方便、性 能/价格比高
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为什么要采用数字信号处理
（5）虚拟特性与升级
模拟系统：一套系统对应一种功能 数字系统：一套系统对应多种功能，只要 装上不同的软件即可 模拟系统：升级意味着新型号的系统的研 制 数字系统：升级可以只是软件的更新
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软件使得数字系统更加灵活
软件1 软件2 软件n
滤波器
数字系统 相同硬件平台
语音合成 马达控制
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为什么要采用数字信号处理
（6）特殊应用：有些应用只有数 字系统才能实现
信息无失真压缩（LOSSLESS COMPRESSION） V型滤波器（NOTCH FILTER） 线性相位滤波器（LINEAR PHASE FILTER）
。。。。。。
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模拟信号处理 vs 数字信号处理 （7）实时性
模拟系统：除开电路引入的延时
外，处理是实时的
数字系统：由计算机的处理速度
决定
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模拟信号处理 vs 数字信号处理
（8）高频信号的处理
模拟系统：可以处理包括微波毫米波乃至光
波信号
数字系统：按照奈奎斯特准则的要求，受
S/H、A/D和处理速度的限制
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模拟信号处理 vs 数字信号处理 （9）模拟与数字信号的转换
现实世界的信号绝大多数是模拟的 （温度、速度、压力等），转换成 的电信号也是模拟的（电流、电压 等）。要实现数字处理，就必须进 行转换。
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数字化是发展的方向
信息化的基础是数字化 数字化的核心技术之一是数字信号处理 数字信号处理的任务，特别是实时处理 的任务，在很大程度上需要由DSP器件来 完成 DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅 速发展的前沿技术
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DSP信号流图
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§1-3
DSP的结构特点
微处理器（Microprocessor）的发展与分类
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通用CPU
Von Neuman结构，程序和数据的存储空 间合二而一； 8-bit Apple（6502），NEC PC-8000 （Z80） 8086/286/386/486/Pentium/Pentium II/ Pentium III
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通用CPU
PowerPc 64-bit CPU（SUN Sparc，DEC Alpha, HP） CISC 复杂指令计算机, RISC 精简指 令计算机 采取各种方法提高计算速度，提高时 钟频率，高速总线，多级Cashe，协处 理器等
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