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数字信号处理技术的最新发展

数字信号处理技术的最新发展
数字信号处理技术的最新发展

数字信号处理技术的最新发展

电子与信息工程学院 12S005044 郭晓江

摘要:数字信号处理(DSP,digital signal processing)是一门涉及许多领域的新兴学科,在现代科技发展中发挥着极其重要的作用。近年来,随着半导体技术的进步,处理器芯片的处理能力越来越强大,使得信号处理的研究可以主要放在算法和软件方面,不再像过去那样需要过多考虑硬件。由于它的出色性能,DSP 目前被广泛应用于数字通信、信号处理、工业控制、图像处理等领域。自从数字信号处理器问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图像处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低,控制界已对此产生浓厚兴趣,已在不少场合得到成功应用。数字信号处理(DSP)是广泛应用于许多领域的新兴学科,因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,广泛应用于实时信号处理系统中。DSP 技术在数据通信、汽车电子、图像处理以及声音处理等领域应用广泛。

DSP国际发展现状

国外的商业化信号处理设备一直保持着快速的发展势头。欧美等科技大国保持着国际领先的地位。例如美国DSP research公司,Pentek公司,Motorola 公司,加拿大Dy4公司等,他们很多已经发展到相当大的规模,竞争也愈发激烈。我们从国际知名DSP技术公司发布的产品中就可以了解一些当今世界先进的数字信号处理系统的情况。

以Pentek公司一款处理板4293为例,使用8片TI公司 300 MHz的TMS320C6203芯片,具有19 200 MIPS的处理能力,同时集成了8片32 MB的SDRAM,数据吞吐600 MB/s。该公司另一款处理板4294集成了4片Motorola MPC7410 G4 PowerPC处理器,工作频率400/500 MHz,两级缓存256K×64 bit,最高具有16MB 的SDRAM。

ADI公司的TigerSHARC芯片也由于其出色的协同工作能力,可以组成强大的处理器阵列,在诸多领域(特别是军事领域)获得了广泛的应用。以英国Transtech DSP公司的TP-P36N为例,它由4~8片TS101b(TigerSharc)芯片构成,时钟 250 MHz,具有6~12 GFLOPS的处理能力。

DSP应用产品获得成功的一个标志就是进入产业化。在以往的20年中,这一进程在不断重复进行,而且周期在不断缩小。在数字信息时代,更多的新技术和新产品需要快速地推上市场,因此,DSP的产业化进程还是需要加速进行。随着竞争的加剧,DSP生产商随时调整发展规划,以全面的市场规划和完善的解决方案,加上新的开发历年,不断深化产业化进程。

2002年1月7日~11日,在美国拉斯维加斯举行的全球最大的消费类电子产品展CES (Consumer Electronic Show),以及2月1 日在英国伦敦科学博物馆开幕“通向未来”科学技术展,展示了最新研究开发的 DSP 新技术新产品在通信领域的应用。DSP制造商新推出一系列的产品,并且都瞄准了通信领域的应用。

作为处理数字信号的DSP技术,为人们快速的获取、分析和利用有效信息奠定了基础,必将进一步得到社会各界的普遍关注,由此可见,DSP技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。相信在不久的将来,随着制造技术和新材料技术的不断发展DSP技术将会出现一个飞跃,达到一个新的水平。全球DSP产品将向着高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展,DSP 芯片将越来越多地渗透到各种电子产品当中,成为各种电子产品尤其是通信类电子产品的技术核心。DSP未来的发展趋势,大致可以分为以下几个方向:在定制DSP中,LSI Logic、3DSP及新成立的Siroyan公司展示了新颖的DSP 产品,这些产品涵盖了从3G无线基站到无线局域网(WLAN)广泛应用。Equator 技术公司推出一个数字视频新方案,Broadcom公司第一次提供piceEngine的DSP 解决方案,可以应用于网络电话VoIP网关。 LSI Logic公司新推出第二代ZSP 结构以及首次采用该结构实现的内核ZSP600,它是在ZSP400基础上扩展的软件兼容版本,嵌入的内核采用0.13mm工艺技术,运行于300MHz,将能够实现更高的速度和更低的功耗。

3DSP公司推出了其DSP技术的首个特殊应用实现方案UniPHY,该方案针对宽带应用中物理层(PHY)的信号处理进行优化,特别是802.11a和802.11b WLAN。该单指令多重数据内核运行于400MHz,将来可达1GHz。据称这是首款针对宽带物理层的信号处理进行优化的DSP内核,它是一种能够实现具有成本效益的多标准方案。UniPHY最初是在2001年底推出的,而委托台积电(TSMC)公司生产的开发芯片将于2002年第二季度推出。作为定制DSP市场中的最新进入者,Siroyan 公司也展示了其OneDSP结构,它采用200MHz的VLIW内核群组实现DSP和RISC 指令,通常可省略独立的通用MPU。Siroyan首席设计师Nigel Topham认为该公司开发的处理器可以运行于两种模式,这是通信应用中的处理器最经常使用的两类代码。OneDSP结构中每个内核都有两套执行单元,可以分别处理DSP和类似RISC指令。第一个产品SRA328已于2002年4月推出。

DSP未来的发展趋势

全球DSP产品将向着高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展,DSP芯片将越来越多地渗透到各种电子产品当中,成为各种电子产品尤其是通信类电子产品的技术核心。DSP未来的发展趋势,大致可以分为以下几个方向:(1)数字信号处理器的内核结构进一步改善,多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位。

(2)DSP 和微处理器的融合

微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但其数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,如数字蜂窝电话就需要监测和声音处理功能。因此,把DSP和微处理器结合起来,用单一芯片的处理器实现这两种功能,将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发,同时简化设计,减小PCB体积,降低功耗和整个系统的成本。

(3)DSP 和高档CPU的融合

大多数高档GPP,如Pentium 和PowerPC都是SIMD指令组的超标量结构,速度很快。LSI Logic 公司的LSI401Z采用高档CPU的分支预示和动态缓冲技术,结构规范,利于编程,不用担心指令排队,使得性能大幅度提高。Intel公司涉足数字信号处理器领域将会加速这种融合。

(4)DSP 和SOC的融合

SOC(System-On-Chip)系统包括DSP 和系统接口软件等。比如Virata公司购买了LSI Logic公司的ZSP400处理器内核使用许可证,将其与系统软件如USB、10BASET、以太网、UART、GPIO、HDLC等一起集成在芯片上,应用在xDSL上,得到了很好的经济效益。因此,SOC芯片近几年销售很好,由1998年的1.6亿片猛增至1999年的3.45亿片。1999年,约39%的SOC产品应用于通讯系统。毋庸置疑,SOC将成为市场中越来越耀眼的明星。

(5)DSP 和FPGA的融合

现场编程门阵列器件和DSP集成在一块芯片上,可实现宽带信号处理,大大提高信号处理速度。据报道,Xilinx 公司的Virtex-II FPGA对快速傅立叶变换(FFT)的处理可提高30倍以上。它的芯片中有自由的FPGA可供编程。Xilinx公司开发出一种称作Turbo卷积编译码器的高性能内核。设计者可以在FPGA中集成一个或多个Turbo内核,它支持多路大数据流,以满足第三代(3G)WCDMA无线基站和手机的需要,同时大大节省开发时间,使功能的增加或性能的改善非常容易。因此在无线通信、多媒体等领域将有广泛应用。

(6)努力向系统级集成DSP迈进,将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、外围电路单元、存储单元统统集成在一个芯片上,成为DSP系统级集成电路。(7)DSP的内核结构进一步改善。多通道结构和单指令多重数据、超长指令字结构、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的哈佛结构在新的高性能处理器中将占据主导地位。

(8)追求更高的运算速度和进一步降低功耗和几何尺寸。

(9)定点DSP是主流。虽然浮点DSP的运算精度更高,动态范围更大,但定点DSP器件的成本较低,对存储器的要求也较低,而且耗电较省。因此,定点运算的可编程DSP器件仍是市场上的主流产品。据统计,目前销售的DSP器件中的80%以上属于16位定点可编程DSP器件,预计今后的比重将逐渐增大。

(10)与可编程器件结合。与常规DSP器件相比,FPGA器件配合传统的DSP器件可以处理更多信道,可在基站中用来实现高速实时处理功能,满足无线通信、多媒体等领域多功能和高性能的要求。

(11)向着集成DSP方向发展。目前的DSP多数基于RISC(精简指令集)结构,这种结构的优点是尺寸小、功耗低、性能高。现在各DSP厂纷纷采用新工艺,将几个DSP核、MPU核、专用处理单元、外围电路单元和存储单元集成在一个芯片上,成为DSP系统级集成电路。

(12)内核结构进一步改善。多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、超长指令字结构(VLIM)、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的超级哈佛结构在高性能处理器将占据主导地位。

(13)进一步降低功耗和几何尺寸。DSP的应用范围已经扩大到人们工作生活的各个领域,特别是便携式手持产品对于低功耗和尺寸的要求很高,所以DSP有待于进一步降低功耗。随着CMOS的发展,提高DSP的运算速度和降低功耗尺寸是完全可能的。

(14)与可编程器件结合。DSP在许多新的领域的应用要求它借助PLD或FPGA 来满足日益增长的处理要求。与常规DSP器件相比,FPGA器件配合传统DSP器件可以处理更多的信道,来满足无线通信、多媒体等领域的多功能和高性能的需要。

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数字信号处理的应用和发展前景

数字信号处理的应用与发展趋势 作者:王欢 天津大学信息学院电信三班 摘要: 数字信号处理是应用于广泛领域的新兴学科,也是电子工业领域发展最为迅速的技术之一。本文就数字信号处理的方法、发展历史、优缺点、现代社会的应用领域以及发展前景五个方面进行了简明扼要的阐述。 关键词: 数字信号处理发展历史灵活稳定应用广泛发展前景 数字信号处理的简介 1.1、什么是数字信号处理 数字信号处理简称DSP,英文全名是Digital Signal Processing。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备以数字的形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。 DSP系统的基本模型如下: 数字信号处理是一门涉及许多学科且广泛应用于许多领域的新兴学科。它以众多的学科为理论基础,所涉及范围及其广泛。例如,在数学领域、微积分、概率统计、随即过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具;同时与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等学科也密切相关。近年来的一些新兴学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都是与数字信号处理密不可分的。数字信号处理可以说许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一门新兴学科的理论基础。 1.2、数字信号系统的发展过程 数字信号处理技术的发展经历了三个阶段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅里叶变换的经典数字信号处理, 其系统由分立的小规模集成电路组成, 或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能, 当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理, 主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展, 理论和技术进入到以快速傅里叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段, 出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片, 例如美国德州仪器公司(TI公司) 的TMS32010 芯片, 在全世界推广应用, 在雷达、语音通信、地震等领域获得应用, 但芯片价格较贵, 还不能进 入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人, 理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段, 能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息, 硬件采用更高速的DSP 芯片, 能实时地完成巨大的计算量, 以TI 公司推出的TMS320C6X 芯片为例, 片内有两个高速乘法器、6 个加法器, 能以200MHZ 频率完成8 段32 位指令操作, 每秒可以完成16 亿次操作, 并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X 、C3X 、C5X 、C6X不同应用范围的系列, 新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用, 数字化的产品性能价 格比得到很大提高, 占有巨大的市场。 1.3、数字信号处理的特点

DSP发展现状

2016 年春季学期研究生课程考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:高速d S P原理、应用及实践学生所在院(系):电气学院 学生所在学科:仪器科学与技术 学生姓名:赵梵丹 学号:15S001012 学生类别:学术型 考核结果阅卷人

DSP应用现状及发展趋势 引言 在过去的几年中,各种各样的数字信号处理方法层出不穷。数字信号处理器已经成为许多消费、通信、医疗、军事和工业类产品的核心器件。在实际应用中可以选用的数字信号处理实现方法很多,但是,数字信号处理器(DSP)以其在处理速度、价格和功耗上的无以替代的优势赢得了大多数用户的信任。随着信息家电、网络通信和3G 移动通信的飞速发展,作为最关键的核心器件的数字信号处理器,将会把人们带入高速信息化的时代。 一、DSP 的发展历程 DSP 是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU 还快10~50 倍。在当今数字化时代背景下,DSP 已成为通信、计算机和消费类产品等领域的基础器件。业内人士预言,DSP 将是未来集成电路中发展最快的电子产品,并成为电子产品更新换代的决定因素。在DSP 出现之前,数字信号处理只能依靠MPU(微处理器)来完成,但MPU 较低的处理速度无法满足高速实时的要求,因此,20 世纪70 年代有人提出了DSP 的理论和算法,而DSP 仅仅停留在教科书上,即便是研制出来的DSP 系统也只是分离元件组成的,其应用领域仅局限于军事、航空航天等部门。 随着大规模集成电路技术的发展,1982 年世界上诞生了首枚DSP 芯片,这种DSP 器件采用微米工艺NMOS 技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运行速度却比MPU 快了几十倍,尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛的应用。DSP 芯片的问世,标志着DSP 应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。随着CMOS 技术的进步与发展,第二代基于CMOS 工艺的DSP 芯片应运而生,其存储容量和运算速度成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80 年代后期,第三代D S P 芯片问世,运算速度进一步提高,应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。90 年代DSP 发展最快,相继出现了第四代和第五代DSP 器件。现在的DSP 属于第五代产品,它与第四代相比,系统集成度更高,将DSP 芯片及外围组件综合集成在单一芯片上,这种集成度极高的DSP 芯片不仅在通信、计算机领域大显身手,而且逐步渗透到了人们日常消费领域,前景十分可观。目前,常见的DSP 芯片有TI 的TMS320 系列,ADI 公司的DSP2100 系列,Lucent 的16000 系列,Motorola 公司的DSP 56602 和56603 系列等。

DSP技术应用及发展前景浅析

DSP技术应用及发展前景浅析 【摘要】数字信号处理(DSP)是广泛应用于许多领域的新兴学科,因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,广泛应用于实时信号处理系统中。本文概述了DSP技术在各个领域的应用状况,以及在未来的发展前景。 【关键词】数字信号处理数据处理信息技术 1 引言 20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。 2 DSP目前的主要应用领域 DSP技术在数据通信、汽车电子、图像处理以及声音处理等领域应用广泛。 (1)数字化移动电话 数字移动电话可划为两大类:高速移动电话和低速移动电话。而无论是高速移动电话还是低速移动电话,都要用至少1个DSP,因此,高速发展的数字化移动电话急需极为大量的DSP器件。 (2)数据调制解调器 数字信号处理器的传统应用领域之一,就是调制解调器。调制解调器是联系通信与多媒体信息处理系统的纽带。利用PC机通过调制解调器经由电话线路,实现拨号连接Internet 是最简便的访问形式。由于Internet用户急剧增加,由PC机上利用浏览程序调用活动图像信息量增大,就需要使用数据传送速度更高的调制解调器。这就意味,在高速调制解调器里需要更高性能的DSP器件。 (3)磁盘/光盘控制器需求 多种信息存储媒体产品的迅速发展,诸如磁盘存储器、CD-ROM和DVD (DigitalVersatileDisk)-ROM的纷纷上市。今日的磁盘驱动器HDD,存储容量已相当可观,大型HDD姑且不谈,就连普通PC机的HDD的存储容量也远在1GB以上,小型HDD 向高密度、高存储容量和高速存取方向发展,其控制器必须具备高精度和高速响应特性,它所用的DSP性能也是今非昔比,高速DSP是必不可少的关键性器件。 (4)图形图像处理需求 DVD里应用的活动图像压缩/解压缩用MPEG2编码/译码器,同时也广泛地应用于视频点播VOD、高品位有线电视和卫星广播等诸多领域。这些领域应用的DSP应该具备更高的处理速度和功能。而且,活动图像压缩/解压技术也日新月异,例如,DCT变换域编码很难提高压缩比与重构图像质量,于是出现了对以视觉感知特性为指导的小波分析图像压缩方法。新的算法出现,要求相应的高性能DSP。 (5)汽车电子系统及其它应用领域 汽车电子系统日益兴旺发达,诸如装设红外线和毫米波雷达,将需用DSP进行分析。利用摄像机拍摄的图像数据需要经过DSP处理,才能在驾驶系统里显示出来,供驾驶人员参考。因此,DSP在汽车电子领域的应用也必然会越来越广泛。 (6)声音处理。 声音数字压缩技术早已开始应用,其中以脉冲编码调制(PCM)的方法最普遍。由于其

dsp的发展前景(精)

DSP市场拓展纵横谈 在经历整整二十年的市场拓展之后,DSP所树立的高速处理器地位不仅不可动摇,而且业已成为数字信息时代的核心引擎。与此同时,DSP的市场正在蓬勃发展。根据Forward Concepts 分析家的预测,今年全球DSP销量将达到$82亿美元,比去年增加约三分之一。而对于2004年和2005年的预测值,则分别是$108亿元和$140亿元,并预言未来几年DSP都将以每年超过30%的速度成长。根据CCID权威的分析,中国DSP市场今年可达到120亿元人民币,比去年增长约40%,未来的增长将可能超过全球的平均速度。 (本文转自电子工程世界:) DSP商品化历程 对于TI推出业界第一颗商用DSP的历史,TI首席科学家Gene Frantz在一篇名为《DSP: 如何使TI风险业务变成其最大的业务(DSP: How TI's Risky Business became it BIGGEST business)》的文章有极为精彩的分析。在这篇文章中他提到DSP最初还只是一项技术的名称,既数字信号处理。这项技术在二十世纪六十年代从校园中兴起,到七十年代才由计算机实现部分实时处理,而多用于高尖端领域。DSP既与大量运算相关,每秒完成运算一百万次运算就变为一个新的单位MIPS,而实现每个MIPS的成本高达$10到$100美元便成为商品化的障碍。 八十年代前后,陆续有公司设计出适合于DSP处理技术的处理器,于是DSP开始成为一种高性能处理器的名称。TI在1982年发表一款DSP处理器名为 TMS32010,其出色的性能和特性倍受业界的关注,当然新兴的DSP业务的确承担着巨大的风险,究竟向哪里拓展是生死攸关的问题。当努力使DSP处理器每MIPS成本也降到了适合于商用的低于$10美元范围时,DSP不仅在在军事,而且在工业和商业应用中不断获得成功。1991年TI推出的DSP批量单价首次低于$5美元而可与16 位的微处理器相媲美,但所能提供的性能却是其5至10倍。 进入九十年代,有多家公司跻身于DSP领域与TI进行市场竞争。TI首家提供可定制 DSP,称作cDSP。cDSP 基于内核 DSP的设计可使DSP具有更高的系统集成度,大加速了产品的上市时间。同时TI瞄准DSP电子市场上成长速度最快的领域,适时地提供各种面向未来发展的解决方案。到九十年代中期,这种可编程的DSP器件已广泛应用于数据通信、海量存储、语音处理、汽车电子、消费类音频和视频产品等等,其中最为辉煌的成就是在数字蜂窝电话中的成功。德州仪器通过不断革新,推陈出新,DSP业务也一跃成为TI的最大的业务,并始终处于全球DSP市场的领导地位。虽然这个阶段DSP每MIPS的价格已降到10美分到1美元的范围,但DSP所带动的市场规模巨大。

数字信号处理技术的最新发展

数字信号处理技术的最新发展 电子与信息工程学院12S005044 郭晓江 摘要:数字信号处理(DSP,digital signal processing)是一门涉及许多领域的新兴学科,在现代科技发展中发挥着极其重要的作用。近年来,随着半导体技术的进步,处理器芯片的处理能力越来越强大,使得信号处理的研究可以主要放在算法和软件方面,不再像过去那样需要过多考虑硬件。由于它的出色性能,DSP目前被广泛应用于数字通信、信号处理、工业控制、图像处理等领域。自从数字信号处理器问世以来,由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图像处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低,控制界已对此产生浓厚兴趣,已在不少场合得到成功应用。数字信号处理(DSP)是广泛应用于许多领域的新兴学科,因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,广泛应用于实时信号处理系统中。DSP技术在数据通信、汽车电子、图像处理以及声音处理等领域应用广泛。 DSP国际发展现状 国外的商业化信号处理设备一直保持着快速的发展势头。欧美等科技大国保持着国际领先的地位。例如美国DSP research公司,Pentek公司,Motorola公司,加拿大Dy4公司等,他们很多已经发展到相当大的规模,竞争也愈发激烈。我们从国际知名DSP技术公司发布的产品中就可以了解一些当今世界先进的数字信号处理系统的情况。 以Pentek公司一款处理板4293为例,使用8片TI公司300 MHz的TMS320C6203芯片,具有19 200 MIPS的处理能力,同时集成了8片32 MB的SDRAM,数据吞吐600 MB/s。该公司另一款处理板4294集成了4片Motorola MPC7410 G4 PowerPC处理器,工作频率400/500 MHz,两级缓存256K×64 bit,最高具有16MB 的SDRAM。 ADI公司的TigerSHARC芯片也由于其出色的协同工作能力,可以组成强大的处理器阵列,在诸多领域(特别是军事领域)获得了广泛的应用。以英国Transtech DSP公司的TP-P36N为例,它由4~8片TS101b(TigerSharc)芯片构成,时钟250 MHz,具有6~12 GFLOPS的处理能力。 DSP应用产品获得成功的一个标志就是进入产业化。在以往的20年中,这一进程在不断重复进行,而且周期在不断缩小。在数字信息时代,更多的新技术和新产品需要快速地推上市场,因此,DSP的产业化进程还是需要加速进行。随着竞争的加剧,DSP生产商随时调整发展规划,以全面的市场规划和完善的解决方案,加上新的开发历年,不断深化产业化进程。 2002年1月7日~11日,在美国拉斯维加斯举行的全球最大的消费类电子产品展CES (Consumer Electronic Show),以及2月1 日在英国伦敦科学博物馆开幕“通向未来”科学技术展,展示了最新研究开发的DSP 新技术新产品在通信领域的应用。DSP制造商新推出一系列的产品,并且都瞄准了通信领域的应用。 作为处理数字信号的DSP技术,为人们快速的获取、分析和利用有效信息奠定

数字信号处理技术及发展趋势

数字信号处理技术及发展趋势 贵州师范大学物电学院电子信息科学与技术 罗滨志 120802010051 摘要 数字信号处理的英文缩写是DSP,而数字信号处理又是电子设计领域的术语,其实现的功能即是用离散(在时间和幅度两个方面)所采样出来的数据集合来表示和处理信号和系统,其中包括滤波、变换、压缩、扩展、增强、复原、估计、识别、分析、综合等的加工处理,从而达到可以方便获得有用的信息,方便应用的目的【1】。而DPS实现的功能即是对信号进行数字处理,数字信号又是离散的,所以DSP大多应用在离散信号处理当中。 从DSP的功能上来看,其发展趋势日益改变着我们的科技的进步,也给世界带来了巨大的变化。从移动通信到消费电子领域,从汽车电子到医疗仪器,从自动控制到军用电子系统中都可以发现它的身影【2】。拥有无限精彩的数字信号处理技术让我们这个世界充满变化,充满挑战。 In this paper Is the abbreviation of digital signal processing DSP, the digital signal processing (DSP) is the term in the field of electronic design, the function of its implementation is to use discrete (both in time and amplitude) sampling represented data collection and processing of signals and systems, including filtering, transformation, compression, extension, enhancement, restoration, estimation, identification, analysis, and comprehensive processing, thus can get useful information, convenient for the purpose of convenient application [1]. And DPS the functions is to digital signal processing, digital signal is discrete, so most of DSP applications in discrete signal processing. From the perspective of the function of DSP, and its development trend is increasingly changing our of the progress of science and technology, great changes have also brought the world. From mobile communication in the field of consumer electronics, from automotive electronics to medical equipment, from automatic control to the military electronic systems can be found in the figure of it [2]. Infinite wonderful digital signal processing technology to let our world full of changes, full of challenges

DSP技术应用现状以及发展趋势精

DSP技术应用现状以及发展趋势(精)

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DSP技术应用现状以及发展趋势 一、数字信号处理结构。 实时数字信号处理系统:采集系统+DSP芯片 非实时系统:pc机上进行处理系统的模拟与仿真或仿真库+DSP芯片。 1 DSP、MCU、MPU的关系 微控制器MCU通俗的称呼是单片机,它与微处理器MPU是微机技术的两大分支。MPU的发展动力是人类对无止境的海量数值运算的需求,速度越来越快。MC U的发展是为了满足被控制对象的要求,向高可靠性、低功耗、低成本发展。一般MCU的引脚数在60以下,MCU以8位机为主、32位机为辅。有趋势提高MCU的运算功能,将DSP集成到MCU中,比如32位的MC68356集成了Motorola的DSP560 02。 微控制器MCU一直存在两种基本结构:哈佛(Harvard)结构和冯诺依曼 (von Meumann)结构,还可进一步讲是对应成复杂指令集计算机CISC和精简指令计算机RISC。冯诺伊曼结构具有单一总线PRAM或DRAM都映射到同一地址空间,总线宽度与CPU类型匹配。哈佛结构具有独立的程序总线和数据总线,CISC的指令一般是微码miccode,每条指令由CPU解码为许多基本指令,基于CISC的微控制器一般很复杂,都采用冯诺伊曼结构,所需要的程序存储器比RISC产品少。微码在CPU产生而限制了CISC器件的带宽,其指令集也比RISC器件大。 68000的MPU是准32位的MPU,内部32位,外部总线是16位。苹果机就是用68000系列,它的运行分成系统态和用户态,其设计是面向分时多任务或实时操作系统的,68000的总线后来变成VME总线标准。到68020就是全32位了。 1991年IEEE1149.1即JTAG的公布满足了IC制造商的措施需求,也给ASIC、MCU 、MPU、DSP、PLD、FPGA等的用户带来方便。一般十万门以上的IC都有JTAG 接口,1993年IEEE1149.5对JTAG作了修正(5线接口)。IC的测试分成晶片级、IC 封装级、电路板与系统极,JTAG完成了前两者的测试。适于68000系列的32位机的开发工具ICD32是一段扁平电缆,一端接IC的JTAG的5线接口,一端通过25芯头(里面有GAL)接PC机并口。传统上,微控制器MCU与微处理器MPU是两大分支,而DSP是MCU的一种特殊变形。但是从实质讲,MPU多半是CISC,除了DSP 之外的MCU也是CISC。而DSP是RISC。所以比较时更适合DSP与MPU相比,MP U适宜于相同管理这样的应用中,以条件判断为主的应用,以软件管理的操作系统为核心的产品,MPU的设计侧重于不妨碍程序的 流程,以保证操作系统支持功能及转移预测功能等。而DSP侧重于保证数据的顺利通行,结构尽量简单。 2 冯·诺依曼结构和哈佛结构 3

数字信号处理的新技术及发展

数字信号处理的新技术及发展 摘要:数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。本文简述了数字信号处理技术的发展过程,分析了数字信号处理技术在多个领域应用状况,介绍了数字信号处理技术的最新发展,对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。 关键词:信号数字信号处理信息技术DSP 0引言 自从数字信号处理(Digital Signal Processor)问世以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生,并到迅速的发展。由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图像处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低,控制界已对此产生浓厚兴趣,已在不少场合得到成功应用。 1数字信号处理技术的发展历程 DSP的发展大致分为三个阶段: 在数字信号处理技术发展的初期(二十世纪50-60年代),人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。 随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品,标志了实时数字信号处理领域的重大突破。Ti公司之后不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。Ti公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。 随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指

数字信号处理技术的应用和发展

数字信号处理技术的应用和发展 摘要互联网信息化技术的不断进步和应用范围的持续拓宽加速了数字时代的到来。数字信号处理技术是将声音、图片或者是视频进行信息的模拟再将其转化为数字信息,该技术也是数字时代的标志性技术,目前已经在仪器仪表、通信、计算机以及图像图形处理等领域得到了广泛应用。本文结合数字处理技术的特点,就其应用现状和发展方向进行了思考。【关键词】数字信号处理数字时代计算机技术发展 计算机、机械制造、通讯等技术的进步为数字信号处理技术的发展提供了基础。数字信息护理技术可以对更大层面的数据信息进行分析处理,作为数字信号处理环节中实用性较强的应用型技术综合了数字信号处理理论、硬件技术、软件技术等。分析数字信号技术的发展现状对于技术和优化和应用水平的提高有着重要的理论意义和现实意义。 1 数字信号处理技术概述 1.1 数字信号处理技术的特点 数据提取和转化是数字信号处理技术的本质特征,该技术就是将各类信号从复杂的环境中提取出来并将其转化为更加容易识别和利用的形式。高速的运算能力和高准确性的运算结果是数字信号处理技术的显著特征。通过独特的寻址模式和流水线结构是数字信号处理技术的主要运算方法。在一个指令周期内分别进行一次乘法和一次加法就是硬件乘法累加操作,该技术应用在实际的操作中速度可以达到800Mb/s。除此之外数字信号处理技术的稳定性也十分出色,通过二值逻辑的采用使得数字信号处理技术可以保证较强的环境使用能力。在软件的作用下数字处理技术可以实现参数的修改,保证较强的灵活性。 1.2 数字信号处理技术应用的意义

各类新技术的出现与发展对于社会生产和人类生活产生了巨大的影响,数字信号处理技术作为一项发展较快且适用性强的技术,其发展迅速在各个领域的应用水平也不断提高,销售价格也随之降低。目前应用中的数字信号处理技术的总线、资源及技术结构的标准化程度不断提高,一方面这会加剧我国的电子产品行业的竞争,另一方面也会促进电子产品和其他相关行业的进步与发展。 2 数字信号处理技术的应用思考 2.1 通信领域的应用 目前数字信号技术已经在众多领域得到了应用,通信领域中信号处理技术的应用推动了通信技术的发展和通信行业的变革。数字信号处理技术显著提高了通信信号和信息的处理效率和处理质量,为通信技术的进步与变革提供了基础,数字信号处理技术已经成为了通信理论中的一个新的学科,加快了无线系统成为主流通信方式的进程,数字信号处理技术对于通信行业的发展有着重要的支撑和引导作用,可视电话以及通信扩频等都需要数字信号处理技术参与的情况下才可以实现。 2.2 图像图形技术领域的应用 数字信号处理技术在图像图形技术领域的应用主要集中在有线电视机高品位卫星广播中,除此之外在MPEG2编码器和译码器、DVD活动中的图像压缩和解压中也发挥着重要的作用。数字信号处理技术的应用有效推动了信息处理速度和处理功能的提高,科技的不断进步加快了活动影像解压技术的快速发展。 2.3 仪器仪表领域中的应用 目前仪器仪表领域中相关测量工作中也有着数字信号处理技术的应用,于此同时该技术有取代高档单片机成为主流仪器仪表测量方式的趋势。在仪器仪表的开发和测量中应用数字信号处理技术有利于产品档次的提高,相较于传统的信息处理技术数字信号处理技术的内在资源

DSP的历史、现状与发展趋势

DSP的历史、现状与发展趋势 一、内容摘要: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。DSP 可以代表数字信号处理器(Digital Signal Processor),也可以代表数字信号处理技术(Digital Signal Processing)。本文就DSP的发展历史、国内外现状和DSP未来的发展前景作了简单的介绍。 二、关键字:DSP 历史现状特点发展趋势 三、内容: (一)、DSP的发展历史: 数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。DSP有两种含义:digital Signal Processing(数字信号处理)、Digital Signal Processor (数字信号处理器)。我们常说的DSP指的是数字信号处理器。数字信号处理器是一种适合完成数字信号处理运算的处理器。20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。在当今的数字化时代背景下,DSP己成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件。DSP的发展大致分为三个阶段: 在DSP出现之前数字信号处理只能依靠微处理器来完成。但由于微处理器较低的处理速度不快,根本就无法满足越来越大的信息量的高速实时要求。因此应用更快更高效的信号处理方式成了日渐迫切的社会需求,到了70年代,有人提出了DSP的理论和算法基础。但那时的DSP仅仅停留在教科书上,即使是研制出来的DSP系统也是由分立元件组成的,其应用领域仅局限于军事、航空航天部门。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mP D7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP 器件。 随着大规模集成电路技术和半导体技术的发展,1982年世界上诞生了第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品。这种DSP器件采用微米工艺N MOS技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运算速度却比微处理器快了几十倍,尤其在语言合成和编码译码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至80年代中期,随着CMOS工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。 80年代后期,第三代DSP芯片问世,运算速度进一步提高,其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代DSP发展最快,相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第五代产品,它与第四代相比,系统集成度更高,将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手,而且逐渐渗透到人们的日常生活领域。经过20多年的发展,DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面,并逐步成为电子产品更新换代的决定因素。 (二)、DSP的现状: 中国DSP的发展现状: 一、市场发展现况

数字信号处理技术的发展及其思考

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c016310401.html, 数字信号处理技术的发展及其思考 作者:陈文灵 来源:《电子技术与软件工程》2015年第01期 当前我国的科学技术正处在不断发展阶段,一些较为先进的技术已经在人们的生活中得到了广泛应用,其中数字信号处理技术在这一进步中就表现的较为突出。数字信号处理技术是当前数字化时代的一个比较重要的技术,它主要就是将视频以及图片和声音等进行模拟信息转换成数字信息的一种技术,。本文主要就是对这一数字信号的处理技术的发展现状进行深入的分析研究,希望通过此次的努力能够对实际起到一定的指导作用。 【关键词】数字信号处理技术发展 在进入新的世纪以来,我国的通讯以及计算机等先进技术得到了飞速的发展,所涉及的领域也愈来愈大,从大的角度分析来看,当前的数字信号处理技术已经将理论转换成了实用性较强的应用型技术,其组成部分主要包含了数字信号处理理论以及硬件技术和软件技术等方面,数字信号处理技术对人们的生活已经产生了很重要影响。 1 数字信号处理技术的基本概述 1.1 数字信号处理技术的特点分析 对于数字信号处理技术其最为本质的就是对数据的转换以及提取,也就是把信息从各种复杂的环境当中加以提取,随之再进行对其转换,从而能够成为方便于人识别的这样一种形式。在数字信号处理技术自身有着较为鲜明的特点,其中最为主要的有高速度以及高准确率的运算能力。这一技术的主要运算方法便是通过流水线结构以及较为独特的寻扯模式等。在硬件乘法累加操作方面主要就是指在一个指令周期内进行实现一次乘法和一次加法,而在实际的操作中其速度高达800Mb/s。另外就是这一技术有着稳定性的特点,这一技术是采取二值逻辑所以在环境的适应能力方面相对较强。还能够在软件的作用下对处理的参数进行修改,所以在灵活性方面也较强。 1.2 数字信号处理技术的重要性分析 在当前的发展过程中,由于新技术的进步,对于现阶段的诸多领域的生产生活都起到了重要的作用,而数字信号处理技术的发展也比较的迅速,在销售价格方面也在不断的降低,当前所采用的技术结构以及总线和资源都已经逐渐的形成标准化的趋势,这将会给我国的电子产品这一行业带来新的竞争和发展,也会促进我国的其它相关行业的进步。 2 数字信号处理技术的实际应用及发展思考探究 2.1 数字信号处理技术的实际应用探究

DSP技术发展趋势

DSP技术发展趋势 摘要:本文主要讲了什么是DSP技术,以及DSP的技术发展趋势、市场发展趋势。 一、引言 数字信号处理(Digital Signal Processing,即DSP),起源于上个世纪80年代,是一门涉及到许多学科并且广泛应用在很多领域的热门学科。它利用微型计算机、专用处理设备,以数字方式对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别处理,得到人们需要的信号形式。它紧紧围绕着数字信号处理的理论、实现以及应用发展。 二、DSP技术 数字信号处理(DSP)的理论基础涉及的范围非常广泛。比如微积分、概率统计、随机过程、数值分析等数学基础是数字信号处理的基本工具,同时它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信原理、故障诊断,传感器技术等密切相关,还有近些年来蓬勃发展的一些学科:人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。 正是由于有这些理论发展的前提基础,和广泛的市场需求,DSP处理的器件也应运而生,在广泛应用在各个领域的同时得到迅速的发展。世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811,在这之后,1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个非常重要的里程碑。即使这两种芯片内部没有现代DSP芯片的单周期乘法器,但是他们为DSP的蓬勃、迅速发展奠定了很重要的基础。接着,1980年,日本NEC公司推出了第一个具有乘法器的商用DSP芯片,随后,美国德州仪器公司(TI 公司)推出一系列DSPs产品,广泛地应用在信号处理的各个领域。 三、技术发展趋势 1、数字信号处理器的内核结构进一步改善,多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位,如Analog Devices的 ADSP-2116x。 2、DSP 和微处理器的融合: 微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,如数字蜂窝电话就需要监测和声音处理功能。因此,把DSP和微处理器结合起来,用单一芯片的处理器实现这两种功能,将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发,同时简化设计,减小PCB体积,降低功耗和整个系统的成本。例如,有多个处理器的Motorola公司的DSP5665x,有协处理器功能的Massan公司FILU-200,把MCU功能扩展成DSP和MCU功能的TI公司的

(完整word版)关于数字信号处理技术的应用与发展

关于数字信号处理技术的应用与发展 摘要:在现代化科学技术发展的过程中,数字化信 号处理技术已经深入应用到各行各业的发展之中,例如工业控制、医疗卫生事业等,都有所涉猎,甚至在国防军事方面也得到了一定的应用,可以说在当前社会发展的进程中,已经完全不能脱离开数字信号处理技术的应用了。正是因为如此,本文对其应用以及今后的发展予以一定的阐述,希望在今后的应用中可以得到更加广阔的发展空间。 关键词:数字信号处理技术;实现方法;应用;发展前景 在我国近几年的发展进程中,数字信号的相关处理技术已经得到了质的的飞跃,这是一种对数字以及符号进行转化,并且排列成为有效序列的一种技术,这一技术主要应用在计算机以及其他相关设备中,并且在计算方法上具有特殊之处,主要是采用了数值计算法,可以达到方便信息应用的效果。本文主要探讨了这一技术在图形处理以及机器人控制等方 面的应用,希望在未来的时代发展中,这一技术可以具有更加广泛的应用。 1、数字信号处理技术所具有的特点以及实现方式 在数字信号的处理上,主要可以通过三种途径得以实现。

第一种途径是采用软件得以实现的,这种方式主要应用在编程的过程中,这套程序既能通过处理者的开发得到应用,也可以通过现有的程序进行处理。第二种实现方式是运用专用硬件,例如加法器或者乘法器等,将其构成一个专用的数字网络,以实现对信号处理的能力。第三种实现途径是将前两种方式进行有效的结合。这种方式目前较为普遍,广泛应用在数字信号处理的过程中。 从这一技术的优势上来看,数字信号处理的相关技术合理的应用了计算机设备,针对不同的系统具有不同的处理功能,满足各行业的需要,所以与其他技术相比具有一定的优越性。除此之外,在系统的稳定性上,这一技术得到了进一步的提升,经过对数据的耦合,有效的降低了电路中产生阻抗匹配的情况,并且在安全性方面也得到了进一步的提升,更有助于在大规模生产中的应用。同时在其他方面也具有一定的优越性,所以受到各界人士的广泛好评。 2、数字信号处理技术在当前行业中的应用 2.1图形图像领域 首先,这一技术可以应用在图形图像领域,DVD的主要工作原理是运用了图像压缩技术,将活动图像进行压缩与转码,最终呈现在人们的眼前,在采用了这一技术后,整个过程得到了明显的进步,同时还可以应用在对大气甚至气象云图的研究方面。只要是与图形图像相关的领域中,都可以运

DSP技术应用现状以及发展趋势(精)

DSP技术应用现状以及发展趋势 一、数字信号处理结构。 实时数字信号处理系统:采集系统+DSP芯片 非实时系统:pc机上进行处理系统的模拟与仿真或仿真库+DSP芯片。 1 DSP、MCU、MPU的关系 微控制器MCU通俗的称呼是单片机,它与微处理器MPU是微机技术的两大分支。MPU的发展动力是人类对无止境的海量数值运算的需求,速度越来越快。MCU的发展是为了满足被控制对象的要求,向高可靠性、低功耗、低成本发展。一般MCU的引脚数在60以下,MCU以8位机为主、32位机为辅。有趋势提高MCU的运算功能,将DSP集成到MCU中,比如32位的MC68356集成了Motorola的DSP56002。 微控制器MCU一直存在两种基本结构:哈佛(Harvard)结构和冯诺依曼 (von Meumann)结构,还可进一步讲是对应成复杂指令集计算机CISC和精简指令计算机RISC。冯诺伊曼结构具有单一总线PRAM或DRAM都映射到同一地址空间,总线宽度与CPU类型匹配。哈佛结构具有独立的程序总线和数据总线,CISC的指令一般是微码miccode,每条指令由CPU解码为许多基本指令,基于CISC的微控制器一般很复杂,都采用冯诺伊曼结构,所需要的程序存储器比RISC产品少。微码在CPU产生而限制了CISC器件的带宽,其指令集也比RISC器件大。 68000的MPU是准32位的MPU,内部32位,外部总线是16位。苹果机就是用68000系列,它的运行分成系统态和用户态,其设计是面向分时多任务或实时操作系统的,68000的总线后来变成VME总线标准。到68020就是全32位了。 1991年IEEE1149.1即JTAG的公布满足了IC制造商的措施需求,也给ASIC、MCU、MPU、DSP、PLD、FPGA等的用户带来方便。一般十万门以上的IC都有JTAG接口,1993年IEEE1149.5对JTAG作了修正(5线接口)。IC的测试分成晶片级、IC封装级、电路板与系统极,JTAG完成了前两者的测试。适于68000系列的32位机的开发工具ICD32是一段扁平电缆,一端接IC的JTAG的5线接口,一端通过25芯头(里面有GAL)接PC机并口。传统上,微控制器MCU与微处理器MPU是两大分支,而DSP是MCU的一种特殊变形。但是从实质讲,MPU多半是CISC,除了DSP之外的MCU也是CISC。而DSP是RISC。所以比较时更适合DSP与MPU相比,MPU适宜于相同管理这样的应用

探讨数字信号处理的发展

探讨数字信号处理的发展 学生姓名:韩洋 学生学号: 20114075162 所在学院:信息技术学院 专业班级:电子信息工程 中国·大庆 2014 年 6 月

探讨数字信号处理的发展 摘要:计算机技术发展迅速,数字时代已经成为社会的主流,数字信号处理技术是现代社会的重要技术。数字信号的应用十分广泛,通信、PC、图像图形以及仪表仪器方面都有数字信号处理技术的应用,还有很多新领域能够应用数字信号处理技术。本文本文简要说明了数字信号处理技术的特点,数字信号处理技术的发展历史,并且举例说明了数字信号处理技术在应用,最后对数字信号处理技术前景作了展望。 关键词:数字信号处理;技术;发展;应用 数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是利用数字信号芯片,以数字计算的方法来处理信号,有速度快、灵活、精确、体积小和抗干扰能力强等等优点。DSP主要是由硬件、理论和算法三个基础来支撑它的发展。硬件指的是使用超大规模集成电路实现的芯片,当前很多芯片的速度都在增加,最高的每秒16亿次,而且市面上的价格也在大幅度下降。软件在通信、雷达、电视以及电子产品方面的应用很多,比如信号加密解密,信号调制解调等等。知成体系的理论主要包括数字滤波理论、小波变换理论以及离散线性系统理论等等。 1、数字信号处理技术的特点 数字信号处理实际上就是对数据进行提取以及变换,把信息从有干扰的环境里提取处理,之后再进行转换,变成便于识别的形式。较早的信号处理方法是模拟,这种方法很难修改参数,而且模拟器对周边环境变换不够敏感,渐渐被淘汰。数字信号处理技术采用的是二值逻辑,对电路噪音和温度有很强的适应能力。芯片技术的快速发展为数字信号处理技术带来了很多好处,比如集成度高,高速处理的能力强,带动了数字信号处理的能力。数字信号处理技术是把离散的符号或者数字进行处理,主要的工作是剔除信号当中的干扰,减少所采集信号的多余成分,也被称为数字滤波,还可以把分散的信息结合在一起,从而加强识别和分析。数字信号处理技术比模拟信号处理技术有更多的优势,比如:信号处理的动态范围比模拟信号大几十倍,更加精确;数字信号处理更加灵活,能够快速处理、缓存以及重组数据,可以灵活改变系统的参量,实现可编程处理;数字信号处理过程中不产生其他的噪音,信噪比更高;算法有直接的可实现性;良好的可靠性和预见性;可以对多径干扰和白噪音进行最佳处理。 2、数字信号处理的发展史 70年代DSP是基于数字滤波的信号处理,由分立的小规模集成电路组成,或者是使用计算机编程来实现,受到当时计算机技术的限制,主要是应用在医疗电子和生物电子等低频信号处理方面。80年代DSP进入到快速富立叶变换为主的信号处理阶段,出现了通用信号处理芯片,在雷达、地震以及语音通信方面应用,但是芯片的价格比较贵,还不能进入消费领域。90年代DSP技术发展到非线性谱估计为代表的信号处理阶段,能够使用高速的DSP处理技术提取更深层次的信息,硬件使用更加高速的芯片,实现巨大的计算量,每秒可以完成16亿次操作,并且使用微电子工艺批量生产,芯片的成本大大降低,在通信、数字电视和消费电子等领域开始广泛应用,并且占有了巨大市场。 3、数字信号处理的应用 3、1、数字信号处理技术在短波通信当中的应用 在短波通讯领域当中,数字信号处理技术主要应用在信道扫描、探测、数字化,链路质量分析,自适应呼叫,音频信号处理以及扩频技术等等方面。使用信号处理技术模块,是在模拟前端的射频信号处理之后,中频信号在输入数字信号

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