1、河南理工大学论文DSP 技术的发展及其应用姓 名：李建凯专业班级：通信 1002学 院：计算机学院学 号：311009020215DSP 技术的发展及其应用【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AbstractDigital signal processing (DSP) is widely used in many fiel
2、ds of emerging discipline, because of its can be programmed, predictability, high accuracy, good stability, reliability and good repeatability and easy to realize adaptive algorithm, large scale integration etc, which are widely used in real-time signal processing system. This paper summarizes the D
3、SP technology in all areas of application status, as well as in future development.Keywords: DSP, Data processing ,Information technology一 引言自从数字信号处理器（DigitalSignalProcessor） 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，通用西信号处理，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，已在不少场合等到成功应用。二 DSP 的发展历
4、程第一种商品化的 IC 数字信号处理器是英特尔的 2920，早在 1979 年就在取代全双工、1200bps 数字硬调制解调器中的模拟滤波器组了。同时，迅速增多的微处理器和外设提高了处理以数字表示信号的可行性。那时几乎任何商业化信号处理任务都需要模拟计算，伴有复杂的反馈回路和补偿电路来维持稳定性。各种依赖位片处理器小型电脑和数据采集硬件的技术都极其昂贵，并且通常只适合于研究人员。能够经济地把信号数字化，并在数字领域进行数学计算，从而减少漂移和其它用模拟技术处理也很昂贵的不精确条件，这种逻辑很有吸引力，它直接导致今天市场上出现多种系列的 DSP。八十年代前后，陆续有公司设计出适合于 DSP 处理
5、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
6、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
7、 所带动的市场规模巨大。三 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
8、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、CDROM 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
9、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
10、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。由于其只能压缩 50%数字，不足以应付未来计算机应用。而 DSP 技术已经在音效应用中得到广泛采用，例如应用于多媒体音效卡。而高质量、高速度的声音处理技术，就需要更多高性能 DSP 的应用。四 DSP 未来的应用展望未来 10 年，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，将会越来越受到业界的青睐。据 TI预测，到 2010 年，DSP 芯片的集成度
11、将会增加 11 倍，在单个芯片内将能集成5 亿只晶体管。目前 DSP 的生产工艺已开始从 0.35mm 转向0.25mm、0.18mm、0.10mm ，预计到 2005 年，TI 生产 DSP 芯片的工艺将达到 0.075mm 的更高水平，届时，将能够在一块仅有拇指大小的单个芯片上集成 8个 TMS320DSP 内核。ADI 公司副总裁 Ben Naskar 指出 :“面对新世纪的网络产品、消费类电子产品以有无线通信等领域不断涌现的新应用，DSP 产品在不断地提高性能和增加功能的同时，正在不断地降低功耗和减小体积，以便适应市场的需求。 ”【参考文献】(1) 数字信号处理M 丁美玉 高西全等 西
12、安电子科技大学出版社.1997 年(2) DSP 在移动通信中的应用J 张丽娟(北方交通大学现代能信研究所 100044) 电子产品世界.2000(12)(3) DSP 技术发展与应用综述J 鲁争焱 中国兵器工业第 214 研究所，蚌埠(4) DSP 技术及其前景J 裘云 微计算机信息-2000 年 5 期(5) DSP 技术的最新发展及其应用现状J 魏晓云 陈杰 曾云（中国科学院微电子中心，湖南大学应用物理系）半导体技术. 2003 年 28 卷 9 期(6)王万茂,韩桐魁. 土地利用规划学M.北京:中国农业出版社,2002.(7) 罗俊,周寅康,彭补拙.浙江平阳县土地资源利用分区研究J.土壤学报,2005.(8) 许庆福,韩颖新,王君仁.日照市土地利用功能分区及空间管制J.山东国土资源报,2008.
