1、浅谈 DSP 发展及其应用班级：学号：姓名：摘要：DSP 技术的发展，无论是理论和算法的发展，还是 DSP 处理机的发展，起速度往往超出我们的意料。DSP 技术的发展，极大的促进了其应用面的扩大和应用程度的深入；而应用的发展，又不断的对技术的发展提出新的、更高的要求，一个相互促进的良性循环已经形成。DSP 它以其特有的实时处理技术的优势，在工程界占据了重要的位置，并与模拟系统相比，数字系统拥有很多的优势，并在很多的领域 DSP 技术表现良好。本文通过对一些资料的总结主要对DSP 的发展及个别典型实例做简要的分析介绍。关键词：DSP 处理器 发展 应用 （1）DSP 的发展DSP（数字信号处理，
2、Digital Signal Processing）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。是 20 世纪 60 年代以来，随着计算机的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科，它的强大数据处理能力和高运行速度，是值得称道的两大特色。自从 20 世纪 70 年代微处理器诞生以来，就一直通用 CPU、胃控制器MCU（国内称单片机）和 DSP 处理器三个方向在发展。这三类微处理器，虽然在技术上不断的相互借鉴和交融，但又有各自的特点和应用领域。随着数字化的急速发展，DSP 技术的地位凸显出来。因为数字化的基础技术就是数字信号处理，而数字信号处理的任务，特别是实时处理的任务，主要是有通用的
3、或专用的 DSP 处理器来完成的（而在我们的课程之中只要是学习通用的 DSP） 。因此，它在工程界占据了重要的位置，近年来，在整个半导体产品增长趋势的情况下，DSP 处理器还在以较快的速度增长。与模拟系统相比，数字系统拥有很多优势。比如，由元器件构建的模拟系统的性能，会因为元器件制造特性的较大误差而随温度发生变化。而数字系统的高集成性使得它的性能非常稳定，抗噪声性能好，体积小，功率低。并且，数字电路的灵活性使其可以仅通过修改程序中的语句来修改电路的性能，并且，程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。总之，而与模拟信号处理相比，数字信号处理有许多明显的优越性。但是模拟信号处理也有其不可替代性
4、。下面，简要的说一下，DSP 的优势：1.可控性，灵活性；2.稳定性好；3.可重复性好；4.抗干扰性好；5.实现自适应算法；6.数据压缩；7.大规模集成；而模拟信号处理的不可替代性在于：1.自然界的信号绝大部分是模拟信号；2.模拟信号处理系统从根本上说是实时的；3.射频信号的处理要由模拟系统来完成。DSP 因其内涵又分为两个领域。一方面，数字信号处理的理论和方法近年来得到迅速的发展。各种快速算法，声音和图像的压缩编码、识别与鉴别、加密解密、调制解调、信道辨别与均衡、智能天线、频谱分析、多媒体、和流媒体等算法等，都成为研究的热点，并有长足的进步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。另一方面，为了
5、满足应用市场的需求，随着微电子科学与技术的进步，DSP 处理器的性能也在迅速提高。目前的工艺水平已经打到 0.06 微米；时钟频率打到 1GHz 以上；处理器速度达到每秒近百亿次 32bit 浮点运算；数据吞吐率达到每秒数 GB。在性能上大幅到提高的同时，体积、功耗和成本却大幅度地下降，以满足成本低、便携式电池供电应用系统的要求。(2)DSP 的应用在过去的 20 多年里，DSP 处理器的性能得到了很大的改善，软件和开发工具也得到了相应的发展，价格却大幅度地下降，从而得到越来越广泛的应用。通信领域（移动通信的交换设备、基站和手机，网络的路由和交换设备，软件无线电，IP 电话等） ，雷达和声纳系
6、统，巡航导弹、灵巧炸弹及各种武器系统，自动测试系统，医疗诊断设备（VCD、DVD、HDTV、机顶盒、MP3 、家庭影院系统等、数字照相机和摄像机等） ，机器人及各种自动控制系统，等等，应用范围渗透到各个领域。下面对于 DSP 在实际生活中的应用举几个例子做简单介绍。1.DSP 在多媒体通信中的应用多媒体包括文字、语言、图像、图形和数据等媒体。多媒体信息中绝大部分是视频数据和音频数据，儿数字化的音、视频数据的数据量是非常庞大的，只有采用先进的压缩编码算法对其进行压缩，节省储存空间，提高通信线路的传输效率，才能使高速的多媒体通信系统成为可能。多媒体通信要求多媒体网络终端应能快速处理信息，并具有较强
7、的交互性。因此，DSP 在语音编码、图像压缩与还原的语音通信中得到了成功的应用。如今的 DSP 基本能实时实现大部分已形成国际标准的语音编解码算法与协议。移动通信中的语音压缩和调制解调器也大量采用 DSP。现代 DSP 完全有能力实现中、低速的移频键控、相移键控的调制与解调以及正交调幅调制与解调等。2.图形图像技术领域的应用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。在这些领域里，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
8、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。最近，日本各大学和高技术企业对于开发虚拟现实VR 系统，投入相当力量，利用现代计算机图像学 CG 生成 3 维图形，迫切需要多个 DSP 并行处理系统。其中，系统里的结点 DSP 单元，要求采用与并行处理相适应的体系结构。3.数据调制解调器中的应用数字信号处理器的传统应用领域之一，就是调制解调器。调制解调器作为联系通信与多媒体信息处理系统的纽带，日益受到重视。利用 PC 机通过调制解调器经由电话线路，实现拨号连接 Internet 已是最简便的访问形式。由于Internet 用户急剧增加
9、，一度致使 288Kbps 的调制解调器成为市场上的脱销产品。特别是由 PC 机上利用浏览程序调用活动图像信息时，期望使用数据传送速度更高的调制解调器。为适应这种新需求，国际上已制订出高速（336Kbps）调制解调器国际标准。这就意味，在高速调制解调器里需要更高性能的 DSP 器件。DSP 技术在生活生产中的应用已经渗透了很多角落，这就不做仔细介绍。（三）结束语信息化已经成为社会发展的大趋势，信息化是以数字化为背景的，而 DSP 技术则是数字化最重要的基本技术之一。目前 DSP 技术的应用可以说是日新月异，相信 DSP 技术的发展和应用将对我们的工作和生活以及观念产生更大的影响，值得为之奋斗。【参考文献】张长森.数字信号处理.2 版.北京，中国电力出版社，2007.陶风，罗白玲.DSP 基础课程与工程实现.北京，国防工业出版社，2006.彭启琮,李玉柏,管庆.DSP 技术的发展与应用.2 版.北京，高等教育出版社，2007
