DSP技術(shù)怎么樣_DSP技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及優(yōu)勢 - 全文

數(shù)字信號處理（Digital Signal Processing，簡稱DSP）是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來，隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年時間里，數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛DSP技術(shù)圖解的應(yīng)用。數(shù)字信號處理是利用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。

DSP技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

通信領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來，隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP已經(jīng)成為信號與信息處理領(lǐng)域里一門十分重要的新興學(xué)科，它代表著當(dāng)今無線系統(tǒng)的主流發(fā)展方向?，F(xiàn)在，通信領(lǐng)域中許多產(chǎn)品都與DSP密切聯(lián)系，例如，Modem、數(shù)據(jù)加密、擴頻通信、可視電話等。而尋找DSP芯片來實現(xiàn)算法最開始的目標(biāo)是在可以接受的時間內(nèi)對算法做仿真，隨后是將波形存儲起來，然后再加以處理。下圖所示，給出了一個典型的DSP應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)字蜂窩電話是DSP最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域。因DSP具有強大的計算能力，使得移動通信的蜂窩電話重新崛起，并創(chuàng)造了一批諸如GSM、CDMA等全數(shù)字蜂窩電話網(wǎng)。由于采用DSP 技術(shù)，蜂窩電話的更新?lián)Q代變得更為容易，只需在統(tǒng)一的硬件平臺基礎(chǔ)上，通過軟件的不斷升級生產(chǎn)各式各樣的新款手機。

輸入信號首先進(jìn)行帶限濾波和抽樣，然后進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。根據(jù)香農(nóng)抽樣定理，為保持信息的不丟失，抽樣頻率至少必須是輸入帶限信號最高頻率的兩倍。

儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用

DSP已經(jīng)涉足測量儀表和測試儀器行業(yè)，而且大有取代高檔單片機的趨勢。使用DSP開發(fā)測量儀表和測試儀器可將產(chǎn)品提升到一個嶄新的水平。新款DSP豐富的片內(nèi)資源可以大大簡化儀器儀表的硬件電路，實現(xiàn)儀器儀表的SOC（System On Chip，即片上系統(tǒng)）設(shè)計。

儀器儀表的測量精度和速度是一項重要的指標(biāo)，使用DSP芯片開發(fā)產(chǎn)品可使這兩項指標(biāo)大大提高。以TMS320F2810為例，其高效的32位CPU內(nèi)核、優(yōu)異的12位A/D轉(zhuǎn)換器、豐富的片內(nèi)存儲器以及靈活的指令系統(tǒng)為我們開發(fā)快速、高精度儀器搭建了廣闊的平臺。

目前DSP正處于一個高速發(fā)展的時期，儀器儀表是DSP的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，相信DSP的應(yīng)用會推進(jìn)儀器儀表的技術(shù)革新。

DSP技術(shù)在汽車電子系統(tǒng)中的應(yīng)用

汽車目前成為了大眾商品，汽車技術(shù)得到長足的發(fā)展，其中汽車電子系統(tǒng)成為汽車發(fā)展的重點。汽車?yán)锏?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/紅外/" target="_blank">紅外線或毫米波雷達(dá)，需要DSP進(jìn)行分析處理。汽車的防撞系統(tǒng)，需要利用攝像機把外面拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳給駕駛系統(tǒng)，這就需要DSP來對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

圖形圖像處理

DVD里應(yīng)用的活動圖像壓縮／解壓縮用MPEG2編碼／譯碼器，同時也廣泛地應(yīng)用于視頻點播VOD、高品位有線電視和衛(wèi)星廣播等諸多領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域里，應(yīng)用的DSP應(yīng)該具備更高的處理速度和功能。而且，活動圖像壓縮／解壓技術(shù)也日新月異，例如，DCT變換域編碼很難提高壓縮比與重構(gòu)圖像質(zhì)量，于是出現(xiàn)了對以視覺感知特性為指導(dǎo)的小波分析圖像壓縮方法。新的算法出現(xiàn)，要求相應(yīng)的高性能DSP。最近，日本各大學(xué)和高技術(shù)企業(yè)對于開發(fā)虛擬現(xiàn)實VR系統(tǒng)，投入相當(dāng)力量，利用現(xiàn)代計算機圖像學(xué)CG生成3維圖形，迫切需要多個DSP并行處理系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)里的結(jié)點DSP單元，要求采用與并行處理相適應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)。

控制領(lǐng)域的應(yīng)用

（1）電機和機器人控制

傳統(tǒng)的電動機控制是采用放大器，電阻，電容等模擬器件來實現(xiàn)的。而采用高性能和低成本的貼P和微控制器（MCU）的數(shù)字式控制器正在取代模擬控制器，以達(dá)到最佳的控制效果。以DSP為基礎(chǔ)的電機控制有很多優(yōu)點，可以在單片DSP內(nèi)集成多個處理器，可采用先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯控制等人工智能算法，從而減少傳感器和系統(tǒng)成本，使控制過程既快又精確和平穩(wěn)。機器人智能的視覺、聽覺和四肢的靈活運動都必須有D5P技術(shù)支持才能實時實現(xiàn)。

（2）激光打印機、掃描儀和復(fù)印機

先進(jìn)的DSP技術(shù)可以使辦公設(shè)備智能化。DSP在這些設(shè)備中所起的作用不僅僅是控制，還有繁重的數(shù)字信號處理任務(wù)，諸如字符識別、圖像增強、色彩調(diào)整等。

（3）網(wǎng)絡(luò)控制及傳輸設(shè)備

隨著對網(wǎng)絡(luò)功能和性能要求的不斷提高，如視頻信箱、虛擬現(xiàn)實、交互式電視等，從而要求更寬、更靈活的傳輸帶寬。高性能的網(wǎng)絡(luò)和其他需要實時傳輸和處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)控制器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)等都有DSP技術(shù)的支持。異步傳輸模式（ATM，AsynchmnoMs Transfer Mode）正在成為高速數(shù)據(jù)通信的世界標(biāo)準(zhǔn)，而先進(jìn)的D5P已可以為ATM交換提供多種實現(xiàn)方案。

DSP技術(shù)的優(yōu)勢

在計算機技術(shù)及現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展下，DSP （數(shù)字信號 處理） 技術(shù)已經(jīng)成為一門涉及面十分廣闊的技術(shù)學(xué)科。隨著集同時也使成化DSP技術(shù)的問世，DSP 技術(shù)得到了極大的發(fā)展，DSP 的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。目前，DSP 技術(shù)已經(jīng)在計算機、電子、通信、儀器、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用?；贒SP 的信號處理系統(tǒng)，主要具有以下優(yōu)勢：

（1）豐富的外設(shè)

DSP具有DMA （有一組或多組獨立的DMA總線，與CPU 的程序、數(shù)據(jù)總線并行工作，在不影響CPU 工作的條件下，DMA速度已達(dá)800Mbyte/s 以上）、串口、定時器等外設(shè)。

（2）特殊的尋址模式

DSP 處理器往往都支持專門的尋址模式，它們對通常的信號處理操作和算法是很有用的。例如，模塊（循環(huán)）尋址（對實現(xiàn)數(shù)字濾波器延時線很有用）、位倒序?qū)ぶ罚▽FT 很有用）。

（3）可程控性

設(shè)計有多種軟件，不同軟件可基于DSP的信號處理系統(tǒng)，執(zhí)行不同的信號處理任務(wù)，如載入數(shù)據(jù)采集軟件后，就可對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，若載入解調(diào)、調(diào)制軟件，則可進(jìn)行調(diào)節(jié)解調(diào)。

（4）數(shù)據(jù)處理能力強大

DSP芯片應(yīng)用的是哈佛結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中將數(shù)據(jù)存儲和程序存儲空間是分離開的，各自具有數(shù)據(jù)總線和地址總線，正是這種結(jié)構(gòu)使其能夠同時進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令處理，使處理效率大為提升。

（5）高集成度

DSP是一種高位、高速單片機，其具有體積小、功耗小、功能強、集成度高、系統(tǒng)化好、性價比高、使用方便的優(yōu)點。