DSP技术怎么样_DSP技术的应用领域及优势 - 全文

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。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DSP技术图解的应用。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。

DSP技术的应用领域

通信领域的应用

近年来，随着通信技术的飞速发展，DSP已经成为信号与信息处理领域里一门十分重要的新兴学科，它代表着当今无线系统的主流发展方向。现在，通信领域中许多产品都与DSP密切联系，例如，Modem、数据加密、扩频通信、可视电话等。而寻找DSP芯片来实现算法最开始的目标是在可以接受的时间内对算法做仿真，随后是将波形存储起来，然后再加以处理。下图所示，给出了一个典型的DSP应用系统。数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域。因DSP具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如GSM、CDMA等全数字蜂窝电话网。由于采用DSP 技术，蜂窝电话的更新换代变得更为容易，只需在统一的硬件平台基础上，通过软件的不断升级生产各式各样的新款手机。

输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行模/数转换，将模拟信号转换成数字比特流。根据香农抽样定理，为保持信息的不丢失，抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的两倍。

仪器仪表领域的应用

DSP已经涉足测量仪表和测试仪器行业，而且大有取代高档单片机的趋势。使用DSP开发测量仪表和测试仪器可将产品提升到一个崭新的水平。新款DSP丰富的片内资源可以大大简化仪器仪表的硬件电路，实现仪器仪表的SOC（System On Chip，即片上系统）设计。

仪器仪表的测量精度和速度是一项重要的指标，使用DSP芯片开发产品可使这两项指标大大提高。以TMS320F2810为例，其高效的32位CPU内核、优异的12位A/D转换器、丰富的片内存储器以及灵活的指令系统为我们开发快速、高精度仪器搭建了广阔的平台。

目前DSP正处于一个高速发展的时期，仪器仪表是DSP的一个重要应用领域，相信DSP的应用会推进仪器仪表的技术革新。

DSP技术在汽车电子系统中的应用

汽车目前成为了大众商品，汽车技术得到长足的发展，其中汽车电子系统成为汽车发展的重点。汽车里的红外线或毫米波雷达，需要DSP进行分析处理。汽车的防撞系统，需要利用摄像机把外面拍摄的图像数据传给驾驶系统，这就需要DSP来对图像数据进行处理。

图形图像处理

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。

控制领域的应用

（1）电机和机器人控制

传统的电动机控制是采用放大器，电阻，电容等模拟器件来实现的。而采用高性能和低成本的贴P和微控制器（MCU）的数字式控制器正在取代模拟控制器，以达到最佳的控制效果。以DSP为基础的电机控制有很多优点，可以在单片DSP内集成多个处理器，可采用先进的神经网络和模糊逻辑控制等人工智能算法，从而减少传感器和系统成本，使控制过程既快又精确和平稳。机器人智能的视觉、听觉和四肢的灵活运动都必须有D5P技术支持才能实时实现。

（2）激光打印机、扫描仪和复印机

先进的DSP技术可以使办公设备智能化。DSP在这些设备中所起的作用不仅仅是控制，还有繁重的数字信号处理任务，诸如字符识别、图像增强、色彩调整等。

（3）网络控制及传输设备

随着对网络功能和性能要求的不断提高，如视频信箱、虚拟现实、交互式电视等，从而要求更宽、更灵活的传输带宽。高性能的网络和其他需要实时传输和处理数据的网络控制器、网络服务器和网关等都有DSP技术的支持。异步传输模式（ATM，AsynchmnoMs Transfer Mode）正在成为高速数据通信的世界标准，而先进的D5P已可以为ATM交换提供多种实现方案。

DSP技术的优势

在计算机技术及现代科技的迅猛发展下，DSP （数字信号 处理） 技术已经成为一门涉及面十分广阔的技术学科。随着集同时也使成化DSP技术的问世，DSP 技术得到了极大的发展，DSP 的应用领域更为广阔。目前，DSP 技术已经在计算机、电子、通信、仪器、军事、医学等领域得到了广泛应用。基于DSP 的信号处理系统，主要具有以下优势：

（1）丰富的外设

DSP具有DMA （有一组或多组独立的DMA总线，与CPU 的程序、数据总线并行工作，在不影响CPU 工作的条件下，DMA速度已达800Mbyte/s 以上）、串口、定时器等外设。

（2）特殊的寻址模式

DSP 处理器往往都支持专门的寻址模式，它们对通常的信号处理操作和算法是很有用的。例如，模块（循环）寻址（对实现数字滤波器延时线很有用）、位倒序寻址（对FFT 很有用）。

（3）可程控性

设计有多种软件，不同软件可基于DSP的信号处理系统，执行不同的信号处理任务，如载入数据采集软件后，就可对数据进行采集，若载入解调、调制软件，则可进行调节解调。

（4）数据处理能力强大

DSP芯片应用的是哈佛结构，该结构中将数据存储和程序存储空间是分离开的，各自具有数据总线和地址总线，正是这种结构使其能够同时进行数据和指令处理，使处理效率大为提升。

（5）高集成度

DSP是一种高位、高速单片机，其具有体积小、功耗小、功能强、集成度高、系统化好、性价比高、使用方便的优点。