DSP技术应用及发展姓名:汪志恒学号:09041832老师:张珣【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。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BenNaskar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.