DSP技术及应用(陈金鹰)

《DSP技术及应用(陈金鹰)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、信息工程学通信工程系DSP技术及应用陈金鹰副教授(博士)11.1数字化的发展1.2DSP芯片技术的特点1.3DSP的应用主要内容2“今后的时代，控制世界的国家将不是靠军事，而是信息能力走在前面的国家。”（美国前总统克林顿）“信息时代的出现，将从根本上改变战争的进行方式。”（美国前陆军参谋长沙利文上将）“谁掌握了信息，控制了网络，谁就将拥有整个世界。”（美国著名未来学家阿尔温托尔勒）3一、信号处理的发展二、数字信号处理的发展三、未来在DSP四、数字化的优点五、模拟与数字各有所长第一节数字化的发展4基础数字化信息化数字化核心技术数字信号处理实时处理DSP器件DSP技术热门技术高端

2、应用前沿数字化与DSP的关系51.信号处理的标志：傅氏变换（FT）2.信号分析的作用：加深对信号特性的了解例如一、信号处理的发展频谱分布噪声杂散用频谱仪分析信号了解63.信号处理的目的：改变信号的某些性能①信号的编码/解码②调制/解调③压缩/解压④扩频/解扩典型应用调频伴音彩色副载频残留边带调制电视信号调制例如7二、数字信号处理的发展1.现代意义上的数字信号处理是随着数字计算机的出现和发展而发展的。模拟信号磁带计算机脱机最初记录非实时早期数字处理82.快速傅立叶变换算法（FFT）是数字信号处理发展史上的一个重要里程碑现代数字处理（Cooley-Tukey1965年提出FFT）

3、将傅立叶变换的时间缩短了几个数量级指出了数字信号处理快速算法发展方向为实时处理带来了希望93.DSP统治未来成为必然大规模集成电路快速高效算法实际工作的需要DSP器件DSP技术DSP应用快速促进10三、未来在DSP程控交换机模拟交换机取代GSM和CDMA取代模拟移动通信系统数码相机胶卷和洗印业正淘汰数字化电视模拟电视取代11以计算机为中心的技术革命，正在改变着工业、农业、科学技术、教育、国防的面貌，正在改变人们的生活习惯乃至思维习惯。由此推论：崭露头角DSP一路春风12四、数字化的优点模拟滤波器数字滤波器自适应滤波器1.高度的程控能力与灵活性模拟处理系统升级修改硬件设计调整硬

4、件参数数字处理系统的升级改变软件设置例如实现132.更高的精度模拟处理系统依赖元器件精度数字处理系统取决于A/D的位数计算机字长先进的算法14只要能判决就能复原信号3.可靠性和可重复性得到改善模拟系统环境温度湿度噪声电磁场等干扰影响大数字系统可靠性好可重复性好15可靠性和可重复性的典型例子信号放大器A信号放大器B计算机A计算机BA、B结果可能不同A、B结结果相同164.大规模集成模拟系统：有一些模拟集成电路品种较少集成度不高价格较高数字系统：DSP体积小功能强功耗小一致性好使用方便性能/价格比高175.虚拟特性与升级模拟系统数字系统一套系统对应一种功能升级意味着新型号系统的研

5、制一套系统对应多种功能，只要装上不同的软件即可升级可以只是软件的更新18数字系统相同硬件平台滤波器语音合成马达控制软件1软件2软件n19例如信息无失真压缩（LOSSLESSCOMPRESSION）线性相位滤波器（LINEARPHASEFILTER）软件无线电技术（SoftwareRadio）……6.特殊应用有些应用只有数字系统才能实现20五、模拟与数字各有所长数字系统：由计算机的处理速度决定1.实时性模拟系统：除开电路引入的延时外，处理是实时的21数字系统：按照奈奎斯特准则的要求，受S/H、A/D和处理速度的限制2.高频信号的处理模拟系统：可以处理包括微波毫米波乃至光波信号2

6、23.模拟与数字信号的转换现实世界的信号绝大多数是模拟的（温度、速度、压力等）转换模拟的电信号（电流、电压等）要实现数字处理，就必须进行转换。23第二节DSP芯片技术的特点一、微处理器发展与分类二、DSP的特点三、DSP与MCU的比较241.通用CPU的发展一、微处理器发展与分类冯.诺依曼结构程序与数据存储器合二为一CPU程序/数据总线地址总线25典型产品8-bitApple（6502）NECPC-8000（Z80）8086/286/386/486/Pentium/…/PentiumⅣPowerPc、64-bitCPU（SUNSparc、DECAlpha、HP）改CISC复杂

7、指令计算机为RISC精简指令计算机采取各种方法提高计算速度、时钟频率、高速总线，多级Cashe、协处理器等增加有存储器（RAM/ROM）寄存器、时钟、计数器、定时器、串/并口、有的还有A/D和D/A发展方向26采用硬件乘法器和哈佛结构设计的CPU标志DSP的诞生，如Upd7720、TMS32010DSP独特的设计和优点，发展迅速，应用广泛2.DSP（DigitalSignalProcessor）的问世哈佛结构程序存储器CPU数据存储器地址总线程序总线多数据总线多地址总线27二、DSP的特点哈佛结构硬件乘