《DSP概述》PPT课件

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1、DSP原理及应用主要内容第一章概述第二章DSP的硬件结构第三章DSP的软件结构第四章DSP的开发环境与工具第一章概述数字信号处理的定义和内容数字信号处理的特点DSP芯片的应用DSP系统的构成和分类DSP芯片的选择数字信号处理的定义数字信号处理是利用计算机和专用的处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。数字信号处理的内容DigitalSignalProcessing数字信号处理数字信号处理器DigitalSignalProces

2、sor算法的研究算法的研究是指如何以最小的运算量和存储器的使用量来完成指定的任务，如20世纪60年代出现的快速傅立叶变换（FFT），使数字信号处理技术发生了革命性的变化。近几年来，数字信号处理的理论和方法得到了迅速的发展，并取得了很大的进步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。数字信号处理的实现在通用计算机上用软件来实现在通用计算机中加入专用的加速处理卡实现用单片机来实现用通用的可编程DSP芯片实现用专用的DSP芯片实现用基于通用DSP核的ASIC芯片实现Whydigital?（1）精度高模拟系统的精度由元器件决定

3、，模拟元器件的精度很难达到10-3以上。而数字系统的精度与A/D转换器的位数、计算机字长有关，17位字长精度就可达到10-5，所以在高精度系统中，有时只能采用数字系统。Whydigital?（2）灵活性大在模拟系统中，当需要改变系统的应用时，不得不重新修改硬件设计或调整硬件参数。而在数字信号处理中，通过运行不同数字信号处理的软件来适应不同的需要。例如，一个模拟滤波器一旦制造出来，其特性（如通带频率范围）是不容易改变的，使用微处理器实现数字滤波器，只需改变滤波的系数，对其重新编程就可得到不同的滤波特性。Whydigital?（3

4、）可靠性和可重复性强模拟系统各参数都有一定的温度系数，易受环境条件，如温度、振动、电磁感应等影响，产生杂散效应甚至振荡等。数字系统只有两个信号电平0和1，受噪声及环境条件影响小，因而可靠性高。可重复性AmplifyAAmplifyBSignalgeneratorcomputerAcomputerB可靠性（抗噪声干扰）Whydigital?（4）易于大规模集成数字部件由于高度的规范性，对电路参数要求不严，因此便于大规模集成和生产，特别是DSP器件，其体积小、功能强、功耗小、一致性好、使用方便、性价比高。而模拟系统的集成度不高，价

5、格高。Whydigital?（5）可获得高性能指标由于数字信号处理的特点，可获得高性能指标。例如，模拟频谱仪在频率低端只能分析到10Hz以上的频率，且难于做到高分辨率（足够窄的带宽）。但在数字的谱分析中，已能做到10-3Hz的谱分析。又如，有限长冲激响应数字滤波器可实现准确的线性相位特性，而这在模拟系统中是很难达到的。Westillneedanalogprocessing数字信号处理也有局限性，在实时性和对高频信号的处理方面数字信号处理是无法取代模拟信号处理的。实时性模拟系统：除开电路的延时外，处理是实时的。数字系统：由计算机

6、的处理速度决定。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。数字系统：按照奈奎斯特准则的要求，受A/D和处理速度的限制。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、语音、图像等），转换成的电信号也是模拟的（电流、电压等），要实现数字处理就必须进行转换。DSP芯片的应用(1)信号处理——如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等(2)通信——如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电

7、话等(3)语音——如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等(4)图形/图像——如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等；(5)军事——如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等(6)仪器仪表——如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；(7)自动控制——如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等(8)医疗——如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；(9)家用电器——如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/电视等移动通信系统Th

8、ehandsetisnotonlyusedforvoicecommunicationModemVOIP理想的软件无线电中频采样软件无线电BPFLocaloscillatorBPFADCDSPaudioDigitalvideoLNADigitalCameraDigitalCam