DSP应用论文(完成)

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1、DSP技术的应用摘要：本文简耍介绍了什么是DSP技术以及DSP技术的主耍优缺点；详细介绍TDSP技术在当前信号处理、通信、语音处理、图像处理、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等领域的主要应用及其发展趋势。关键字：DSP优缺点应用趋势1引言数字信号处理（DigitalSignalProcessing,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。DSP数字信号处理技术（Digital

2、SignalProcessing）指理论上的技术，是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法；而DSP数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）是指一种对数字信号进行大量处理的微处理器，它具有强大的数据处理能力和较高的运行速度，是数字化电了世界中口益重要的电脑芯片。因此，DSP既可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信号处理器，两者是不可分割的，前者要通过后者变成实际产品，而后者以前者的理论为基础。2DSP的主要优缺点DSP的优点包括以下几个部分：1）对元件值

3、的容限不嫩感，受温度、环境等外部因素影响小；2）容易实现集成；3）可以分时复用，共享处理器；4）方便调整处理器的系数实现自适应滤波；5）可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等；6）可用于频率非常低的信号；7）DSP可以工作在省电状态，节省能源。DSP的缺点包括以下几个部分：1）需要模数转换；2）受采样频率的限制，处理频率范围有限；3）数字系统由耗电的有源器件构成，没有无源设备可靠。虽然DSP目前还有一些缺点，但是它的优点远远超过其缺点，我相信随着科学技术的发展，DSP将

4、会不断完善和壮大。3DSP的应用自从DSP芯片诞生以来，DSP芯片得到了飞速的发展。DSP芯片的高速发展,一方面得益于集成电路的发展，另一方面也得益于巨大的市场。在短短的十多年时间，DSP芯片己经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。目前,DSP芯片的价格也越来越低，性能价格比日益提高，具有巨大的应用潜力。DSP芯片的应用主要有：1）信号处理。例如，数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、频谱分析、卷积等；2）通信。例如，调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回坡抵消、多路复用

5、、传真、扩频通信、纠错编码、波形产生等；3）语音。例如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音辨认、语音邮件、语音储存等；4）图像/图形。例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。例如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航等；6）仪器仪表。例如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；7）自动控制。例如引擎控制、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制；8）医疗。例如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；9）家用屯器。例如高保真咅响、咅乐合成、咅调控制、游戏玩具、数字电话、电

6、视等。在后文屮将针对以上各领域的应用加以简单的举例说明。3.1信号处理3.1.1数字滤波为了达到快速进行数字信号处理的目的,DSP芯片一•般都具有程序和数据分开的总线结构、流水线操作功能、单周期完成乘法的硬件乘法器以及一套适合数字信号处理的指令集。在DSP上实现的数字滤波器具有实时性好、处理速度快等优点。早期的数字示波器采用DSP处理器的FIR滤波器，近期采用奔腾处理器的IIR滤波器，使DSP带宽从10GHz提高到20GHz。数字示波器的前端放大器和数字化器完全用硬件是很难实现10GHz带宽的幅度和相

7、位的平整频率响应。90年代的微处理器运算速度不足以担当此重任，2000年代高速奔腾处理器的运算能力才使难题得到解决。奔腾处理器主要用于事务处理，但是它的快速多重累加运算正好适合IIR运算，有两个DSP加速指令，即多媒体扩展（MMX）和数据流单指令/多重数据扩展(SSE)起着重要作用。MMX和SSE在一个时钟周期内执行4次多重累加，达到每秒100亿次浮点运算(10109FLOPS)以满足长数据采集和存储时，每取样点需要3000次FLOPS的数据处理速度。力科公司为了数字示波器带宽从10GHz提高至20G

8、Hz,开发岀两路10GHz通道频率叠加构成20GHz带宽的专利电路,代替业界常用的两路20GS/S取样率叠加构成40GS/S取样率的电路。无论频率叠加或取样率叠加，都会遇到硬件在交叠过程屮产生频率响应误羌或取样时钟误羞，需要包括滤波、多重累加等许多信号处理算法，以修正硬件导致的误差。力科公司能够巧用DSP波波器，推进数字示波器的DSP带宽达到20GHzo泰克公司长期领导数字示波器的发展，在运用DSP技术方面同样成绩突出，它的高档数字滤波器TDS6000系