dsp技术原理及应用教程

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1、参考书(1)TMS320LF240xDSP硬件开发教程,江思敏,机械工业出版社。(2)TMS320LF240xDSP应用程序设计教程,清源科技,机械工业出版社。(3)TMS320LF240xDSP结构、原理及应用,刘和平,北京航空航天大学出版社.(4)TMS320LF/LC24系列DSP的CPU与外设,徐科军等编译,清华大学出版社。学时：32理论+17实验考核：考试（70%）+平时成绩（10%）+实验成绩（20%）要求：出勤、请假、作业、课堂纪律、实验报告第1章数字信号处理器(DSP)综述1.1什么是DSPDSP-DigitalSignalProcessor(

2、数字信号处理器)特别适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器。数字信号处理技术过去受集成电路技术和数字化器件发展水平限制，只限于理论概念的讲授和仿真。早期－在计算机上仿真，算法实现。现在－在DSP上实时处理DSP也可是DigitalSignalProcessnig（数字信号处理）的缩写，国内常用DSP代表数字信号处理器。由于DSP具有：（1）丰富的硬件资源、（2）改进的并行结构、（3）高速的数据处理能力和功能强大的指令系统，已成为世界半导体产业中紧随微处理器与微控制器（单片机）之后的又一个热点在通信、航空、航天、机器人、工业自动化、自动控制、网络及家电广泛的应

3、用。1.2DSP技术的发展及现状1965年，快速傅立叶算法（FFT），使傅立叶分析的速度提高了数百倍，为数字信号处理的应用奠定基础。但由于当时的计算机技术和数字电路技术发展水平的限制，FFT应用受到限制。20世纪70年代，由于集成电路技术的发展，使用硬件实现FFT和数字滤波的算法成为可能。1978年，AMI公司宣布第一个DSP问世，但人们一般认为，20世纪70年代后期推出的Intel2920才是第一片具有独立结构的DSP。1981年，美国德州仪器（TI）公司研制出了著名的TMS320系列的首片低成本、高性能的DSP－TMS320C10。使DSP技术向前跨出了意

4、义重大的一步。DSP主要厂商：美国TI、ADI、Motorola、Zilog等公司。TI公司位居榜首，占全球DSP市场约60％左右。尽管当前的DSP技术已达到较高的水平，但在一些实时性要求很高的场合，单片DSP的处理能力还是不能满足要求。因此，多总线、多流水线和多处理器并行就成为提高系统性能的重要途径之一。许多公司在提高单片性能的同时，在结构上为多处理器的并行应用提供方便。随着DSP的处理速度越来越快，功耗也随越大，特别是在电池供电的便携式及嵌入式小型或微型设备中的大量使用，都迫切要求DSP在提高工作性能的同时，降低工作电压，减少功耗。为此，各DSP厂家积极研

5、制并陆续推出多种低电压、低功耗芯片。例如，TI公司的TMS320VC5416，内核工作电压只有1.5V，有的DSP设置了多种节能等待状态。低电压和低功耗已成为DSP的重要技术指标之一。在DSP芯片向着高性能、高速、低功耗方向发展的同时，数字信号处理理论也在不断地发展。(1)自适应滤波、卡尔曼滤波、同态滤波等理论逐步成熟和应用，以及各种快速算法。(2)声音与图像的压缩编码、识别与鉴别。(3)加密解密，调制解调，信道辨别与均衡，智能天线，频谱分析等算法。1.3DSP的应用诞生以来，已被广泛地应用在各个领域。当今的DSP应用市场上，通信设备和网络、多媒体技术等是最大

6、的用户。从DSP的一个最典型的应用－手机，就可见DSP的应用市场之大。主要应用：（1）数字信号处理运算：快速傅立叶变换（FFT），卷积，数字滤波，自适应滤波，相关，模式匹配，加密等。（2）通信：调制解调器，自适应均衡，数据加密，数据压缩，扩频通信，纠错编码，传真，可视电话等。（3）网络控制及传输设备：网络功能和性能的不断提高，如视频信箱、交互式电视等，要求更宽、更灵活的传输带宽，实时传输和处理数据的网络控制器、网络服务器和网关都需要DSP的支持。（4）语音处理：语音编码，语音合成，语音识别，语音邮件，语音存储等。（5）电机和机器人控制：在单片内集成多个DSP处

7、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。机器人智能的视觉、听觉和四肢的灵活运动必须有DSP技术支持。（6）激光打印机、扫描仪和复印机：DSP不仅仅是控制，还有繁重的数字信号处理任务，如字符识别、图像增强、色彩调整等。（7）自动测试诊断设备及智能仪器仪表、虚拟仪器：现代电子系统设备中，有近60％的设备及资金是用于测试设备，自动测试设备集高速数据采集、传输、存储、实时处理于一体，是DSP又一广阔应用领域。（8）图像处理：二维、三维图形处理，图像压缩、传输与增强，动画，机器人视觉，模式识别等。（9）军事：保密通信，雷达处理，导航，导弹制导。如机载空-

8、空导弹，内装有红外探测仪和相应的DSP