关于数字信号处理的发展与思考

关于数字信号处理的发展与思考
关于数字信号处理的发展与思考

关于数字信号处理的发展与思考

摘要:伴随着我国互联网通信技术的飞速发展,从一定程度上加快了数字时代进程,尤其是随着我国已经开始实现从4G向5G的过渡,数字信号的使用范围更为广泛,并且在仪器仪表、通信等领域尤为常见。简单来说,数字信号处理技术就是将声音、图片以及视频等信息进行处理并将上述信息转换为数字信息。由于数字信号处理技术具有广阔的发展及应用前景,故而对数字信号处理技术的应用及发展进行研究是极为重要的。

关键词:数字信号处理;发展;思考

一、引言

数字信号处理技术的发展需要有坚实的基础,数字信号处理技术依托于计算机、通讯等技术的发展。将数字信号处理技术应用到数据处理中,可以有效扩大数据处理的范围。此外,数字信号处理技术具有较强的实用性,无论是在测量领域,还是在通信领域都可以发现数字信号处理技术的使用。故而,笔者就数字信号处理技术的发展进行了思考并提出了自身的看法,以期能为数字信号处理技术的进一步发展提供参考。

二、数字信号处理概述

(一)数字信号处理的技术特点

数字信号处理的根本特征就是实现数据的提取和转化,具体来说,就是从复杂的外部环境中提取各类需要的信号并将其转化为可被识别且处理的形式。数字信号处理方法具有快速的计算能力,往往可以得到较为准确的计算结果。这是因为这种方法能够在一个指令周期内就完成一次硬件乘法累加操作,使其在现实生活中的数据处理速度达到800Mb/s。此外,数字信号处理技术一般采用独特的寻址模式和流水线结构作为主要的处理方法,保证其在运算过程中具有较强的技术稳定性。最后,数字信号处理采用的是二值逻辑算法,这种算法对外界环境具有较强的适应能力,通过辅助软件的使用就可以轻松完成计算参数的调整,也使得数字信号处理技术具有了一定的灵活性。

(二)应用数字信号处理技术的意义

进入新时期后,各种新技术不断涌出,对国家经济的发展和人们日常的生产生活产生了重大的影响。数字信号处理经过多年的发展,也已经成为了一种应用较为广泛且实用性较强的技术。随着数字信号处理技术在各行各业应用水平的不断提高,其实际售价也在不断降低,给各个普遍应用该种技术的领域带来了提高数字信号处理技术总线及资源标准化程度的新机遇。虽然从某种程度上数字信号处理技术的进一步发展会加剧我国电子行业的竞争压力,但更重要的是,随着数字信号处理技术水平的不断提高,将极大地促进电子及相关行业的飞速进步与发展。

三、数字信号处理技术的应用思考

(一)通信领域

如今,数字信号处理已经在多个行业得到了广泛的应用。在通信领域中的应用更是很好的推动了整个行业的方法革新和技术变革。首先,数字信号处理技术有效提高了通信人员利用计算机处理信息和数据的质量和速度。其次,近年来,数字信号处理逐渐发展成为通信领域中一门新的学科,有力地推动了无线通信系

数字信号处理的应用和发展前景

数字信号处理的应用与发展趋势 作者:王欢 天津大学信息学院电信三班 摘要: 数字信号处理是应用于广泛领域的新兴学科,也是电子工业领域发展最为迅速的技术之一。本文就数字信号处理的方法、发展历史、优缺点、现代社会的应用领域以及发展前景五个方面进行了简明扼要的阐述。 关键词: 数字信号处理发展历史灵活稳定应用广泛发展前景 数字信号处理的简介 1.1、什么是数字信号处理 数字信号处理简称DSP,英文全名是Digital Signal Processing。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备以数字的形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。 DSP系统的基本模型如下: 数字信号处理是一门涉及许多学科且广泛应用于许多领域的新兴学科。它以众多的学科为理论基础,所涉及范围及其广泛。例如,在数学领域、微积分、概率统计、随即过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具;同时与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等学科也密切相关。近年来的一些新兴学科,如人工智能、模式识别、神经网络等,都是与数字信号处理密不可分的。数字信号处理可以说许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一门新兴学科的理论基础。 1.2、数字信号系统的发展过程 数字信号处理技术的发展经历了三个阶段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅里叶变换的经典数字信号处理, 其系统由分立的小规模集成电路组成, 或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能, 当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理, 主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展, 理论和技术进入到以快速傅里叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段, 出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片, 例如美国德州仪器公司(TI公司) 的TMS32010 芯片, 在全世界推广应用, 在雷达、语音通信、地震等领域获得应用, 但芯片价格较贵, 还不能进 入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人, 理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段, 能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息, 硬件采用更高速的DSP 芯片, 能实时地完成巨大的计算量, 以TI 公司推出的TMS320C6X 芯片为例, 片内有两个高速乘法器、6 个加法器, 能以200MHZ 频率完成8 段32 位指令操作, 每秒可以完成16 亿次操作, 并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X 、C3X 、C5X 、C6X不同应用范围的系列, 新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用, 数字化的产品性能价 格比得到很大提高, 占有巨大的市场。 1.3、数字信号处理的特点

DSP技术应用及发展前景浅析

DSP技术应用及发展前景浅析 【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 1 引言 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。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。 2 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

数字信号处理技术的最新发展

数字信号处理技术的最新发展 电子与信息工程学院12S005044 郭晓江 摘要:数字信号处理(DSP,digital signal processing)是一门涉及许多领域的新兴学科,在现代科技发展中发挥着极其重要的作用。近年来,随着半导体技术的进步,处理器芯片的处理能力越来越强大,使得信号处理的研究可以主要放在算法和软件方面,不再像过去那样需要过多考虑硬件。由于它的出色性能,DSP目前被广泛应用于数字通信、信号处理、工业控制、图像处理等领域。自从数字信号处理器问世以来,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,已在不少场合得到成功应用。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。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。 DSP国际发展现状 国外的商业化信号处理设备一直保持着快速的发展势头。欧美等科技大国保持着国际领先的地位。例如美国DSP research公司,Pentek公司,Motorola公司,加拿大Dy4公司等,他们很多已经发展到相当大的规模,竞争也愈发激烈。我们从国际知名DSP技术公司发布的产品中就可以了解一些当今世界先进的数字信号处理系统的情况。 以Pentek公司一款处理板4293为例,使用8片TI公司300 MHz的TMS320C6203芯片,具有19 200 MIPS的处理能力,同时集成了8片32 MB的SDRAM,数据吞吐600 MB/s。该公司另一款处理板4294集成了4片Motorola MPC7410 G4 PowerPC处理器,工作频率400/500 MHz,两级缓存256K×64 bit,最高具有16MB 的SDRAM。 ADI公司的TigerSHARC芯片也由于其出色的协同工作能力,可以组成强大的处理器阵列,在诸多领域(特别是军事领域)获得了广泛的应用。以英国Transtech DSP公司的TP-P36N为例,它由4~8片TS101b(TigerSharc)芯片构成,时钟250 MHz,具有6~12 GFLOPS的处理能力。 DSP应用产品获得成功的一个标志就是进入产业化。在以往的20年中,这一进程在不断重复进行,而且周期在不断缩小。在数字信息时代,更多的新技术和新产品需要快速地推上市场,因此,DSP的产业化进程还是需要加速进行。随着竞争的加剧,DSP生产商随时调整发展规划,以全面的市场规划和完善的解决方案,加上新的开发历年,不断深化产业化进程。 2002年1月7日~11日,在美国拉斯维加斯举行的全球最大的消费类电子产品展CES (Consumer Electronic Show),以及2月1 日在英国伦敦科学博物馆开幕“通向未来”科学技术展,展示了最新研究开发的DSP 新技术新产品在通信领域的应用。DSP制造商新推出一系列的产品,并且都瞄准了通信领域的应用。 作为处理数字信号的DSP技术,为人们快速的获取、分析和利用有效信息奠定

数字信号处理技术及发展趋势

数字信号处理技术及发展趋势 贵州师范大学物电学院电子信息科学与技术 罗滨志 120802010051 摘要 数字信号处理的英文缩写是DSP,而数字信号处理又是电子设计领域的术语,其实现的功能即是用离散(在时间和幅度两个方面)所采样出来的数据集合来表示和处理信号和系统,其中包括滤波、变换、压缩、扩展、增强、复原、估计、识别、分析、综合等的加工处理,从而达到可以方便获得有用的信息,方便应用的目的【1】。而DPS实现的功能即是对信号进行数字处理,数字信号又是离散的,所以DSP大多应用在离散信号处理当中。 从DSP的功能上来看,其发展趋势日益改变着我们的科技的进步,也给世界带来了巨大的变化。从移动通信到消费电子领域,从汽车电子到医疗仪器,从自动控制到军用电子系统中都可以发现它的身影【2】。拥有无限精彩的数字信号处理技术让我们这个世界充满变化,充满挑战。 In this paper Is the abbreviation of digital signal processing DSP, the digital signal processing (DSP) is the term in the field of electronic design, the function of its implementation is to use discrete (both in time and amplitude) sampling represented data collection and processing of signals and systems, including filtering, transformation, compression, extension, enhancement, restoration, estimation, identification, analysis, and comprehensive processing, thus can get useful information, convenient for the purpose of convenient application [1]. And DPS the functions is to digital signal processing, digital signal is discrete, so most of DSP applications in discrete signal processing. From the perspective of the function of DSP, and its development trend is increasingly changing our of the progress of science and technology, great changes have also brought the world. From mobile communication in the field of consumer electronics, from automotive electronics to medical equipment, from automatic control to the military electronic systems can be found in the figure of it [2]. Infinite wonderful digital signal processing technology to let our world full of changes, full of challenges

数字信号处理的新技术及发展

数字信号处理的新技术及发展 摘要:数字信号处理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。本文简述了数字信号处理技术的发展过程,分析了数字信号处理技术在多个领域应用状况,介绍了数字信号处理技术的最新发展,对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。 关键词:信号数字信号处理信息技术DSP 0引言 自从数字信号处理(Digital Signal Processor)问世以来,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,并到迅速的发展。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,已在不少场合得到成功应用。 1数字信号处理技术的发展历程 DSP的发展大致分为三个阶段: 在数字信号处理技术发展的初期(二十世纪50-60年代),人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。 随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品,标志了实时数字信号处理领域的重大突破。Ti公司之后不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。Ti公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。 随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指

数字信号处理技术的应用和发展

数字信号处理技术的应用和发展 摘要互联网信息化技术的不断进步和应用范围的持续拓宽加速了数字时代的到来。数字信号处理技术是将声音、图片或者是视频进行信息的模拟再将其转化为数字信息,该技术也是数字时代的标志性技术,目前已经在仪器仪表、通信、计算机以及图像图形处理等领域得到了广泛应用。本文结合数字处理技术的特点,就其应用现状和发展方向进行了思考。【关键词】数字信号处理数字时代计算机技术发展 计算机、机械制造、通讯等技术的进步为数字信号处理技术的发展提供了基础。数字信息护理技术可以对更大层面的数据信息进行分析处理,作为数字信号处理环节中实用性较强的应用型技术综合了数字信号处理理论、硬件技术、软件技术等。分析数字信号技术的发展现状对于技术和优化和应用水平的提高有着重要的理论意义和现实意义。 1 数字信号处理技术概述 1.1 数字信号处理技术的特点 数据提取和转化是数字信号处理技术的本质特征,该技术就是将各类信号从复杂的环境中提取出来并将其转化为更加容易识别和利用的形式。高速的运算能力和高准确性的运算结果是数字信号处理技术的显著特征。通过独特的寻址模式和流水线结构是数字信号处理技术的主要运算方法。在一个指令周期内分别进行一次乘法和一次加法就是硬件乘法累加操作,该技术应用在实际的操作中速度可以达到800Mb/s。除此之外数字信号处理技术的稳定性也十分出色,通过二值逻辑的采用使得数字信号处理技术可以保证较强的环境使用能力。在软件的作用下数字处理技术可以实现参数的修改,保证较强的灵活性。 1.2 数字信号处理技术应用的意义

各类新技术的出现与发展对于社会生产和人类生活产生了巨大的影响,数字信号处理技术作为一项发展较快且适用性强的技术,其发展迅速在各个领域的应用水平也不断提高,销售价格也随之降低。目前应用中的数字信号处理技术的总线、资源及技术结构的标准化程度不断提高,一方面这会加剧我国的电子产品行业的竞争,另一方面也会促进电子产品和其他相关行业的进步与发展。 2 数字信号处理技术的应用思考 2.1 通信领域的应用 目前数字信号技术已经在众多领域得到了应用,通信领域中信号处理技术的应用推动了通信技术的发展和通信行业的变革。数字信号处理技术显著提高了通信信号和信息的处理效率和处理质量,为通信技术的进步与变革提供了基础,数字信号处理技术已经成为了通信理论中的一个新的学科,加快了无线系统成为主流通信方式的进程,数字信号处理技术对于通信行业的发展有着重要的支撑和引导作用,可视电话以及通信扩频等都需要数字信号处理技术参与的情况下才可以实现。 2.2 图像图形技术领域的应用 数字信号处理技术在图像图形技术领域的应用主要集中在有线电视机高品位卫星广播中,除此之外在MPEG2编码器和译码器、DVD活动中的图像压缩和解压中也发挥着重要的作用。数字信号处理技术的应用有效推动了信息处理速度和处理功能的提高,科技的不断进步加快了活动影像解压技术的快速发展。 2.3 仪器仪表领域中的应用 目前仪器仪表领域中相关测量工作中也有着数字信号处理技术的应用,于此同时该技术有取代高档单片机成为主流仪器仪表测量方式的趋势。在仪器仪表的开发和测量中应用数字信号处理技术有利于产品档次的提高,相较于传统的信息处理技术数字信号处理技术的内在资源

DSP的历史、现状与发展趋势

DSP的历史、现状与发展趋势 一、内容摘要:信息化的基础是数字化。数字化的核心技术之一是数字信号处理。数字信号处理的任务在很大程度上需要由DSP器件来完成。DSP技术已成为人们日益关注的并得到迅速发展的前沿技术。DSP 可以代表数字信号处理器(Digital Signal Processor),也可以代表数字信号处理技术(Digital Signal Processing)。本文就DSP的发展历史、国内外现状和DSP未来的发展前景作了简单的介绍。 二、关键字:DSP 历史现状特点发展趋势 三、内容: (一)、DSP的发展历史: 数字信号处理(Digital Signal Processing,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。DSP有两种含义:digital Signal Processing(数字信号处理)、Digital Signal Processor (数字信号处理器)。我们常说的DSP指的是数字信号处理器。数字信号处理器是一种适合完成数字信号处理运算的处理器。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。在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。在当今的数字化时代背景下,DSP己成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件。DSP的发展大致分为三个阶段: 在DSP出现之前数字信号处理只能依靠微处理器来完成。但由于微处理器较低的处理速度不快,根本就无法满足越来越大的信息量的高速实时要求。因此应用更快更高效的信号处理方式成了日渐迫切的社会需求,到了70年代,有人提出了DSP的理论和算法基础。但那时的DSP仅仅停留在教科书上,即使是研制出来的DSP系统也是由分立元件组成的,其应用领域仅局限于军事、航空航天部门。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mP D7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP 器件。 随着大规模集成电路技术和半导体技术的发展,1982年世界上诞生了第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品。这种DSP器件采用微米工艺N MOS技术制作,虽功耗和尺寸稍大,但运算速度却比微处理器快了几十倍,尤其在语言合成和编码译码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑,它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至80年代中期,随着CMOS工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。 80年代后期,第三代DSP芯片问世,运算速度进一步提高,其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。90年代DSP发展最快,相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第五代产品,它与第四代相比,系统集成度更高,将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手,而且逐渐渗透到人们的日常生活领域。经过20多年的发展,DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面,并逐步成为电子产品更新换代的决定因素。 (二)、DSP的现状: 中国DSP的发展现状: 一、市场发展现况

数字信号处理技术的发展及其思考

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/d9489081.html, 数字信号处理技术的发展及其思考 作者:陈文灵 来源:《电子技术与软件工程》2015年第01期 当前我国的科学技术正处在不断发展阶段,一些较为先进的技术已经在人们的生活中得到了广泛应用,其中数字信号处理技术在这一进步中就表现的较为突出。数字信号处理技术是当前数字化时代的一个比较重要的技术,它主要就是将视频以及图片和声音等进行模拟信息转换成数字信息的一种技术,。本文主要就是对这一数字信号的处理技术的发展现状进行深入的分析研究,希望通过此次的努力能够对实际起到一定的指导作用。 【关键词】数字信号处理技术发展 在进入新的世纪以来,我国的通讯以及计算机等先进技术得到了飞速的发展,所涉及的领域也愈来愈大,从大的角度分析来看,当前的数字信号处理技术已经将理论转换成了实用性较强的应用型技术,其组成部分主要包含了数字信号处理理论以及硬件技术和软件技术等方面,数字信号处理技术对人们的生活已经产生了很重要影响。 1 数字信号处理技术的基本概述 1.1 数字信号处理技术的特点分析 对于数字信号处理技术其最为本质的就是对数据的转换以及提取,也就是把信息从各种复杂的环境当中加以提取,随之再进行对其转换,从而能够成为方便于人识别的这样一种形式。在数字信号处理技术自身有着较为鲜明的特点,其中最为主要的有高速度以及高准确率的运算能力。这一技术的主要运算方法便是通过流水线结构以及较为独特的寻扯模式等。在硬件乘法累加操作方面主要就是指在一个指令周期内进行实现一次乘法和一次加法,而在实际的操作中其速度高达800Mb/s。另外就是这一技术有着稳定性的特点,这一技术是采取二值逻辑所以在环境的适应能力方面相对较强。还能够在软件的作用下对处理的参数进行修改,所以在灵活性方面也较强。 1.2 数字信号处理技术的重要性分析 在当前的发展过程中,由于新技术的进步,对于现阶段的诸多领域的生产生活都起到了重要的作用,而数字信号处理技术的发展也比较的迅速,在销售价格方面也在不断的降低,当前所采用的技术结构以及总线和资源都已经逐渐的形成标准化的趋势,这将会给我国的电子产品这一行业带来新的竞争和发展,也会促进我国的其它相关行业的进步。 2 数字信号处理技术的实际应用及发展思考探究 2.1 数字信号处理技术的实际应用探究

DSP技术发展趋势

DSP技术发展趋势 摘要:本文主要讲了什么是DSP技术,以及DSP的技术发展趋势、市场发展趋势。 一、引言 数字信号处理(Digital Signal Processing,即DSP),起源于上个世纪80年代,是一门涉及到许多学科并且广泛应用在很多领域的热门学科。它利用微型计算机、专用处理设备,以数字方式对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别处理,得到人们需要的信号形式。它紧紧围绕着数字信号处理的理论、实现以及应用发展。 二、DSP技术 数字信号处理(DSP)的理论基础涉及的范围非常广泛。比如微积分、概率统计、随机过程、数值分析等数学基础是数字信号处理的基本工具,同时它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信原理、故障诊断,传感器技术等密切相关,还有近些年来蓬勃发展的一些学科:人工智能、模式识别、神经网络等,都与数字信号处理密不可分。 正是由于有这些理论发展的前提基础,和广泛的市场需求,DSP处理的器件也应运而生,在广泛应用在各个领域的同时得到迅速的发展。世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811,在这之后,1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个非常重要的里程碑。即使这两种芯片内部没有现代DSP芯片的单周期乘法器,但是他们为DSP的蓬勃、迅速发展奠定了很重要的基础。接着,1980年,日本NEC公司推出了第一个具有乘法器的商用DSP芯片,随后,美国德州仪器公司(TI 公司)推出一系列DSPs产品,广泛地应用在信号处理的各个领域。 三、技术发展趋势 1、数字信号处理器的内核结构进一步改善,多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位,如Analog Devices的 ADSP-2116x。 2、DSP 和微处理器的融合: 微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,如数字蜂窝电话就需要监测和声音处理功能。因此,把DSP和微处理器结合起来,用单一芯片的处理器实现这两种功能,将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发,同时简化设计,减小PCB体积,降低功耗和整个系统的成本。例如,有多个处理器的Motorola公司的DSP5665x,有协处理器功能的Massan公司FILU-200,把MCU功能扩展成DSP和MCU功能的TI公司的

(完整word版)关于数字信号处理技术的应用与发展

关于数字信号处理技术的应用与发展 摘要:在现代化科学技术发展的过程中,数字化信 号处理技术已经深入应用到各行各业的发展之中,例如工业控制、医疗卫生事业等,都有所涉猎,甚至在国防军事方面也得到了一定的应用,可以说在当前社会发展的进程中,已经完全不能脱离开数字信号处理技术的应用了。正是因为如此,本文对其应用以及今后的发展予以一定的阐述,希望在今后的应用中可以得到更加广阔的发展空间。 关键词:数字信号处理技术;实现方法;应用;发展前景 在我国近几年的发展进程中,数字信号的相关处理技术已经得到了质的的飞跃,这是一种对数字以及符号进行转化,并且排列成为有效序列的一种技术,这一技术主要应用在计算机以及其他相关设备中,并且在计算方法上具有特殊之处,主要是采用了数值计算法,可以达到方便信息应用的效果。本文主要探讨了这一技术在图形处理以及机器人控制等方 面的应用,希望在未来的时代发展中,这一技术可以具有更加广泛的应用。 1、数字信号处理技术所具有的特点以及实现方式 在数字信号的处理上,主要可以通过三种途径得以实现。

第一种途径是采用软件得以实现的,这种方式主要应用在编程的过程中,这套程序既能通过处理者的开发得到应用,也可以通过现有的程序进行处理。第二种实现方式是运用专用硬件,例如加法器或者乘法器等,将其构成一个专用的数字网络,以实现对信号处理的能力。第三种实现途径是将前两种方式进行有效的结合。这种方式目前较为普遍,广泛应用在数字信号处理的过程中。 从这一技术的优势上来看,数字信号处理的相关技术合理的应用了计算机设备,针对不同的系统具有不同的处理功能,满足各行业的需要,所以与其他技术相比具有一定的优越性。除此之外,在系统的稳定性上,这一技术得到了进一步的提升,经过对数据的耦合,有效的降低了电路中产生阻抗匹配的情况,并且在安全性方面也得到了进一步的提升,更有助于在大规模生产中的应用。同时在其他方面也具有一定的优越性,所以受到各界人士的广泛好评。 2、数字信号处理技术在当前行业中的应用 2.1图形图像领域 首先,这一技术可以应用在图形图像领域,DVD的主要工作原理是运用了图像压缩技术,将活动图像进行压缩与转码,最终呈现在人们的眼前,在采用了这一技术后,整个过程得到了明显的进步,同时还可以应用在对大气甚至气象云图的研究方面。只要是与图形图像相关的领域中,都可以运

探讨数字信号处理的发展

探讨数字信号处理的发展 学生姓名:韩洋 学生学号: 20114075162 所在学院:信息技术学院 专业班级:电子信息工程 中国·大庆 2014 年 6 月

探讨数字信号处理的发展 摘要:计算机技术发展迅速,数字时代已经成为社会的主流,数字信号处理技术是现代社会的重要技术。数字信号的应用十分广泛,通信、PC、图像图形以及仪表仪器方面都有数字信号处理技术的应用,还有很多新领域能够应用数字信号处理技术。本文本文简要说明了数字信号处理技术的特点,数字信号处理技术的发展历史,并且举例说明了数字信号处理技术在应用,最后对数字信号处理技术前景作了展望。 关键词:数字信号处理;技术;发展;应用 数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是利用数字信号芯片,以数字计算的方法来处理信号,有速度快、灵活、精确、体积小和抗干扰能力强等等优点。DSP主要是由硬件、理论和算法三个基础来支撑它的发展。硬件指的是使用超大规模集成电路实现的芯片,当前很多芯片的速度都在增加,最高的每秒16亿次,而且市面上的价格也在大幅度下降。软件在通信、雷达、电视以及电子产品方面的应用很多,比如信号加密解密,信号调制解调等等。知成体系的理论主要包括数字滤波理论、小波变换理论以及离散线性系统理论等等。 1、数字信号处理技术的特点 数字信号处理实际上就是对数据进行提取以及变换,把信息从有干扰的环境里提取处理,之后再进行转换,变成便于识别的形式。较早的信号处理方法是模拟,这种方法很难修改参数,而且模拟器对周边环境变换不够敏感,渐渐被淘汰。数字信号处理技术采用的是二值逻辑,对电路噪音和温度有很强的适应能力。芯片技术的快速发展为数字信号处理技术带来了很多好处,比如集成度高,高速处理的能力强,带动了数字信号处理的能力。数字信号处理技术是把离散的符号或者数字进行处理,主要的工作是剔除信号当中的干扰,减少所采集信号的多余成分,也被称为数字滤波,还可以把分散的信息结合在一起,从而加强识别和分析。数字信号处理技术比模拟信号处理技术有更多的优势,比如:信号处理的动态范围比模拟信号大几十倍,更加精确;数字信号处理更加灵活,能够快速处理、缓存以及重组数据,可以灵活改变系统的参量,实现可编程处理;数字信号处理过程中不产生其他的噪音,信噪比更高;算法有直接的可实现性;良好的可靠性和预见性;可以对多径干扰和白噪音进行最佳处理。 2、数字信号处理的发展史 70年代DSP是基于数字滤波的信号处理,由分立的小规模集成电路组成,或者是使用计算机编程来实现,受到当时计算机技术的限制,主要是应用在医疗电子和生物电子等低频信号处理方面。80年代DSP进入到快速富立叶变换为主的信号处理阶段,出现了通用信号处理芯片,在雷达、地震以及语音通信方面应用,但是芯片的价格比较贵,还不能进入消费领域。90年代DSP技术发展到非线性谱估计为代表的信号处理阶段,能够使用高速的DSP处理技术提取更深层次的信息,硬件使用更加高速的芯片,实现巨大的计算量,每秒可以完成16亿次操作,并且使用微电子工艺批量生产,芯片的成本大大降低,在通信、数字电视和消费电子等领域开始广泛应用,并且占有了巨大市场。 3、数字信号处理的应用 3、1、数字信号处理技术在短波通信当中的应用 在短波通讯领域当中,数字信号处理技术主要应用在信道扫描、探测、数字化,链路质量分析,自适应呼叫,音频信号处理以及扩频技术等等方面。使用信号处理技术模块,是在模拟前端的射频信号处理之后,中频信号在输入数字信号

DSP技术应用现状以及发展趋势(精)

DSP技术应用现状以及发展趋势 一、数字信号处理结构。 实时数字信号处理系统:采集系统+DSP芯片 非实时系统:pc机上进行处理系统的模拟与仿真或仿真库+DSP芯片。 1 DSP、MCU、MPU的关系 微控制器MCU通俗的称呼是单片机,它与微处理器MPU是微机技术的两大分支。MPU的发展动力是人类对无止境的海量数值运算的需求,速度越来越快。MCU的发展是为了满足被控制对象的要求,向高可靠性、低功耗、低成本发展。一般MCU的引脚数在60以下,MCU以8位机为主、32位机为辅。有趋势提高MCU的运算功能,将DSP集成到MCU中,比如32位的MC68356集成了Motorola的DSP56002。 微控制器MCU一直存在两种基本结构:哈佛(Harvard)结构和冯诺依曼 (von Meumann)结构,还可进一步讲是对应成复杂指令集计算机CISC和精简指令计算机RISC。冯诺伊曼结构具有单一总线PRAM或DRAM都映射到同一地址空间,总线宽度与CPU类型匹配。哈佛结构具有独立的程序总线和数据总线,CISC的指令一般是微码miccode,每条指令由CPU解码为许多基本指令,基于CISC的微控制器一般很复杂,都采用冯诺伊曼结构,所需要的程序存储器比RISC产品少。微码在CPU产生而限制了CISC器件的带宽,其指令集也比RISC器件大。 68000的MPU是准32位的MPU,内部32位,外部总线是16位。苹果机就是用68000系列,它的运行分成系统态和用户态,其设计是面向分时多任务或实时操作系统的,68000的总线后来变成VME总线标准。到68020就是全32位了。 1991年IEEE1149.1即JTAG的公布满足了IC制造商的措施需求,也给ASIC、MCU、MPU、DSP、PLD、FPGA等的用户带来方便。一般十万门以上的IC都有JTAG接口,1993年IEEE1149.5对JTAG作了修正(5线接口)。IC的测试分成晶片级、IC封装级、电路板与系统极,JTAG完成了前两者的测试。适于68000系列的32位机的开发工具ICD32是一段扁平电缆,一端接IC的JTAG的5线接口,一端通过25芯头(里面有GAL)接PC机并口。传统上,微控制器MCU与微处理器MPU是两大分支,而DSP是MCU的一种特殊变形。但是从实质讲,MPU多半是CISC,除了DSP之外的MCU也是CISC。而DSP是RISC。所以比较时更适合DSP与MPU相比,MPU适宜于相同管理这样的应用

数字信处理技术的应用与发展

数字信处理技术的应用 与发展 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

关于数字信号处理技术的应用与发展摘要:在现代化科学技术发展的过程中,数字化信号处理技术已经深入应用到各行各业的发展之中,例如工业控制、医疗卫生事业等,都有所涉猎,甚至在国防军事方面也得到了一定的应用,可以说在当前社会发展的进程中,已经完全不能脱离开数字信号处理技术的应用了。正是因为如此,本文对其应用以及今后的发展予以一定的阐述,希望在今后的应用中可以得到更加广阔的发展空间。 关键词:数字信号处理技术;实现方法;应用;发展前景 在我国近几年的发展进程中,数字信号的相关处理技术已经得到了质的的飞跃,这是一种对数字以及符号进行转化,并且排列成为有效序列的一种技术,这一技术主要应用在计算机以及其他相关设备中,并且在计算方法上具有特殊之处,主要是采用了数值计算法,可以达到方便信息应用的效果。本文主要探讨了这一技术在图形处理以及机器人控制等方面的应用,希望在未来的时代发展中,这一技术可以具有更加广泛的应用。 1、数字信号处理技术所具有的特点以及实现方式 在数字信号的处理上,主要可以通过三种途径得以实现。第一种途径是采用软件得以实现的,这种方式主要应用在编程的过程中,这套程序既能通过处理者的开发得到应用,也可以通过现有的程序进行处理。第二种实现方式是运用专用硬件,例如加法器或者乘法器等,将其构成一个专用的数字网络,以实现对信号处理的能力。第三种实现途径是将前两种方式进行有效的结合。这种方式目前较为普遍,广泛应用在数字信号处理的过程中。

从这一技术的优势上来看,数字信号处理的相关技术合理的应用了计算机设备,针对不同的系统具有不同的处理功能,满足各行业的需要,所以与其他技术相比具有一定的优越性。除此之外,在系统的稳定性上,这一技术得到了进一步的提升,经过对数据的耦合,有效的降低了电路中产生阻抗匹配的情况,并且在安全性方面也得到了进一步的提升,更有助于在大规模生产中的应用。同时在其他方面也具有一定的优越性,所以受到各界人士的广泛好评。 2、数字信号处理技术在当前行业中的应用 图形图像领域 首先,这一技术可以应用在图形图像领域,DVD的主要工作原理是运用了图像压缩技术,将活动图像进行压缩与转码,最终呈现在人们的眼前,在采用了这一技术后,整个过程得到了明显的进步,同时还可以应用在对大气甚至气象云图的研究方面。只要是与图形图像相关的领域中,都可以运用这一技术对于信号进行处理,除此之外,在压缩、识别以及编码等一些环节中,这一技术也会有所涉猎。 机器人控制领域 随着现代科学技术水平的不断提升,相关技术的发展都呈现出快速增长的趋势,同时在人工智能方面也得到了突出的发展。因此机器人的出现也就应该更加适应时代的发展,在控制方面运用数字信号处理的相关技术,可以在信息实时性的接收以及反应方面都得到进一步的提升。相关研究人员通过对数字信号处理技术的应用可以将控制系统的水平得到进一步的提升,为今后的研究工作提供了重要的发展契机。 生物医药的处理领域

DSP技术的最新发展及其应用现状(精)

DSP技术的最新发展及其应用现状(1 2008-05-26 09:29:50 作者:吕海英来源:中国自动化网数字信号处理(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。在通常的实时信号处理中,它具有可程控、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,这都是模拟系统所不及的。DSP的发展大致分为三个阶段: 在数字信号处理技术发展的初期(二十世纪50~60年代,人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为,世界上第一个单片DSP 芯片应当是1978年AMI公司发布的S2811。1979年美国Intel 公司发布的商用可编程器件2920是DSP 芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980 年,日本NEC 公司推出的mP D7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP 芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。 随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代D SP芯片TMS32010及其系列产品,标志着实时数字信号处理领域的重大突破。TI公司之后不久相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28、第三代DSP 芯片TMS320C30/C31/C32。90年代DSP发展最快,TI公司相继推出第四代DSP芯片T MS320C40/C44、第五代DSP芯片 TMS320C5X/C54X、第二代DSP芯片的改进型TMS320C2XX、 集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8X以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62X/C67X等。 随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi 公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指令周期为120ns,且具有双内部总线,从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。

数字信号处理发展过程

数字信号处理技术的发展过程 1.电阻、电容、电感 电阻表现为:理想电阻电压电流特性不随所加频率的改变而变化 电容特性:电容两极间电压不能突变,阻抗随着所加信号频率的增加而减小,常用做滤波,储能。 电感特性:电感两端电流不能突变,阻抗随频率增加而增加,通常用做高频滤波 AC AC AC () di u t L dt = () du i t C dt = i U R = u t t t i i i 2.RLC串联振荡电路分析

AC R L C c du dt i C =R c du dt RC u Ri ==2 2L c d u di dt dt LC u L == 根据KVL 电压定理:2 2c L C c R C d u dt du LC RC dt u U u u u =++=++ 3. 二极管 随着半导体技术的发展,人们发明了二极管,二极管具有单向导通的特性;即外加正向电压时导通,外加反向电压时截止,但是当反向电压超过一定值时,二极管会被反向击穿,此电压成为反向击穿电压U BR 二极管伏安特性:

二极管应用举例2: 或门 4. 晶体管 随着技术的发展,出现了晶体管,晶体管的主要功能是:工作在放大区,能够实现对小信号的放大作用。 基本放大电路工作原理:电流控制型,设置合适的静态工作点,当给基极施加微小的电压信号i u ,基极产生微电流变化B i ,由晶体管的放大作用产生c B i i β=,输出电压CE c C B C V Vcc i R Vcc i R β=-=-

后来出现的场效应管,原理和晶体管类似,为电压控制型,功耗更低。 5.晶体管开关特性 晶体管有三种工作状态: 1、放大区此种状态下集体管处在线性工作状态,能够对信号进行不失真的放大 2、饱和区 3、截至区 当工作在饱和和截止区时,三极管要么导通要么截止,从而三极管具有了开关特性。人们利用三极管的这种性质产生了0和1两种数字电平。

数字信号处理的应用

精心整理 数字信号处理的应用 电子信息工程xxxx 班 xxx 系。 DSP 1.1DSP 技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用 计算机进入电力系统调度后,引入了EMS /DMS /SCADA 的概念,而电力系统数据采集和测量是SCADA 的基础部分。传统的模拟量的采集和获得,通过变送器将一次PT 和CT 的电气量变为直流量,再进行A/D 转换送给计算机。应用了交流采样技术以后,经过二次PT 、CT 的变换后,直接对每周波的多点采样值采用DSP 处理算

法进行计算,得到电压和电流的有效值和相角,免去了变送器环节。这不仅使得分散布置的分布式RTU很快地发展起来,而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。 1.2DSP在继电保护中的应用 到目前为止,应用于我国电力系统的微机保护产品采用的CPU大多为单片机,由于受硬件资源及计算功能的限制,其采样能力及采样速度很难令人满意。因此, 能力和 操作, 集成 在冗 技术。 2DSP已成为数字通讯技术领域的核心 2.1DSP在多媒体通信中的应用 多媒体包括文字、语言、图像、图形和数据等媒体。多媒体信息中绝大部分是视频数据和音频数据,而数字化的音、视频数据的数据量是非常庞大的,只有采用

先进的压缩编码算法其进行压缩,节省存储空间,提高通信线路的传输效率,才能使高速的多媒体通信系统成为可能。多媒体通信要求多媒体网络终端应能快速处理信息,并具有较强的交互性。因此,DSP在语音编码、图象压缩与还原的语音通信中得到了成功的应用。如今的DSP基本能实时实现大部分已形成国际标准的语音编解码算法与协议。移动通信中的语音压缩和调制解调器也大量采用DSP。现代DSP完全有能力实现中、低速的移频键控、相移键控的调制与解调以及正交调幅调制与解调 等。 DSP 来 3.1DSP在超精密机床伺服控制方面的应用 高速高精度多轴数控加工中,在超精密机床伺服控制方面,为使机床工作台达到亚微米级的线性运动精度,DSP技术的引入显得极为必要。精细化的控制单位、以微小程序段实现连续进给,已成为超精密数控加工的显着特点,超精数控加工的插补周期已经达到毫秒级。大数据量、高精度的插补运算和控制,要求计算机系统能

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