数字信号处理的发展

数字信号处理的发展与应用

通过概述数字信号处理的发展历程，主要介绍数字信号处理的发展与应用，并展望DSP发展前景。

1 数字信号处理的发展历程

数字信号处 (Digital Signal Processing)也就是采用通用的数字信号芯片，以数字计算的方法从信号中提取有用的信息。用数字方式对信号进行滤波、变化、压缩、识别等都是数字信号处理要研究的对象。英文DSP有两层意思，一是数字信号处理，二是数字信号处理器。现在大部分情况卜两层意思不作区分，因为两者之间关系密切，数字信号处理器主要的功能就是为了进行数字信号处理中的大量数字运算。

二十一世纪进入了数字化时代，数字信号处理成为数字化的核心。二十世纪六十年代数字信号处理理论兴起，一九八零年美国德州仪器TI 公司最先生产出第一代DSP，开创了DSP的历史，此后又研制出各种性能的DSP。其他公司比如摩托罗拉、朗讯等纷纷效仿，也推出了自己的产品。九十年代DSP技术飞速发展，成为人们常用的工程术语之一。现在为DSP芯片生产厂家包括美、口、西欧等许多半导体制造大公司，以美国TI公司为最大生产厂家，它公司卜面有七家重要的DSP生产厂，能够生产出一百多种产品，几乎占世界市场的一半。DSP经过发展，其处理功能与运算速度都达到了惊人的地步，拿TMS320来说，最初只能处理16位的定点数，C8x系列的运算速度为20MIPS，现在的C8x系列运算速度高达2000MIPS，大大提高了处理数据的能力。DSP以其自身独有的优势，在移动通信、消费电子及数字电视等领域获得了广泛的发展与应用。

2 数字信号处理的应用

现如今DSP得到了飞速发展，一方面是因为集成电路的发展，另一方面是因为巨大的市场需求。DSP在很多领域都得到了广泛应用，主要应用有通用数字信号处理、通信、军事、自动控制、医疗、图像视频处理等。下面具体介绍几种DSP应用产品:

数字照相机。1990年出现第一台数码相机，随后数码技术迅速发展。发展早期，美国也曾经用此技术通过卫星传递太空照片，后来为民所用，扩展了原有的应用范围，现在正逐步占领传统的光学相机市场。 数字照相机与传统的光学相机相比，它的优点在于不使用胶卷，采用光敏半导体器件把光信号转换、数字处理压缩后将图像文件存在存储器内。对这些图像操作比较方便，可以通过电脑或者电视机屏幕显示，也可以用打印机打印出来，整个操作过程中不需要借助暗室。利用电脑可以对数字照相机拍摄的照片进行处理，能够快捷、准确地进行操作，还可以对图像进行处理，比如调整黑白平衡、彩色平衡、边缘矫正等来改善图像的质量。还可以进行压缩数据，节省存储器的空间。而对图像进行处理就是利用DSP芯片来实现的数字信号处理是数字照相机的核心技术、随着科技的发展，数字照相机无论价格与性能，都慢慢地为消费者所接受。

数字视频光盘机。数字视频光盘机包括我们比较熟知的VCD、CVD、DVD等。VCD的记录媒体是只读的CD塑料圆盘，是利用数字的形式来记录图像和声音的信号,CVD的性能明显地要高于VCD，还可以兼容VCD与CD音响，市场竞争性强。发展到DVD是高密度的数字视频光盘机，它的存储空间更大，在图像处理、图像分辨率方面达到了更大

的发展，能够兼容VCD，很快就能普及。

数字化的电视电脑和电脑电视。随着科技与网络的发展，出现了以家庭网络化为主的消费，推动了信息家庭化产品。在这些数字化产品中，电脑电视引人注目，电脑电视就是以电脑为主要配置，又能看电视，还能用遥控或者鼠标键盘进行电脑方面的操作，

兼容电视机与电脑的功能。还有一种家电成为电视电脑，它是利用系统集成技术，制作出不怕病毒、操作方便快捷与成木较低等特点，能够让家庭通过电视机进入Internet浏览网页，同时也带有CD,VCD等多项功能。

3 数字信号处理的展望

数字信号处理在不断地提高自身，根据人们的需求，向个人化与低耗能方面发展，它的发展前景应是可喜的。其中把几个芯片DSP、专用处理单元、外围电路单元等集成到一个芯片上，就成为DSP系统级集成电路，这样缩小体积，便于携带。要推动DSP技术在各个领域的)‘一泛应用，电子产品要发展就必须数字化，数字化时代己经到来。要开发更多的用DSP产品，来满足大量的具体应用，可编程多媒体DSP成为主流，用于图像数据的DSP也会形成一个多品种的产品群。低耗能、低电压的DSP芯片也会成为发展的热点。DSP要保持强大的运算能力，还要增强控制能力。

总之，DSP在迅速发展的过程中还存在一些不足，要面对挑战。新的应用程序发展速度飞快，DSP在功率、使用寿命上都要紧跟这种速度。DSP还要面对技术与价格方面的挑战，价格是越降越低而对CPU速度的要求是越来越高，因此DSP制造商要么面对挑战，加快DSP发展，

要么就是退出竞争。DSP在各个领域迅速发展，它的发展潜力是巨大的，我们期待DSP技术与市场都有着光明的前景。