数字信号处理技术的发展与思考

分类号（宋体小三加黑）密级

U D C 编号

本科毕业论文（设计）

题目数字信号处理技术的发展与思考

院（系）

专业

年级

学生姓名

学号

指导教师朱建武

二○一○年五月

华中师范大学

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学位论文作者签名：日期：年月日

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目录

内容摘要 (4)

关键词 (4)

引言 (4)

1．DSP技术 (4)

1.1 数字信号处理及数字信号处理器 (4)

1.2 DSP系统构成 (5)

1.3 DSP系统的特点 (5)

2．DSP的发展历程 (6)

2.1 DSP发展的三个阶段 (6)

2.2 DSP技术的发展现状 (6)

3．DSP技术的应用现状 (7)

3.1 DSP的应用领域 (7)

3.2 DSP技术在生活中的应用的具体实例 (8)

4．DSP技术的发展 (10)

4.1 DSP技术的发展内涵 (10)

4.2 DSP技术的发展趋势 (11)

5．对数字信号处理技术的思考 (12)

5.1 DSP的开发工具 (12)

5.2 我国DSP的市场前景 (12)

结语 (13)

参考文献 (13)

附录………………………………………………………………………

数字信号处理技术的发展及其思考

内容摘要：随着信息产业的发展，数字信号处理技术也处在迅速发展的时代，数字信号处理技术的的发展经历了三个发展阶段，各种DSP芯片得到了突飞猛进的发展，DSP技术的应用几乎也遍及电子与信息的每一个领域，本文主要介绍了DSP技术的发展历程，应用领域、发展现状及发展前景趋势。

关键词：DSP技术DSP技术的发展历程应用现状发展趋势市场前景

引言：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。数字信号处理器是在模拟信号变换为数字信号后对数字信号进行高速实时处理的专用处理器，它具有计算速度快、体积小、功耗低等优点，是实现数字信号处理的强大工具。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DSP 技术的出色性能，它正应用到我们生活的每一个角落，从军用到民用，从航空航天到生产生活，都越来越多地使用DSP。

一、DSP技术

（一）数字信号处理和数字信号处理器

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。数字信号处理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，这些信号由数字序列表示。

数字信号处理器是在模拟信号变换为数字信号后对数字信号进行高速实时处理的专用处理器，它具有计算速度快、体积小、功耗低等优点，是实现数字信号处理的强大工具。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[1]。

（二）DSP系统构成

数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备，在模拟信号变换成数字信号以后，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10～50倍。图1所示为一个典型的DSP系统。输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如进行一系列的乘累加操作（MAC）。最后，经过处理后的数字样值再经D/A（Digital to Analog）变换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。必须指出的是，上面给出的DSP系统模型是一个典型模型，但并不是所有的DSP 系统都必须具有模型中的所有部件。

（三）DSP系统的特点

数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点：

（1）接口和编程方便。DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多；另外，DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。

（2）稳定性和可重复性好。DSP系统以数字处理为基础，受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小，可靠性高；数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。

（3）精度高。16位数字系统可以达到10 -5的精度。

（4）特殊应用。有些应用只有数字系统才能实现，例如信息无失真压缩、V型滤波器、线性相位滤波器等等。

（5）集成方便。DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。当然，数字信号处理在高频信号处理上也存在一定的缺点。DSP系统中的高速时钟可能带来高频干扰和电磁泄漏等问题，而且DSP系统消耗的功率也较大。此外，DSP技术更新的速度快，数学知识要求多，开发和调试工具还不尽完善[2]。