DSP的发展与应用

赵一霈

摘要随着时代的不断 变革和我国科技的不断发展，近几年，我国综合国力正在逐渐地增强。我们进入到了一个信息化的时代，一个数字化的时代，现如今，DSP的使用变得越来越频繁和重要。为此，本文主要对DSP的应用做出分析，对数字信号处理技术的发展做出阐述。

【关键词】数字信号处理技术 数字信号处理器 发展 应用

数字化是现今社会的一大主流，是时代发展的主旋律，而数字信号处理器则是应时代而生的一个元件。所谓数字信号处理，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。

近些年，随着我国科技的不断进步和技术的不断革新，DSP越来越贴近人民的生产和生活，越来越在实际应用中占据重要的地位，因此，对其发展的情况做出论述和分析非常有必要。

DSP芯片较其他中央处理器而言，有较高的数据运算处理速度，其工作原理主要是去除信号中的冗余成分，加强有用信号的强度，再把信号输出给用户。其高效性，实时性的特点对需要处理海量信息的行业是至关重要的。

1 DSP的发展

数字信号处理作为计算数学的一个分支，早在17世纪至18世纪中叶就已经发展起来了，而到了20世纪50年代至60年代才开始真正意义上的研究。随着快速傅立叶变换算法的提出和数字滤波器的完善，数字信号处理技术在20世纪60年代开始快速发展。1978年美国的AMI公司生产出第一片DSP芯片S2811。1980年由日本NEC公司推出了第一片具有硬件乘法器的商用DSP芯片。在此时期DSP被广泛地应用于通信、雷达、语音、图像等领域。进入20世纪90年代DSP的性能和指标不断提高，其在硬件结构上更适合数字信号处理的要求，能够进行乘法、硬件FFT变换和单指令滤波处理，其单指令周期为80～lOOns。特别是在90年代中期，其理论和技术也更加成熟，不断开辟新的学科分支。90年代末二十世纪初，DSP的发展进入了完善阶段，逐渐渗透到人们的日常领域趋于个性化发展。

综上所述，数字信号处理器的技术发展，推动了社会的发展和时代的进步，是我们现在可以处在的信息化时代的情况下的一个重要原因。

2 DSP的应用

自从数字信号处理技术诞生以来，其应用范围一直出于一个不断扩增的趋势，也有不少的应用范围是因为数字信号处理技术的诞生而被开发出来的。随着社会经济的不断发展，其的应用变得更加的广泛。

2.1 多媒体领域

就多媒体而言，视频数据和音频数据所携带的信息量是庞大的，所需要的存储空间也是庞大的。DSP技术的应用，将图像、视频、音频信号等进行压缩、编码，在一定程度上节省了储存空间，也提高了通信线路的传输效率。

2.2 自动控制领域

DSP技术可以消除车内噪音，制造一个相对安静的车内环境。其主要原理是：首先用传感器，在易产生噪音的区域例如车窗、车门处采集噪声，并叠加，同时用滤波器滤出人声和音乐声等有用的信号，把叠加后的信号送入参数可以改变的滤波器，得到一个与原信号相似的但变化相反的信号，通过音响播放出来，与车内的噪音混合从而抵消噪声的影响。

2.3 海底探测领域

在海底探测方面，可以探测潜艇的航行信息。海底有很多噪声，鱼叫声、海浪声等都会影响到海底侦查，即使通过模拟电路放大有用信号也很难辨别。DSP技术的应用就可以解决这一问题。由于发动机发出的信号都是周期信号，不同的发动机发出的周期信号不同。海浪声、鱼叫声等噪声大多都是非周期信号，所以探测潜艇的航行信息，可以通过探测是否含有周期信号并分析所含周期信号的特点而获得，即用相关函数对所得到的信号进行相关处理运算，判断是否存在周期性的峰值，分析得到距离的远近和航行信息。

3 DSP的未来发展趋势

目前DSP被广泛地应用在各个领域.在迅速发展的同时仍需不断扩展市场，以面对新的挑战。随着集成电路的发展，SoC （systemon chip）已经成为一项重要的应用技术，DSP与SoC技术相结合，即将几个DSP芯核，MPU芯核，专用处理单元，存储单元，外围电路单元，集成在一个芯片上，成为DSP系统集成电路，不僅缩小了体积，还提高了设计的速度，降低了开发成本。可编程的DSP为生产厂商提供了更加广阔的平台，生产厂商可以根据用户的不同需要开发出不同型号的系列产品，而且比一般的微处理器的性能更优。同时，DSP也必须依靠新工艺改进芯片结构，追求更高的运算速度，才能跟上电子设备的更新步伐。

整体看来，随着时代的发展和科技的不断进步，DSP被广泛应用于通信，军事，自动控制，多媒体，航空航天等领域，数字信号处理器无时无刻不在发挥着它的作用，为人类的社会做出突出的贡献。同时，DSP的发展仍具有广阔的空间，还需要人们付出更多的努力去探究。

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