摘 要：現(xiàn)在是信息化時代，數(shù)字化是信息化實現(xiàn)的基礎前提。數(shù)字信號處理技術是數(shù)字化的核心技術之一。DSP器件完成了數(shù)字信號處理的大部分任務。所以一般用DSP技術來代表數(shù)字信號處理技術，已經(jīng)成為快速發(fā)展的前沿技術。文章介紹了DSP技術在各個領域的應用，并探討了未來的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：數(shù)字化；DSP；應用；發(fā)展趨勢

引言

DSP（Digital Signal Processing）也就是我們所說的數(shù)字信號處理器。它是專門對模擬信號轉換為數(shù)字信號后進行高速實時處理的專用處理器。數(shù)字信號處理器具有靈敏、快速、低功耗和可編程等優(yōu)點，自它問世以來，得到了廣泛的應用。我們現(xiàn)在經(jīng)常遇見的語音、語言的處理、信號的處理、圖像的處理、測量分析等領域，都有DSP技術的身影。DSP芯片采用了哈佛結構，使得數(shù)據(jù)總線與程序總線分離，相較于傳統(tǒng)的處理器采用的馮若依曼結構，指令執(zhí)行速度更高，性能更好，它的處理速度是目前最快的CPU的10到50倍左右。DSP被譽為信息社會革命的“旗手”，成為計算機、通信、手機等產(chǎn)品的基礎器件。

1 DSP技術的應用

DSP技術由于其自身具有很大的優(yōu)勢，所以被很多領域所采用。在電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)模擬量采集和測量、繼電器保護、變電站自動化；數(shù)字通訊技術領域：多媒體通信、軟件無線電；工業(yè)控制領域：超精密機床伺服控制方面、機器人控制；虛擬儀器方面；儀器儀表領域；汽車電子系統(tǒng)等等都有DSP技術的存在。我們重點介紹DSP技術在多媒體通信、儀器儀表和汽車電子系統(tǒng)中的應用。

1.1 DSP技術在多媒體通信的應用

文字、語言、圖像、數(shù)據(jù)等媒體就是我們平時所說的多媒體。其中視頻和音頻數(shù)據(jù)占多媒體數(shù)據(jù)的絕大部分。對音視頻的數(shù)字化處理量是非常龐大的，需要先采用先進的壓縮編碼算法進行壓縮處理，大大縮小占用的空間，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，這樣多媒體通信系統(tǒng)才能普遍實現(xiàn)。這就需要在多媒體終端快速處理信息，用戶得到良好的體驗交互。DSP的出現(xiàn)使其成為了現(xiàn)實，它在語音編碼、圖像壓縮與還原等多媒體通信中得到充分的應用。DSP基本能夠實時實現(xiàn)大部分國際標準的語音編碼解碼算法與協(xié)議。DSP技術還大量應用在移動通信的語音壓縮和調制解調器中。現(xiàn)代DSP完全有能力實現(xiàn)中、低速的移頻鍵控、相移鍵控的調制與解調以及正交調幅調制與解調等。

1.2 DSP技術在儀器儀表中的應用

儀器儀表行業(yè)主要用的是高檔單片機，DSP已經(jīng)開始涉足進來，并且發(fā)展迅速，大有取代的趨勢。傳統(tǒng)的儀器儀表，由于需要數(shù)據(jù)處理，硬件電路就會很復雜。DSP具有豐富的片內資源，可以大大簡化硬件電路，實現(xiàn)儀器儀表的SOC（System On Chip，即片上系統(tǒng)）設計。

測量速度和精度是衡量儀器儀表性能的重要指標，DSP芯片的應用能使這兩項指標大大提高。例如TMS320F2810，它具有32位CPU內核，12位A/D轉換器、豐富的片內存儲器，再加上靈敏的指令系統(tǒng)，為我們提供了開發(fā)快速、高精度儀器的平臺。

1.3 DSP技術在汽車電子系統(tǒng)中的應用

汽車目前成為了大眾商品，汽車技術得到長足的發(fā)展，其中汽車電子系統(tǒng)成為汽車發(fā)展的重點。汽車里的紅外線或毫米波雷達，需要DSP進行分析處理。汽車的防撞系統(tǒng)，需要利用攝像機把外面拍攝的圖像數(shù)據(jù)傳給駕駛系統(tǒng)，這就需要DSP來對圖像數(shù)據(jù)進行處理。

2 DSP技術的發(fā)展趨勢

DSP技術未來的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面：

（1）向系統(tǒng)集成DSP發(fā)展，在一個芯片上集成DSP芯核、MPU芯核、外圍電路單元、專用處理單元和存儲單元等。

（2）更多的采用具備多通道、超標量、多處理、多線程、超長指令字等超級哈佛結構將在未來的DSP內核結構中占據(jù)主導地位。

（3）可編程的DSP將逐步取代定式的DSP。生產(chǎn)廠商可以在同一個DSP平臺上開發(fā)不同類型的產(chǎn)品用來滿足客戶個性化的需求?？删幊痰腄SP也使得用戶升級系統(tǒng)更加方便。

（4）更好的性能、更快的運算速度是不變的趨勢。

（5）定點DSP將成為主流。浮點DSP的運算精度高、動態(tài)范圍大，但是成本高，功耗高。而定點DSP器件成本低、功耗低、對存儲器的要求也低。目前DSP器件市場80%以上都屬于16位定點可編程DSP器件。

（6）FPGA器件配合傳統(tǒng)的DSP器件可以處理更多的信道，來達到高速實時處理功能，滿足多媒體、無線通信等領域的需要。

（7）DSP與微處理器（MCU）結合起來的雙核平臺，由于既能進行數(shù)據(jù)處理，又可以提高智能控制，成為DSP技術發(fā)展的新趨勢。OMAP是這種雙核平臺的典型例子，是由TI公司發(fā)布的。

DSP產(chǎn)品在我國擁有廣闊的市場，眾多國內外廠商開始在中國布局。DSP芯片的品種和技術將向著越來越多種類、低功耗、高性能方向發(fā)展。

3 結束語

在這個信息化的時代，DSP應用在通訊領域、數(shù)字影音的產(chǎn)品將越來越普及，使得相關市場需求越來越大，未來DSP市場競爭將越趨激烈。相信在未來的時間里DSP技術一定會被更加重視及關注，會為科技的進步帶來很大發(fā)展。

參考文獻

[1]申敏.DSP原理及其在移動通信中的應用[M].人民郵電出版社，1999.

[2]許偉.DSP應用的結構和發(fā)展方向[J].電子技術應用，1999.

[3]陳寶陵，李銳麗，周智敏.主從式DSP嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].半導體技術，2001，26（9）：32-48.

[4]張至德.單片信號處理器及其應用[J].電子工程信息，1987（7）.

作者簡介：高實，男，漢族，河南省南陽市人，鄭州大學信息工程學院電子信息工程專業(yè)。