dsp原理及应用

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1、第1章DSP绪论内容提要进入21世纪之后，数字化浪潮正在席卷全球，数字信号处理器DSP（DigitalSignalProcessor）正是这场数字化革命的核心，无论在其应用的广度还是深度方面，都在以前所未有的速度向前发展。本章主要对数字信号处理进行简要介绍。首先对数字信号处理进行了概述，介绍了DSP的基本知识；接着介绍了可编程DSP芯片，对DSP芯片的发展、特点、分类、应用和发展趋势作了论述；然后介绍DSP系统，对DSP系统的构成、特点、设计过程以及芯片的选择进行了详细的介绍；最后对DSP产品作了简

2、要介绍。2021/7/41DSP原理及应用第1章DSP绪论知识要点●数字信号处理●DSP芯片的特点●DSP系统●DSP系统的设计过程2021/7/42DSP原理及应用第1章DSP绪论1.1数字信号处理概述1.2可编程DSP芯片1.3DSP系统1.4DSP产品简介2021/7/43DSP原理及应用第1章DSP绪论1.1数字信号处理概述数字信号处理（简称DSP）是一门涉及多门学科并广泛应用于很多科学和工程领域的新兴学科。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分析、采集、合成、变换

3、、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。数字信号处理是以众多学科为理论基础,它所涉及的范围极其广泛。如数学领域中的微积分、概率统计、随机过程、数字分析等都是数字信号处理的基础工具。它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信理论、故障诊断等密切相关。2021/7/44DSP原理及应用第1章DSP绪论DSP可以代表数字信号处理技术（DigitalSignalProcessing）,也可以代表数字信号处理器（DigitalSignal Processor）。前者是理论和

4、计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。数字信号处理包括两个方面的内容:1．算法的研究2．数字信号处理的实现2021/7/45DSP原理及应用第1章DSP绪论1．算法的研究算法的研究是指如何以最小的运算量和存储器的使用量来完成指定的任务，如20世纪60年代出现的快速傅里叶变换（FFT），使数字信号处理技术发生了革命性的变化。近几年来，数字信号处理的理论和方法得到了迅速的发展，诸如：语音与图像的压缩编码、识别与鉴别，信号的调制与解调、加密和解密，信道的辨识与均衡，智能天线

5、，频谱分析等各种快速算法都成为研究的热点、并取得了长足的进步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。2021/7/46DSP原理及应用第1章DSP绪论2．数字信号处理的实现数字信号处理的实现是用硬件、软件或软硬结合的方法来实现各种算法。数字信号处理的实现一般有以下几种方法：①在通用计算机（PC机）上用软件（如Fortran、C语言）实现，但速度慢，不适合实时数字信号处理，只用于算法的模拟；②在通用计算机系统中加入专用的加速处理机实现，用以增强运算能力和提高运算速度。不适合于嵌入式应用，专用性强，应用受

6、到限制；③用单片机实现，用于不太复杂的数字信号处理。不适合于以乘法-累加运算为主的密集型DSP算法；④用通用的可编程DSP芯片实现，具有可编程性和强大的处理能力，可完成复杂的数字信号处理的算法，在实时DSP领域中处于主导地位；⑤用专用的DSP芯片实现，可用在要求信号处理速度极快的特殊场合，如专用于FFT、数字滤波、卷积、相关算法的DSP芯片，相应的信号处理算法由内部硬件电路实现。用户无需编程，但专用性强，应用受到限制；⑥用基于通用DSP核的ASIC芯片实现。随着专用集成电路ASIC(Applicat

7、ion SpecificIntegrated Circuit)的广泛使用,可以将DSP的功能集成到ASlC中。一般说来，DSP核是通用DSP器件中的CPU部分，再配上用户所需的存储器(包括Cache、RAM、ROM、flash、EPROM)和外设(包括串口、并口、主机接口、DMA、定时器等)，组成用户的ASIC。2021/7/47DSP原理及应用第1章DSP绪论1.2可编程DSP芯片数字信号处理器（DSP）是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，主要用于实时快速实现各种数字信号处理的算法。在

8、20世纪80年代以前，由于受实现方法的限制,数字信号处理的理论还不能得到广泛的应用。直到20年及80年代初，世界上第一块单片可编程DSP芯片的诞生，才使理论研究成果广泛应用到实际的系统中，并且推动了新的理论和应用领域的发展。可以毫不夸张地讲，DSP芯片的诞生及发展对近20年来通信、计算机、控制等领域的技术发展起到十分重要的作用。2021/7/48DSP原理及应用第1章DSP绪论1.2.1DSP芯片的发展概况DSP芯片诞生于20世纪70年代末，至今已经得到了突飞猛进的发