第1章 dsp绪论90363

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1、主讲：谢秀娟Email：bi041126055@126.comDSP技术第一章绪论本章内容第一节数字信号处理的概念第二节数字信号处理器简介第三节DSP系统开发DSP：digitalsignalprocessing，数字信号处理信号数字化处理的基本理论、算法和应用DSPs：digitalsignalprocessor，数字信号处理器通用可编程数字信号处理芯片DSP技术与数字信号处理器有关的数字信号处理算法实现技术和理论参考书TMS320C6000DSP实用技术与开发案例，汪安民等，人民邮电出版社高速数字信号处理器结构与系统，高梅国等编

2、著，清华大学出版社第一节数字信号处理的概念1.1.1数字信号处理的概述1.1.2实时系统的概念1.1.3数字信号处理的应用及特点1.1.1数字信号处理的概述定义：利用计算机与专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，得到符合需要的信号形式实现方法：通用计算机上软件实现通用计算机系统和专用的加速处理机实现通用单片机实现通用可编程DSP芯片实现专用的DSP芯片实现用FPGA/CPLD用户可编程器件来实现意义在21世纪，数字信号处理是影响科学和工程最强大的技术之一它是科学工作者和工程师必须掌握的一

3、门技巧信号处理：作用：信号改善；信号检测、估计方法：信号波形分析；现代谱分析；自适应滤波等等数字信号处理算法以数学为基础和工具，研究数字信号处理的数值计算实现方法，包括算法结构、数值特性。数字信号处理硬件技术以微电子技术为基础，研究完成数字信号处理算法的专用、通用处理器结构、提高处理器速度的技术方法、数字信号处理系统设计与实现方法等。微电子技术处理器结构并行处理技术实时操作系统开发环境应用程序数学数字信号处理算法数字信号处理技术的组成微电子技术的发展IC芯片的发展基本上遵循了Intel公司创始人之一的GordonE.Moore196

4、5年预言的摩尔定律。该定律说：芯片上可容纳的晶体管数目每18个月便可增加一倍，即芯片集成度18个月翻一番微电子技术是数字信号处理应用的基础，其技术的发展为数字信号处理技术水平的提高和应用的深入提供了不竭的动力。处理器速度的提高得益于：①器件水平②处理器结构③并行技术表1超大规模集成电路技术发展趋势（1995～2010年）微电子技术的发展系统集成芯片（SystemOnChip，SOC）技术微处理器和微控制器核心；数字信号处理（DSP）数字逻辑（包含知识产权核心和定制逻辑）；精度模拟电路，数字I/O，混合电路；相关的存储器（如SRAM或

5、Flash块）；原型动力（可编程核心）。纳米电子技术将是微电子技术的接替者，器件特征尺寸将缩小至100～1nm处理器的性能除了与微电子技术这个最本质的因素有关以外，还与处理器结构有着重要的关系提高时钟频率似乎是有限的，最好的方法是改进处理器结构，即提高并行性提高每条指令执行的操作的数量提高每个指令周期中执行的指令的数量嵌入式计算系统嵌入式计算系统是一个较泛的定义一个非桌面通用计算机的任何计算系统一个嵌入了电子元器件的计算系统一个利用应用对象的特点而专门设计的计算系统，即用户化专用计算系统。嵌入式计算系统一般对系统功能、价格、功耗、体

6、积、速度等有严格的限制，要求对系统环境变化作出实时的快速反应。数字信号处理系统1.1.2实时系统的概念数字信号处理系统实时信号处理：系统必须在有限的时间内对外部输入信号完成指定的处理，即信号处理的速度必须大于等于输入信号更新的速度；而且从信号输入到处理后的信号输出的延迟必须足够小。例如：可视电话（图像压缩），VCD解压卡，工业控制，雷达，导弹制导实时系统：及时（timely）（1）定义：工作（任务）在一个时限(deadline)内完成（2）是否必须在时限内？不一定。飞行器控制(Y),视频游戏(N)（3）超过时限的代价：放弃任务？飞行

7、器，drop；视频会议，nodrop。（4）我们都需要在一个有限的时间内完成工作；所以，实时的要求是“绝对”的。实时系统的概念实时概念的重新定义：Areal-timesystemincludesembeddedsystemthatcontrolthingslikeaircraft,nuclearreactor,chemicalpowerplants,jetengines,andotherobjectswhereSomethingVeryBadwillhappenifthecomputerdoesnotdeliveritsoutput

8、intime.Thesearecalledhardreal-timesystems.Thereisanothercategorycalled(notsurprisingly)softreal-timesystems,whichares