3.系统特点
基于DSP芯片的数字信号处理系统与传统的模拟信号处理系统相比具有以下几个优点:
(1)精度高,稳定性好,抗干扰能力强
精度仅受到量化误差和有限字长的影响,处理过程不引入其他噪声,因此具有较高的信噪比。另外,模拟系统的性能受到元器件参数性能的影响比较大,而数字系统基本不变,因此数字系统更便于测试、调试及批量生产。
(2)编程方便,容易实现复杂的算法(含有自适应算法)
DSP系统中,DSP芯片提供了一个高速计算平台,系统功能依赖于软件编程实现。当其与现代信号处理理论和计算数学相结合时,可以实现复杂的数字信号处理能力。
(3)接口简单、方便
由于数字信号的电气特性简单,不同的DSP系统相互连接时,在硬件接口上容易实现。在数据流接口上,各系统间只要遵循特定的标准协议即可。
(4)集成方便
现代DSP芯片都是将DSP芯核及其外围电路综合集成在单一的芯片上。这种结构便于设计便携式高集成度的数字产品。
(5)可程控
当系统的性能和功能发生改变时,不需要重新设计、装载和调试。如实现低通、高通、带通等不同的数字滤波;虚拟仪器中的滤波器、频谱仪;软件无线电中不同工作模式下的通信等。
另外,现代DSP芯片作为可编程超大集成电路(VLsI)器件,通过可下载的软件和固件来实现数字信号处理功能。DSP芯片除具备普通微处理器的运算和控制功能外,还针对高数据传输速率、数值运算密集的实时数字信号处理,在处理器结构、指令系统和指令流程设计上进行了很大的改进。
当然,数字信号处理也存在一定的缺点。例如,对于简单的信号处理任务,如与模拟交换线的电话接口,若采用DSP则使成本增加。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技术更新的速度非常快,数学知识要求多,开发和调试工具还不尽完善。
虽然DSP系统存在着一些缺点,但其突出的优点已经使它在通信、语音、图像、雷达、生物医学、工业控制、仪器仪表等许多领域得到越来越广泛的应用。1.1.3DSP的技术应用
DSP最早是指一种信号处理技术,直到20世纪80年代初第一个商用数字处理器问世,DSP才逐步成为一种全新高速处理器的名称。最初DSP的应用在于专业数据通信和语音处理,各种专用调制解调器、声码器、数据加密机等。其后DSP应用扩展到广泛的民用产品,诸如硬盘驱动器、通用调制解调器、数字答录机、无线通信终端。20世纪90年代中期,DSP在数字GSM手机和无线基站应用中都获得了巨大的成功。与此同时,DSP开始全面拓展到新兴应用,并在宽带通信、数字控制、数字音频、数字视频等众多市场上捷报频传。
作为一种重要的处理器,DSP已经处于数字信息产品核心引擎的地位,面对中外如此巨大的市场空间,更好的DSP应用有待我们去努力挖掘。
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