第1章 DSP技术概要
随着计算机、信息技术和大规模集成电路的飞速发展,数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统,并且在��论和实现技术两个方面都获得了高速的发展。数字信号处理是采用数值计算的方法对信号进行处理的一门学科。它研究的是怎样对模拟信号进行采样,将其转换为数字序列,然后对其进行变换、滤波、增强、压缩及识别等加工处理,从而提取有用信息并进行应用的理论和算法。而数字信号处理器则是一种用于数字信号处理的可编程微处理器,它的诞生与快速发展,使各种数字信号处理算法得以实时实现,为数字信号处理的研究和应用打开了新局面,提供了低成本的实际工作环境和应用平台,推动了新的理论和应用领域的发展。目前,DSP技术在通信、航空、航天、雷达、工业控制、**、网络及家用电器等各个领域都得到了广泛应用。
1.1 DSP系统和芯片的结构特点
数字信号处理围绕着理论、实现和应用这三个方面得到了迅速发展。在理论上,数字信号处理是把经典理论(如数学、信号与系统分析等)作为基础,将快速算法和各类滤波技术等应用于各个研究领域,包括图像处理、语音处理和音频处理、信息的编解码、信号的调制和解调、移动通信及各种智能控制等。在实现上是将信号处理的理论应用于某一具体的任务中。一般根据任务的不同可分为软件实现和硬件实现,软件实现是指在通用的计算机上用软件来仿真和研究某个算法,这种方法速度较慢,无法实时实现;硬件实现是指采用专用DSP芯片、通用DSP芯片或者其他微处理器构成的应用系统去高速实时地完成数字信号处理的任务。
1.1.1 DSP系统的基本结构
DSP系统的基本结构如图1—1所示。通过传感器将非电物理量转换为模拟电信号。预处理一般包括放大器和滤波器两部分,信号经过放大器的放大变为具有一定幅值的模拟输入信号,而滤波器(低通或带通)的作用则是滤除输入模拟信号中的无用频率成分和噪声,避免采样后发生频谱混叠失真。A/D转换器的任务是在满足奈奎斯特采样定理的条件下,将模拟信号转换为数字信号。
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