DSP:數字信號處理的原理及應用
時間：2018-12-24 來源：華清遠見
什么是DSP？DSP一般有兩種解釋：
1、Digital Signal Processing，數字信號處理技術，簡稱DSP。是一門涉及許多學科而又廣泛應用于許多領域的新興學科。數字信號處理是圍繞著數字信號處理的理論、實現和應用等幾個方面發展起來的。數字信號處理在理論上的發展推動了數字信號處理應用的發展。反過來，數字信號處理的應用又促進了數字信號處理理論的提高。而數字信號處理的實現則是理論和應用之間的橋梁。數字信號處理是以眾多的學科為理論基礎的，它所涉及的范圍及其廣泛。例如，在數學領域，微積分、概率統計、隨機過程、數值分析等都是數字信號處理的基本工具，與網絡理論、信號與系統、控制論、通信理論、故障診斷等也密切相關。一些新興的學科，如人工智能、模式識別、神經網絡等，都與數字信號處理密不可分。可以說，數字信號處理是把許多經典的理論體系作為自己的理論基礎，同時又使自己成為一系列新興學科的理論基礎。
2、Digital Signal Processor，數字信號處理器，簡稱DSP處理器。是一種獨特的微處理器，是以數字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為0或1的數字信號，再對數字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統芯片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環境格式。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。
DSP芯片，也稱數字信號處理器，是一種特別適合于進行數字信號處理運算的微處理器，其主要應用是實時快速地實現各種數字信號處理算法。根據數字信號處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點：
（1）在一個指令周期內可完成一次乘法和一次加法；
（2）程序和數據空間分開，可以同時訪問指令和數據；
（3）片內具有快速RAM，通常可通過獨立的數據總線在兩塊中同時訪問；
（4）具有低開銷或無開銷循環及跳轉的硬件支持；
（5）快速的中斷處理和硬件I/O支持；
（6）具有在單周期內操作的多個硬件地址產生器；
（7）可以并行執行多個操作；
（8）支持流水線操作，使取指、譯碼和執行等操作可以重疊執行。
與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能要相對較弱些。
數字信號處理是一種通過使用數學技巧執行轉換或提取信息，來處理現實信號的方法，這些信號由數字序列表示。在過去的二十多年時間里，數字信號處理廣泛的應用于通信與信息系統、信號與信息處理、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫療、家用電器等許多領域。以往是采用通用的微處理器來完成大量數字信號處理運算，速度較慢，難以滿足實際需要；而同時使用位片式微處理器和快速并聯乘法器，曾經是實現數字信號處理的有效途徑，但此方法器件較多，邏輯設計和程序設計復雜，耗電較大，價格昂貴。數字信號處理器DSP的出現，很好的解決了上述問題。DSP可以快速的實現對信號的采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人們需要的信號形式。
