什么是數(shù)字信號處理器?數(shù)字信號處理器有什么特點(diǎn)?
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一、什么是數(shù)字信號處理器
數(shù)字信號處理器(英文:Digital Signal Processor)是由大規(guī)?;虺笠?guī)模集成電路芯片組成的用來完成數(shù)字信號處理任務(wù)的處理器。
數(shù)字信號處理是將信號以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)。數(shù)字信號處理與模擬信號處理是信號處理的子集。數(shù)字信號處理的目的是對真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號進(jìn)行測量或?yàn)V波。因此在進(jìn)行數(shù)字信號處理之前需要將信號從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域,這通常通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字信號處理的輸出經(jīng)常也要變換到模擬域,這是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的。大部分DSP使用的是定點(diǎn)算法,這是因?yàn)樵谛盘柼幚淼囊话銓?shí)際應(yīng)用中不需要使用浮點(diǎn)運(yùn)算比定點(diǎn)運(yùn)算多提供的那部分額外的精度范圍,而使用定點(diǎn)算法犧牲了不需要的精度,卻大大提高了速度。另一方面,浮點(diǎn)DSP則常用在科學(xué)計(jì)算和某些需要高精度的應(yīng)用中。數(shù)字信號處理器并非只局限于音視頻層面,它廣泛的應(yīng)用于通信與信息系統(tǒng)、信號與信息處理、自動控制、雷達(dá)、軍事、航空航天、醫(yī)療、家用電器等許多領(lǐng)域。以往是采用通用的微處理器來完成大量數(shù)字信號處理運(yùn)算,速度較慢,難以滿足實(shí)際需要;而同時使用位片式微處理器和快速并聯(lián)乘法器,曾經(jīng)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理的有效途徑,但此方法器件較多,邏輯設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)復(fù)雜,耗電較大,價(jià)格昂貴。數(shù)字信號處理器的出現(xiàn),很好的解決了上述問題。DSP可以快速的實(shí)現(xiàn)對信號的采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識別等處理,以得到符合人們需要的信號形式。
二、數(shù)字信號處理器的特點(diǎn)
(1) 軟件可實(shí)現(xiàn):純模擬信號處理必須完全通過硬件來實(shí)現(xiàn),而數(shù)字處理不僅可以通過微處理器和專用數(shù)字設(shè)備來實(shí)現(xiàn),還可以通過程序來實(shí)現(xiàn)。軟件可實(shí)現(xiàn)功能的好處之一是處理系統(tǒng)可以執(zhí)行大規(guī)模和復(fù)雜的處理,并且占用空間很小。
(2) 靈活性強(qiáng):調(diào)試和修改模擬信號處理系統(tǒng)很不方便,而數(shù)字處理系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)通常存儲在寄存器或存儲器中。 修改這些參數(shù)以調(diào)試系統(tǒng)非常簡單,尤其是在軟件實(shí)現(xiàn)中。由于數(shù)字設(shè)備和軟件的特性,數(shù)字信號處理系統(tǒng)也非常易于復(fù)制,便于批量生產(chǎn)。
(3) 可靠性高:模擬設(shè)備容易受到電磁波,環(huán)境溫度和其他因素的影響。 模擬信號連續(xù)變化,并且會立即反映出輕微的干擾。 該數(shù)字設(shè)備是邏輯設(shè)備。數(shù)字信號由二進(jìn)制表示形式“ 0”和“ 1”表示。 一定范圍的干擾不會引起數(shù)字值的變化。因此,數(shù)字信號處理系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性能和高可靠性。 ,數(shù)據(jù)存儲也可以永久穩(wěn)定。
(4) 精度高:模擬設(shè)備的數(shù)據(jù)表示精度較低,很難達(dá)到10-3以上,而數(shù)字信號處理器和數(shù)字設(shè)備目前可以達(dá)到64位的字長,數(shù)據(jù)表達(dá)的精度可以達(dá)到10以上 -18。
數(shù)字化處理的最大特點(diǎn)應(yīng)該是可以通過軟件實(shí)現(xiàn)大量的復(fù)雜處理。這樣的軟件可以在計(jì)算機(jī)或DSP微處理器上運(yùn)行。因此,減小了系統(tǒng)尺寸,提高了可靠性和穩(wěn)定性,調(diào)試和更改系統(tǒng)功能變得很方便。這就是為什么諸如移動電話之類的通信電子產(chǎn)品變得越來越豐富,性能越來越高,而儀表卻體積越來越小的原因。
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