DSP技术在现代移动通信领域的应用(精)

DSP技术在现代移动通信领域的应用

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摘要:随着计算机和信息技术的不断进步,DSP技术的快速发展在高速数据传输处理等领域有着广泛地应用。可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验,无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信,数字信号处理技术作为当代数字通信的核心技术,其高效快速的数据处理运算能力必将推动了现代移动通信技术的飞速发展。

关键字:DSP技术;图像处理;移动通信技术

前言:现代大规模集成电路技术和计算机技术的快速发展,设计手段的不断更新,DSP的应用领城特别是在通信领域的应用不断扩大。现代通信技术正朝着数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化方向发展,现代通信技术也越来越体现出综合性,与电子、计算机、信号处理、智能处理和控制等相关学科的联系越来越紧密,DSP强大的处理功能

必将在通信系统中发挥关键的作用,并对现代通信业产生深远的影响。

1 DSP技术应用及发展趋势

1.1 DSP技术应用简述

DSP是一门涉及许多学科应用于许多领域的新兴学科。DSP通过数学技巧来执行转换或提取信息,用数字序列来表示信号,进而实现处理现实信号的方法。近些年随着计算机和信息技术的快速发展,DSP

技术应运而生,由原本的理论体系到产品应用,DSP器件产品已经走

进我们的生活并带来巨大的影响,并随着技术的提高,成本的降低,

使得其在语音处理,海量储存,汽车电子,数据通信等方面得到广泛的应用。且在民用的医学、通信和多媒体信息等传统领域应用广泛外,还涉及到军事方面,如保密通信、雷达处理、声纳处理、全球定位、调频电台等;在自动控制领域,DSP用于控制、深空作业、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等;在仪器仪表方面,DSP用于频谱分析,函数发生、数据采集、地震处理等。DSP凭借其强大的功能,优良的特性应用于当今社会的许多方面,作为数字化技术的基石,它还将在将来充当更为重要的角色。

1.2 DSP技术的特点及优势

DSP技术广泛应用到当今众多行业归功于其超长的特点和优势。强大的数据处理能力和高速运行速度;较高的品质和抗干扰性能,增加了DSP芯片在各种苛刻环境下的应用,保证系统高可靠性运行;DSP 可实现模拟处理不能实现的功能,如线性相位、多抽样处理、级联等;可以时分复用,共享处理器;DSP方便调整处理器的系数实现自适应滤波等;同时,DSP芯片还具备较高的性能/价格比、性能/功耗比、性能/面积比。这些无疑都支撑DSP成为数字化核心,促使DSP不断的得到发展和应用。

1.3 DSP技术发展趋势

随着DSP技术被广泛应用于各个领域,其主要的发展趋势可以归结如下:(1实现系统的集成,也就是将以往的多个DSP芯核、MPU 芯核或存储单元等,集成在同一个芯片上,实现集成电路;(2对DSP的内核结构进行完善,以便能够实现单指令多重数据、超流水结

构以及多处理等功能;(3提高运算速度和缩减功耗和相应的几何

结构尺寸;(4就未来而言,主流应该是定点DSP,与浮点DSP相比

较而言,定点DSP器件需要的成本较低,并且其对于存储器的要求也

较低,实际工作中耗能较少。(5如果能够实现与可编程器件的结

合就更好了,以便实现高速实时处理功能,用于满足无线通信、多媒体等领域多功能和高性能的要求。

2 现代移动通信技术发展状况及趋势

2.1 移动通信技术发展简述

对于第一代、第二代无线通信技术,3G通信系统的发展给用户带来了前所未有的体验,也给用户带来了丰富的应用,但3G通信系统的无线传输模式CDMA模式的传输速率和数据格式的限制制约了无线通

信技术的发展,尤其是可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验,因此未来的无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信,显然目前的3G通信技术不能满足未来无线通信发展的需求。

2.2 现代移动通信技术特点

第四代移动通信技术,即4G技术是对当前3G技术的一次全新的革新和发展,它融合了3G通信技术的诸多优点,同时提供了更为高速的信息传输速度,为用户的多媒体业务和可视化通信提供了可能,同时

4G无线通信技术有更好的安全性和保密性,通话质量更高,移动通信应用更加多元化。4G移动通信技术的高速信息传输率和高抗干扰能力、更好的兼容性将为用户提供更好的移动通信体验。它能够提供更加高

速和稳定的数据传输速率,因此能够通过移动网络传输视频图像和高清晰度的电视数据等成为可能,第四代移动通信技术能够给用户完美的网络下载和网络传输体验,用户对无线网络传输的速度和服务要求都能够满足。移动通信技术作为网络通信技术的重要组成部分,更高的网络传输速度和更科学、人性化的智能升级系统已成为未来移动通信技术发展的主流和趋势。

2.3 未来移动通信的技术要求

随着DSP芯片技术、VLSI器件的发展, TCM技术、软判决技术、信道自适应技术等的出现, OFDM 技术开始从理论向实际应用转化,由于其自身具有的抗多径干扰、抗窄带干扰、频谱利用率高等优越性,, OFDM正越来越被关注,在移动通信领域,OFDM与CDMA的结合与优势互补,可抑制由多径衰落信道所引起的ICI,并且利用FFT收发信号仅占用密度极小的载频空间,频谱效率较高,同时还可将多载波调制与预去技术相结合,这样就可在接收设备复杂度不变及消除ICI的情况下,实现正交信号的高速率传输。OFDM的应用潜力是巨大的,但还有许多问题需要解决,只有对OFDM进行深入的研究,很好的克服OFDM自身的缺陷,才能使OFDM技术在未来第四代移动通信等诸多领域发挥更大的作用。

3 DSP技术在移动通信领域的应用

3.1 多核DSP技术在现代移动通信的应用

基于4G网络的高速数据传输效率,未来的移动通信中可视化、多媒体化将成为趋势,对海量图像语音信息的快速高效处理运算也将显得尤

为重要,DSP作为一种适用于密集型数据运算与实时信号处理的微处理器已成为具备高性能运算速度和高密集数据处理能力的实时图像处理平台的重要角色。因此一直以来,在众多行业的许多信号处理系统中都采用以DSP为核心处理芯片,并通过不断提高DSP工作频率来获得更快的处理速度。然而随着集成电路技术的发展,受到了芯片面积的制约,单芯片上集成晶体管的数量,也将受到限制的增加。特别是随着工作主频的提高,进而产生了难于解决的功耗和散热问题,这也会使得芯片器件生产成本大幅度的增加。多核DSP是通过将多个DSP 内核集成到单一芯片上来提升芯片整体性能的。多个DSP内核作为一个整体,向外界提供服务,整体芯片可获得成倍的工作频率。而功耗和成本,则比离散个数的单核DSP降低了一半以上。因此,多核DSP 的体系架构和解决方案,顺利解决处理性能和功耗问题,使多核DSP 成为提高DSP性能的有效方法和高性能 DSP 发展的一个重要方向。图像实时处理指的是,系统必须在有限的时间内对外部输入的图像数据完成指定的处理。即图像处理的速度必须大于或等于输入图像数据的更新速度。而且从图像输入到处理后输出的