DSP的应用及发展前景

DSP的应用及发展前景
DSP的原理
DSP即数字信号处理。

DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。

其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。

它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

简单地说，数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。

有时人们也将DSP看作是一门应用技术，称为DSP技术与应用。

它的特点是：（1）高度并行运算，内部操作采用时间上重叠的流水线结构，大大提高运算速度；（2）片内配置了一个或多个硬件乘法器和累加器，能在一个周期内完成累加和变址运算；（3）按照数字信号处理的算法要求，设计了专用变址器和功能很强的专用指令；（4）片内配置了多种功能很强的外围器件和接口。

因此，用DSP 技术处理，特别是线性变换、数字滤波、卷积运算等，其速度要比通用的PC快，与以往的模拟技术相比，不但体积变小，性能得到极大的改进，而且成本也得到了降低，在通信、高速控制等领域中获得了广泛的应用。

DSP的发展历史
数字信号处理技术真正得到应用到目前为止还没有半个世纪，即换句话说，DSP技术在信息领域的应用还没有达到完全成熟的领域。

虽然如此，但是DSP的出现却从根本上改变了信息产业的面貌。

随着超大规模集成电路的出现，DSP在理论和应用上都有了惊人的发展，在越来越多的应用领域中，DSP迅速的代替传统的模拟信号处理方法，并且不断的开辟出许多的应用领域。

比如，爱迪生的留声机及后来的电唱机，从90年代的CD唱盘到现在的MP3播放器、电话、影像设备到高清电视、数码相机等一系列的数字高科技产品都是DSP技术的应用领域。

DSP技术的应用
DSP在通信、计算机、电子、自动控制、军事、航空、仪器仪表、工业控制、办公自动化等领域有着广泛的应用。

比如：语音处理：语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音邮件、语音储存等。

图像/图形：二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像识别、动画、机器人视觉、多媒体、电子地图、图像增强等。

军事：保密通信、雷达处理、声呐处理、导航、全球定位、跳频电台、搜索和反搜索等。

仪器仪表：频谱分析、函数发生、数据采集、地震处理等。

自动控制：控制、深空作业、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等。

医疗：助听、超声设备、诊断工具、病人监护、心电图等。

家用电器：数字音响、数字电视、可视电话、音乐合成、音调控制、玩具与游戏等。

生物医学信号处理举例：计算机X射线断层摄影装置。

因此可以看出DSP技术的应用在今后的生活工作越来越广泛而且技术越来越成熟，技术越来越纯熟。

比如：(1)在电力系统方面的应用，传统的模拟量的采集和获得，通过变送器和A/D转换器降至输入计算机。

应用了交流采用技术以后，采用DSP处理算法进行计算，使运行环节更简单；（2）在变电站自动化的应用，利用DSP 对信息处理的快速和准确的特点，使其运行速度更快更准确，大大的提高了工作效率；（3）在多媒体通信中的应用，利用DSP的编码处理和压缩，使现代通信的发展达到了一个新的高度，对未来通信的发展也有不可估量
的作用（4）DSP在无线电和智能控制方面也得到了重大的应用。

随着DSP技术的成熟，尤其是低耗DSP芯片的出现，是软件无线电研究成为了一个新的热点，实现软件数字化的先决条件是信号的数字化，关键是可以用编程能力好的DSP来代替。

智能控制方面，DSP应用于机器人等方向，DSP的应用是机器人得到更好地控制，对人类的生产生活带来的巨大的便利和效益。

DSP的发展前景
（1）DSP与微处理器的融合，微处理器的成本低且主能很好的完成智能控制任务，缺点是信号处理功能差，但是DSP有很好的慈宁宫好处理功能，正好弥补了微处理器的这一缺点。

二者的结合使用，将加速通信和无线电行业的发展。

（2）DSP与高档CPU 的融合，很多高档CPU运行速度都十分的快速，如没写公司采用高档CPU,有利于编程，不用担心指令排队，使得性能大幅提高，数字信号处理器与CPU 的结合使得性能变得更加完善。

（3）DSP与其他器件的融合，DSP 与其他一些器件融合后，可以实现宽带信号处理，大大的提高了信号处理的速度。

（4）多媒体通信：包括媒体的压缩，媒体的综合，媒体的识别，消息的转换和自然查询（例如，电子信函或传真向语音的转换，信息过滤，可变尺度的数据库与关系数据库各种通信网的综合）。

DSP 技术在通信领域和无线电领域都得到了大量的高效的应用。

DSP 的市场前景
很明然，在可预见的一段时间内，无线应用仍将是可编程DSP市场的驱动引擎。

不过，嵌入式DSP市场是一个更大的市场。

DSP技术是你能够访问窄带、宽带或是无线互联网的唯一手段，它还是新兴的IP电话市场的关键。

没有DSP就没有对互联网的访问，没有多媒体，也没有无线通信。

因此，尽管遭遇了短期的市场挫折，DSP仍将是整个半导体工业的技术驱动力。

而国内发展DSP的厂商并不多，而主要的应用产品是DVD与无线电话等，因此国内DSP的产值并不高；而在产品应用上，目前重要的DSP应用产品，如行动电话、调制解调器、HDD等个人计算机与通讯领域应用产品，都是采用国际大厂的DSP solution，因此国内厂商尚无插足的余地。

因此，从整体来看，DSP应用在通讯领域、数字影音的产品将越来越普及，使得相关市场需求越来越大，未来DSP市场竞争将越趋激烈。

虽然目前DSP的主要应用产品的市场都是由国际半导体大厂所控制，但是我国在政策的扶植下，本土厂商积极投入研发资源，以消费性产品作为进入DSP市场的一个敲门砖，也必将在DSP市场上争得一席之地。