数字信号处理技术及发展趋势

数字信号处理技术及发展趋势
贵州师范大学物电学院电子信息科学与技术
罗滨志 120802010051
摘要
数字信号处理的英文缩写是DSP，而数字信号处理又是电子设计领域的术语，其实现的功能即是用离散（在时间和幅度两个方面）所采样出来的数据集合来表示和处理信号和系统，其中包括滤波、变换、压缩、扩展、增强、复原、估计、识别、分析、综合等的加工处理，从而达到可以方便获得有用的信息，方便应用的目的【1】。

而DPS实现的功能即是对信号进行数字处理，数字信号又是离散的，所以DSP大多应用在离散信号处理当中。

从DSP的功能上来看，其发展趋势日益改变着我们的科技的进步，也给世界带来了巨大的变化。

从移动通信到消费电子领域，从汽车电子到医疗仪器，从自动控制到军用电子系统中都可以发现它的身影【2】。

拥有无限精彩的数字信号处理技术让我们这个世界充满变化，充满挑战。

In this paper
Is the abbreviation of digital signal processing DSP, the digital signal processing (DSP) is the term in the field of electronic design, the function of its implementation is to use discrete (both in time and amplitude) sampling represented data collection and processing of signals and systems, including filtering, transformation, compression, extension, enhancement, restoration, estimation, identification, analysis, and comprehensive processing, thus can get useful information, convenient for the purpose of convenient application [1]. And DPS the functions is to digital signal processing, digital signal is discrete, so most of DSP applications in discrete signal processing.
From the perspective of the function of DSP, and its development trend is increasingly changing our of the progress of science and technology, great changes have also brought the world. From mobile communication in the field of consumer electronics, from automotive electronics to medical equipment, from automatic control to the military electronic systems can be found in the figure of it [2]. Infinite wonderful digital signal processing technology to let our world full of changes, full of challenges
关键字：DSP 离散数据集合数字处理科技发展
随着信息技术的不断进步，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。

80年代以前，由于受到方法的限制，数字信号处理技术处于理论研究阶段，还得不到广泛的应用和普及。

在那一阶段，人们利用通用计算机进行数字滤波、频谱分析等算法的研究，以及数字信号处理系统的模拟与仿真。

而将数字信号处理技术推向高峰的则是实时数字信号处理技术的高速发展。

实时数字信号处理技术对数字信号处理系统的处理能力提出了严格的要求，所有运算、处理都必须小于系统可以接受的最大时延。

典型实时数字信号处理系统的基本部件包括：抗混滤波器、模/数转换器、数字信号处理、数/模转换器和抗镜像滤波器。

由这些部件共同完成数字信号的处理与获得有用的信号，和其他数字系统一样，实时数字信号处理系统具有很多模拟系统不具备的优点，比如说灵活性，易于维护等。

当前实用的DSP系统主要有：利用X86处理器完成实时数字信号处理、利用通用微处理器完成实时数字信号处理、利用可编程逻辑阵列进行实时数字信号处理、利用数字信号处理器实现实时数字信号处理等。

可以看到实时数字信号处理技术的发展给我们生活带来了无尽的方便，让我们生活变得多姿多彩，数字信号处理技术是科技发展中的重要里程碑。

随着数字信号处理技术的不断发展，数字信号处理系统的应用领域也极其广泛，它贯穿了我们生活的方方面面，其中包括基本信号处理、通信、语音、图形图像、军事、仪器仪表、控制、医疗、家用电器等诸多方面，可以看到不管是小型技术还是大型设备上都有数字信号处理技术。

它就好比一根线将所有技术都穿在一起。

在发展初阶段，数字信号处理技术最大的应用领域即是在通信方面，它使得移动通信设备更加个性化、智能化。

而在军事领域更是数字信号处理技术的天地。

由此可见，数字信号处理技术是我们当今社会必不可少的一项科学技术。

它的发展直接影响着科技的进步与发展。

数字信号处理技术的发展正在极大的改变着我们的生活。

作为数字化技术的奠基石，数字信号处理技术正在扮演着不可或缺的角色。

数字信号处理的核心技术是信号的算法与实现功能，由于它的优越性，越来越多的人正在慢慢的认识它、接触他、掌握它，因此，看清数字信号处理技术的发展趋势，正确使用数字信号处理技术，才能更好的发挥数字信号处理技术的作用，数字信号处理技术，无非就是数字信号处理器件的使用及其功能，现当代数字信号处理器件的发展，必须兼顾3P的因素，即性能、功耗、价格【3】。

总体说来，随着VLSI技术的飞速发展，现代的数字信号处理器件不仅在价格方面显著下降，在性能和功耗方面也做得非常出色，使得数字信号处理器件更能适应当今发展的总趋势，让数字信号处理技术在实际应用中占据着不可忽视的位置，相信在不久的将来数字信号处理技术又
会带领科技迈向更高台阶。

回首数字信号处理技术的发展，我们可以清楚的看到其对社会科技发展所作出的贡献是不可衡量的，因为它不仅仅是在单方向上有作用，而是贯穿着整个社会的点点滴滴，通信、语音、图形图像、军事、仪器仪表、控制、医疗、家用电器等等，它改变了我们的生活，让我们的世界变得多姿多彩、有声有色，也使得我们国家在军事方面取得突破性的成果，所以我们不能忽视它，必须要学会很好的掌握和熟悉它，让它能更好的服务于我们的社会，服务于我们广大人民群众。

数字信号处理技术的发展是科技史上的重要里程碑，它的一次又一次的更新，一次又一次的进步，使得其功能变得越来越强大，能够服务和使用的方面也越来越多，就是因为一次次的改进让我们看清楚了数字信号处理技术的含金量，看清楚了它的巨大功能，所以我们必须得了解它、熟悉它，让它能更好的服务于我们的社会。

能更有力的推进我们科技的进步和发展。

每一件产品、每一项技术都只有不断地更新、不断的进步以满足人们生活所需，为人们带来方便，才能更长远的立足于社会，才不会无情的被市场所淘汰。

数字信号处理技术也是如此，为了满足人们所需，数字信号处理技术在不断地创新，不断地提升自己的功能，为的就是在社会中有一席之地，当然未来数字信号处理技术的发展肯定是我们无法想象的，它的进步、它的创新和强大的功能必将使其在市场上占据不可忽略的比重。

未来数字信号处理技术的发展可以分为几方面的形式，首先其技术的发展趋势是数字信号处理的内核结构将进一步改善，多通道结构和单指令多重数据（SIMD）、特大指令字组（VLIM）将在新的高性能处理器中将占主导地位【4】。

它将有效的将数字信号处理和微处理器融合。

微处理器是成本低的，主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务，但是数字信号处理功能很差。

而数字信号处理的功能正好与其相反。

在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,因此,把数字信号处理和
微处理器结合起来,用单一芯片的处理器实现这两种功能,将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发，同时简化设计，减小PCB体积，降低功耗和整个系统的成本；数字信号处理技术与SOC的融合，SOC是指把一个系统集成在一块芯片上，这个系统包括数字信号处理和系统接口软件等；数字信号处理与FPGA
的融合，FPGA是现场编程门阵列器件。

它和数字信号处理集成在一块芯片上，
可实现宽带信号处理，大大提高了信号处理速度。

由此可见，数字信号处理在将来的发展前景是很具有优势的，通过与其他芯片的融合可以获得具有更强大功能的芯片，它也很具有市场的发展趋势，很显然，在可预见的一段时间内，无线应用仍将是可编程数字信号处理市场的驱动引擎。

不过，嵌入式数字信号处理市场将会是一个更大的市场，数字信号处理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。

没有数字信号处理就没有互联网的访问，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，数字信号处理仍将是整个半导体工业的技术驱动力。

在未来的发展上，国内的业者如欲进入数字信号处理领域，在目前这个垄断市场情况下，应该避免与国际大厂在其擅长的领域正面交锋，若能另开辟市场，选择利基产品切入，则尚有机会再数字信号处理市场一搏。

整体看来，数字信号处理应用在通讯领域，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，未来数字信号处理市场竞争将越来越激烈，虽然目前数字信号处理的主要应用产品的市场都是由国际半导体大厂所控制，但是我国在政府的扶持下，本土厂商积极投入研发资源，以消费性产品作为进入数字信号处理市场的一个敲门砖，也必将在数字信号处理市场上争得一席之地。

总结：
综上所诉，我们可以看到数字信号处理的功能是非常强大的，它贯穿了我们生活的方方面面，也为我们的生活带来了诸多的方便，它的出现可谓是科技上的一大重要里程碑，它的发展也必将影响科技的进步，所以我们要学会了解它、熟悉它并且掌握它，只要能很好的运用它，它将会为我们的生活带来意想不到的收获，数字信号处理的未来发展前景也是非常可观的，从上述可以看到在将来它的发展是超乎我们的想象的，它的功能也必将在原来的基础之上有所增加，它将继续改变这我们的世界，也必将占据着属于自己的市场，让我们共同期待未来的数字信号处理技术为我们世界带来的奇迹吧！
参考文献：
【1】程佩青.数字信号处理教程（第四版）.北京:清华大学出版社,2013.
【2】汪春梅,孙洪波,邹俊忠.TMS320C55xDSP原理及应用（第三版）.北京:电子工业出版社,2011.
【3】邹彦,唐冬,宁志刚.DSP原理及应用.北京: 电子工业出版社,2005.
【4】申敏，邓矣兵，郑建宏.DSP原理及其在移动通信中的应用.北京:人民邮电出版社,2001.。