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《数字信号处理》 题目：数字信号处理过去、现在和未来 学号：1201120261 姓名：卓震 数字信号处理过去、现在和未来 摘要：数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。数字信号处理技术发展迅速、应用范围日益扩广诸因素之一就是数字信号处理器的出现。本综述阐述了数字信号处理的发展历史、研究的热点问题和未解决的问题等。 关键词：数字信号、DSP、数字信号处理器 1引言 数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通过信号处理器设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。信号处理技术一直用于转换或产生模拟或数字信号，其中应用的最频繁的领域就是信号的滤波。此外，从数字通信、语音、音频和生物医学信号处理到检测仪器和机器人技术等许多领域中，都广泛地应用了数字信号处理技术。 2 数字信号处理的简介 2.1 介绍 数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的两个子集。 数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过数模转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。 数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理机（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。 数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了DFT的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发。 2.2 数字信号的优势 数字信号处理与模拟信号处理相比,具有以下优点： (1) 信号处理的动态范围大,有比模拟信号大30dB(几十倍)的动态范围,因面有更高的精度。 (2) 数字信号处理仅受量化误差和有限字长的影响,处理过程不产生其它噪声,具有更高的信噪比。 (3)具有高度灵活性,能够快速处理、缓存和重组数据,可以时分多用、并行处理,还可以灵活地改变系统参量和工作方式,实现可编程处理。 (4)具有极好的重现性、可靠性和预见性。 (5)算法具有直接的可实现性。 (6)可以对白噪声、非平干扰和多径干扰进行相应的最佳化处理 3 数字信号处理的发展历史 数字信号处理技术的发展经历了四个阶段： 70年代DSP是基于数字滤波和快速富立叶变换的经典数字信号处理,其系统由分立的小规模集成电路组成,或在通用计算机上编程来实现DSP处理功能,当时受到计算机速度和存储量的限制，一般只能脱机处理，主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80年代DSP有了快速发展，理论和技术进入到以快速富立叶变换(FFT)为主体的现代信号处理阶段，出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片，例如美国德州仪器公司(TI公司)的TMS32010芯片,在全世界推广应用，在雷达、语音通信、地震等领域获得应用,但芯片价格较贵，还不能进入消费领域应用。 90年代DSP技术的飞速发展十分惊人,理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段，能够用高速的DSP处理技术提取更深层的信息,硬件采用更高速的DSP芯片，能实时地完成巨大的计算量，以TI公司推出的TMS320C6X芯片为例，片内有两个高速乘法器、6个加法器，能以200MHZ频率完成8段32位指令操作，每秒可以完成16亿次操作，并且利用成熟的微电子工艺批量生产，使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X、C3X、C5X、C6X不同应用范围的系列，使新一代的DSP芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用，数字化的产品性能价格比得到很大提高，占有巨大的市场。 在21世纪推出了性能更高的第四代处理器，包括并行处理结构DSP和超高性能DSP．如ADI公司的32位浮点处理器SHRAC系列ADSP2106X、TI公司的TMS320C4X等，以及近两年TI公司推出的并行处理定点系列TMS320C62XX、浮点系列TMS320C67XX，ADI公司的并行处理浮点系列ADSP21160和TigerSHARC系列ADSP—TSl01S、ADSP—TS201等。目前DSP生产厂家中最有影响的