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《第1章 dsp緒論90363》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、主講:謝秀娟Email:bi041126055@126.comDSP技術(shù)第一章緒論本章內(nèi)容第一節(jié)數(shù)字信號處理的概念第二節(jié)數(shù)字信號處理器簡介第三節(jié)DSP系統(tǒng)開發(fā)DSP:digitalsignalprocessing,數(shù)字信號處理信號數(shù)字化處理的基本理論、算法和應用DSPs:digitalsignalprocessor,數(shù)字信號處理器通用可編程數(shù)字信號處理芯片DSP技術(shù)與數(shù)字信號處理器有關(guān)的數(shù)字信號處理算法實現(xiàn)技術(shù)和理論參考書TMS320C6000DSP實用技術(shù)與開發(fā)案例,汪安民等,人民郵電出版社高速數(shù)字信號處理器結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),高梅國等編
2、著,清華大學出版社第一節(jié)數(shù)字信號處理的概念1.1.1數(shù)字信號處理的概述1.1.2實時系統(tǒng)的概念1.1.3數(shù)字信號處理的應用及特點1.1.1數(shù)字信號處理的概述定義:利用計算機與專用處理設備,以數(shù)字形式對信號進行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理,得到符合需要的信號形式實現(xiàn)方法:通用計算機上軟件實現(xiàn)通用計算機系統(tǒng)和專用的加速處理機實現(xiàn)通用單片機實現(xiàn)通用可編程DSP芯片實現(xiàn)專用的DSP芯片實現(xiàn)用FPGA/CPLD用戶可編程器件來實現(xiàn)意義在21世紀,數(shù)字信號處理是影響科學和工程最強大的技術(shù)之一它是科學工作者和工程師必須掌握的一
3、門技巧信號處理:作用:信號改善;信號檢測、估計方法:信號波形分析;現(xiàn)代譜分析;自適應濾波等等數(shù)字信號處理算法以數(shù)學為基礎和工具,研究數(shù)字信號處理的數(shù)值計算實現(xiàn)方法,包括算法結(jié)構(gòu)、數(shù)值特性。數(shù)字信號處理硬件技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎,研究完成數(shù)字信號處理算法的專用、通用處理器結(jié)構(gòu)、提高處理器速度的技術(shù)方法、數(shù)字信號處理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方法等。微電子技術(shù)處理器結(jié)構(gòu)并行處理技術(shù)實時操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境應用程序數(shù)學數(shù)字信號處理算法數(shù)字信號處理技術(shù)的組成微電子技術(shù)的發(fā)展IC芯片的發(fā)展基本上遵循了Intel公司創(chuàng)始人之一的GordonE.Moore196
4、5年預言的摩爾定律。該定律說:芯片上可容納的晶體管數(shù)目每18個月便可增加一倍,即芯片集成度18個月翻一番微電子技術(shù)是數(shù)字信號處理應用的基礎,其技術(shù)的發(fā)展為數(shù)字信號處理技術(shù)水平的提高和應用的深入提供了不竭的動力。處理器速度的提高得益于:①器件水平②處理器結(jié)構(gòu)③并行技術(shù)表1超大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展趨勢(1995~2010年)微電子技術(shù)的發(fā)展系統(tǒng)集成芯片(SystemOnChip,SOC)技術(shù)微處理器和微控制器核心;數(shù)字信號處理(DSP)數(shù)字邏輯(包含知識產(chǎn)權(quán)核心和定制邏輯);精度模擬電路,數(shù)字I/O,混合電路;相關(guān)的存儲器(如SRAM或
5、Flash塊);原型動力(可編程核心)。納米電子技術(shù)將是微電子技術(shù)的接替者,器件特征尺寸將縮小至100~1nm處理器的性能除了與微電子技術(shù)這個最本質(zhì)的因素有關(guān)以外,還與處理器結(jié)構(gòu)有著重要的關(guān)系提高時鐘頻率似乎是有限的,最好的方法是改進處理器結(jié)構(gòu),即提高并行性提高每條指令執(zhí)行的操作的數(shù)量提高每個指令周期中執(zhí)行的指令的數(shù)量嵌入式計算系統(tǒng)嵌入式計算系統(tǒng)是一個較泛的定義一個非桌面通用計算機的任何計算系統(tǒng)一個嵌入了電子元器件的計算系統(tǒng)一個利用應用對象的特點而專門設計的計算系統(tǒng),即用戶化專用計算系統(tǒng)。嵌入式計算系統(tǒng)一般對系統(tǒng)功能、價格、功耗、體
6、積、速度等有嚴格的限制,要求對系統(tǒng)環(huán)境變化作出實時的快速反應。數(shù)字信號處理系統(tǒng)1.1.2實時系統(tǒng)的概念數(shù)字信號處理系統(tǒng)實時信號處理:系統(tǒng)必須在有限的時間內(nèi)對外部輸入信號完成指定的處理,即信號處理的速度必須大于等于輸入信號更新的速度;而且從信號輸入到處理后的信號輸出的延遲必須足夠小。例如:可視電話(圖像壓縮),VCD解壓卡,工業(yè)控制,雷達,導彈制導實時系統(tǒng):及時(timely)(1)定義:工作(任務)在一個時限(deadline)內(nèi)完成(2)是否必須在時限內(nèi)?不一定。飛行器控制(Y),視頻游戲(N)(3)超過時限的代價:放棄任務?飛行
7、器,drop;視頻會議,nodrop。(4)我們都需要在一個有限的時間內(nèi)完成工作;所以,實時的要求是“絕對”的。實時系統(tǒng)的概念實時概念的重新定義:Areal-timesystemincludesembeddedsystemthatcontrolthingslikeaircraft,nuclearreactor,chemicalpowerplants,jetengines,andotherobjectswhereSomethingVeryBadwillhappenifthecomputerdoesnotdeliveritsoutput
8、intime.Thesearecalledhardreal-timesystems.Thereisanothercategorycalled(notsurprisingly)softreal-timesystems,whichares