数字信号处理器(第一讲)
2006-12-28 22:45:32 来源:嵌入式技术网
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第一讲 数字信号处理器概论
数字信号处理学科与数字信号处理器 数字信号处理(DSP)自1965年由Cooley和Tukey提出DFT(离散傅里叶变换)的高效快速算法(Fourier Transform,简称FFT)以来,已有近40年的历史。随着计算机和信息技术的发展,数字信号处理技术已形成一门独立的学科系统。数字信号处理作为一门独立学科是围绕着三个方面迅速发展的:理论、现实和应用。作为数字信号理论,一般是指利用经典理论(如数字、信号与系统分析等)作为基础而形成的独特的信号处理理论,以及各种快速算法和各类滤波技术等基础理论。由此在各个应用领域如语音与图象处理、信息的压缩与编码、信号的调制与调解、信道的辨识与均衡、各种智能控制与移动通讯等都延伸出各自的理论与技术,到目前可以说凡是用计算机来处理各类信号的场合都引用了数字信号处理的基本理论、概念和技术。 数字化技术有今天的飞速发展,是依仗于强大的软、硬件环境支撑。作为数字信号处理的一个实际任务就是要求能够快速、高效、实时完成处理任务,这就要通过通用或专用的数字信号处理器来完成。因此,数字信号处理器是用来完成数字信号处理任务的一个软、硬件环境和硬件平台。 DSP算法及芯片分类 DSP运算的基本类型是乘法和累加(MAC)运算,对于卷积、相关、滤波和FFT基本上都是这一类运算。这样的运算可以用通用机来完成,但受到其成本和结构的限制不可能有很高的实时处理能力。 DSP运算的特点是寻址操作。数据寻址范围大,结构复杂但很有规律。例如FFT运算,它的蝶形运算相关节点从相邻两点直至跨越N/2间隔的地址范围,每次变更都很有规律,级间按一定规律排列,虽然要运算log2N遍,但每级的地址都可以预测,也就是寻址操作很有规律而且可以预测。这就不同于一般的通用机,在通用机中对数据库的操作,具有很大的随机性,