《dps基礎(chǔ)》PPT課件

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1、DSP原理及應(yīng)用第一章概述?數(shù)字信號(hào)處理的定義和內(nèi)容?數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)?DSP芯片的應(yīng)用?DSP系統(tǒng)的構(gòu)成和分類(lèi)?DSP芯片的選擇數(shù)字信號(hào)處理的定義數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用的處理設(shè)備，以數(shù)字的形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、采集、合成、變換、濾波、估算、壓縮、識(shí)別等加工處理，以便提取有用的信息并進(jìn)行有效的傳輸與應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理的內(nèi)容DigitalSignalProcessing數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字信號(hào)處理器DigitalSignalProcessorDigitalSignalProcessing數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用的處理設(shè)備，以數(shù)字的形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行分

2、析、采集、合成、變換、濾波、估算、壓縮、識(shí)別等加工處理，以便提取有用的信息并進(jìn)行有效的傳輸與應(yīng)用，可以認(rèn)為凡是利用數(shù)字計(jì)算機(jī)的專(zhuān)用數(shù)字硬件，對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行的一切變換或按預(yù)定規(guī)則進(jìn)行的一切加工處理運(yùn)算都可稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)處理。DigitalSignalProcessor通過(guò)專(zhuān)用集成電路芯片，利用數(shù)字信號(hào)處理理論，在芯片上運(yùn)行目標(biāo)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的某種處理。也就是說(shuō)，DSP指的是由數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)完成數(shù)字信號(hào)處理的一些算法。數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)?在通用計(jì)算機(jī)上用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)?在通用計(jì)算機(jī)中加入專(zhuān)用的加速處理機(jī)實(shí)現(xiàn)?用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)?用通用的可編程DSP芯片實(shí)現(xiàn)?用專(zhuān)用

3、的DSP芯片實(shí)現(xiàn)?用基于通用DSP核的ASIC芯片實(shí)現(xiàn)微處理器的發(fā)展?通用處理器（GPP)?單片機(jī)（MCU或Single-chip）?數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）Whydigital?（1）精度高模擬系統(tǒng)的精度由元器件決定，模擬元器件的精度很難達(dá)到10-3以上。而數(shù)字系統(tǒng)的精度與A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)、計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有關(guān)，17位字長(zhǎng)精度就可達(dá)到10-5，所以在高精度系統(tǒng)中，有時(shí)只能采用數(shù)字系統(tǒng)。Whydigital?（2）靈活性大在模擬系統(tǒng)中，當(dāng)需要改變系統(tǒng)的應(yīng)用時(shí)，不得不重新修改硬件設(shè)計(jì)或調(diào)整硬件參數(shù)。而在數(shù)字信號(hào)處理中，通過(guò)運(yùn)行不同數(shù)字信號(hào)處理的軟件來(lái)適應(yīng)不同的

4、需要。例如，一個(gè)模擬濾波器一旦制造出來(lái)，其特性（如通帶頻率范圍）是不容易改變的，使用微處理器實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器，只需改變?yōu)V波的系數(shù)，對(duì)其重新編程就可得到不同的濾波特性。Whydigital?（3）可靠性和可重復(fù)性強(qiáng)模擬系統(tǒng)各參數(shù)都有一定的溫度系數(shù)，易受環(huán)境條件，如溫度、振動(dòng)、電磁感應(yīng)等影響，產(chǎn)生雜散效應(yīng)甚至振蕩等。數(shù)字系統(tǒng)只有兩個(gè)信號(hào)電平0和1，受噪聲及環(huán)境條件影響小，因而可靠性高。Whydigital?Whydigital?AmplifyAAmplifyBSignalgeneratorcomputerAcomputerB（4）易于大規(guī)模集成數(shù)字部件由于高度

5、的規(guī)范性，對(duì)電路參數(shù)要求不嚴(yán)，因此便于大規(guī)模集成和生產(chǎn)，特別是DSP器件，其體積小、功能強(qiáng)、功耗小、一致性好、使用方便、性?xún)r(jià)比高。而模擬系統(tǒng)的集成度不高，價(jià)格高。Whydigital?（5）可獲得高性能指標(biāo)由于數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)，可獲得高性能指標(biāo)。例如，模擬頻譜儀在頻率低端只能分析到10Hz以上的頻率，且難于做到高分辨率（足夠窄的帶寬）。但在數(shù)字的譜分析中，已能做到10-3Hz的譜分析。又如，有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的線性相位特性，而這在模擬系統(tǒng)中是很難達(dá)到的。Westillneedanalogprocessing數(shù)字信號(hào)處理也有局限性，在實(shí)時(shí)

6、性和對(duì)高頻信號(hào)的處理方面是數(shù)字信號(hào)處理是無(wú)法取代模擬信號(hào)處理的。DSP芯片的應(yīng)用(1)信號(hào)處理——如數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅立葉變換、相關(guān)運(yùn)算、譜分析、卷積、模式匹配、加窗、波形產(chǎn)生等(2)通信——如調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯(cuò)編碼、可視電話等(3)語(yǔ)音——如語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、說(shuō)話人辨認(rèn)、說(shuō)話人確認(rèn)、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音存儲(chǔ)等(4)圖形/圖像——如二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫(huà)、機(jī)器人視覺(jué)等；(5)軍事——如保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航、導(dǎo)彈制導(dǎo)等(6)

7、儀器儀表——如頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等；(7)自動(dòng)控制——如引擎控制、聲控、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤(pán)控制等(8)醫(yī)療——如助聽(tīng)、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等；(9)家用電器——如高保真音響、音樂(lè)合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話/電視等移動(dòng)通信系統(tǒng)ThehandsetisnotonlyusedforvoicecommunicationModemVOIP理想的軟件無(wú)線電中頻采樣軟件無(wú)線電BPFLocaloscillatorBPFADCDSPaudioDigitalvideoLNADigitalCameraDigitalCamera汽車(chē)多

8、媒體系統(tǒng)DVD(DigitalVideoDisc)語(yǔ)音噪聲消除圖像噪聲去除SET