[摘要：在通信领域数字信号处理器以其实时快速地实现各种数字信号处理算法的优点从而得到了广泛的应用。本研究对数字信号处理器相关内容，包含了数字信号处理器的概述、数字信号处理器在通信工程中的应用、数字信号处理器的发展趋势等内容进行了综述。
关键词：数字信号处理器；通信工程；发展趋势
1 数字信号处理器的概述
1.1 数字信号处理器
数字信号处理器是一种具有特殊结构的微处理器，特别适合于数字信号处理运算，它是当今发展最为迅速和前景最为可观的技术之一。自从20世纪80年代第一片DSP芯片诞生至今其性能得到了极大的提高应用领域取得了不断的拓展。日前它己经成为通信、计算机、网络、工业控制以及家用电器等电产品不可或缺的基础器件。
DSP芯片的分类有三种不同的方式。按用途可分为通用型和专用型两大类。通用型DSP芯片是一种软件可编程的DSP芯片可适用于各种DSP应用。专用型DSP芯片则将FFT数字滤波和卷积等算法集成到DSP芯片内部一般适用于某些专用的场台，便于提高信号处理的速度。按照数据格式可分为定点和浮点度两种，它代表了DSP芯片工作的数据格式值得注意的是，不同浮点DSP所采用的浮点格式也不完全一样，有的浮点DSP采用自定义的格式。按照基础特性分类则可分出静态DSP芯片和一致性DSP芯片两大类，如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，DSP芯片都能正常工作 没有性能上的下降，这类DSP芯片一般称为静态DSP芯片。
1.2 数字信号处理器的功能
数字信号处理器在通信工程领域应用很广，主要有如下方面：快速傅里叶变换、希尔伯特变换、数字撼波、自适应遮波、语言信号拍解码、图像的传翰和压缩、信号的回波抵消、调制解调器、自适应均衡、数据的加密和脱密，数字话音摘空以及通道的多路切换等。尤其在通信领域数字信号处理器以其实时快速地实现各种数字信号处理算法的优点从而得到了广泛的应用。
2 数字信号处理器在通信工程中的应用
2.1 数字信号处理器在软件无线电中的应用
软件无线电在通信中。特别是在第3代移动通信中的应用越来越成为研究的焦点。数字信号处理器的硬件技术及其算法正是实现软件无线电的关键所在。软件无线电系统的灵活性、开放性和兼容性等特点主要是通过以信号处理器为中心的通用硬件平台及软件来实现的。它主要完成电台内部数据处理调制解调和编码解码等工作。由于电台内部数据流量大，进行滤波变频等处理运算次数多必须采用高速、实时并行的数字信号处理器模块或专用集成电路才能达到要求。要完成这么艰巨的任务，必须要求硬件处理速度不断增加，芯片容量扩大，同时要求算法进行针对处理器的优化和改进。
2.2 数字信号处理器在语音压缩编码中的应用
语音数据压缩的目的是能在尽可能低的传输速率上获得高质量的语音效粜。即希望语音信号可以在带宽较窄的信道中传输，而语音的质量下降得不多或尽可能不下降。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆语音编码系统早期使用的是波形编码方法，也叫波形编码其本质上遵循奈奎斯特采样定理，适应能力较强，合成语音质量较好，但是编码速率高，编码效率极低。而参数编码是不同于波形编码的高效编码方式，它是从语音产生的机理出发主要是对提取的语音信号特征参数进行编码可以达到极低的编码速率。但是只能达到合成语音的效果，语音质量不如波形编码。对语音处理来说，压缩倍率越高，编码算法也越复杂，实时压缩就不可能用逻辑电路实现也不会用体积大速度慢、成本高的微机实现。而数字信号处理器就是一种合适的选择利用DSP开发嵌入式的语音编解码系统正是当前研究的热门之一。在网络会议语音通信监控系统等领域中都是重要的组成部分，数字信号处理器的使用不仅为语音压缩算法的应用提供了广阔的前景，而且使系统的设计变得简单可靠性也大为提高。
2.3 数字信号处理器在调制解调器中的应用
在调制解调器中，数字信号处理器是用来执行调制解调，自适应均衡、回波抵消等任务。TMS32OC25有很大的存储空间和丰富的内部资浑，因此它能支持多种标堆算法，经典的调制解调器中，同步和定时是使用鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等部件组成的锁相环路。而DSp内部有精度很高可以编程的定时器，声颇接口电路TLC32044c又有速率可以用程序微调的14位A/D和D/A转换器。因此上面所述由DSP等器件构成的调制解调方案，它的全部运算包括定时和同步全部都能用软件实现。
2.4 数字信号处理器在GPS系统中的应用
GPS是由美国开发的以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航定位系统。这个系统向有适当接收设备的全球用户提供精确、连续的二维位置和速度信息。被广泛运用于各种军事经济领域。伴随着GPS技术在各个领域的推广和普及应用接收机的小型化、智能化和满足用户需求的算法研究都十分必要。全球定位系统主要有二个部分组成：卫星星座、监视网络和用户接收设备。所需的接受设备各异它主要包括GPS接收机及其天线、处理器、输入3输出以及一个电源。在GPS应用中，常需要对GPS接收机采集的数据进行再处理，或是利用GPS接收机提供的某些信息进行某行业内的开发。DSP小体积高速度、低功耗高可靠性的特点。适合对高复杂性的GPS信号的实时处理。利用其与OE M板构成的GPS信息系统。不仅很好地满足GPS信号处理的实时性和高复杂性。并且由于DSP强大的数据处理能力，系统还可以进行进一步的功能扩展。
3 数字信号处理器的发展趋势
在通信系统中，许多情况下利用数字信号处理器（DSP）来完成系统中的一部分重要功能。但就目前的一般情况而言，往往是单个DSP的处理能力有限且DSP的接口与其它器件的接口不能直接兼容，而整个系统需求的处理容量较大且要求接口灵活。因此，在一个通信系统中，多DSP之问及其与其它器件之间的接口的协调处理就显得尤为重要，而完成这样的工作目前主要依靠可编程逻辑器件来完成。随着芯片主频的不断攀升，存储器的访问速度日益成为系统性能提升的瓶颈。为了解决存储器速度与CPU内核速度不匹配的问题，高性能的CPU普遍采用Cache（高速缓存），或者两级Cache的机制新的DSP芯片已开始采用这种结构。对于特定的终端应用，S0C（系统芯片）可以兼顾体积功耗和成本等诸多因素。因而逐渐成为芯片设计的主流。DSP器件也已逐渐从传统的通用型处理器中分离出更多的直接面向特定应用的S0C器件。
4 结语
总而言之，通信领域是数字处理器芯片应用的重要领域。但绝对不是唯一的领域，随着现代各学科专业的不断融合发展。人们对自动化要求的不断提高，数字信号处理器必将融入我们的生活。它的迅猛发展已经为通信领域带来了巨大的变革，未来的通信必将越来越依赖数字信号处理技术的发展，数字处理技术将在通信系统中发挥越来越重要的作用。
论文作者:倪彤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
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