什么是dsp?
數(shù)字信號處理器(dsp)采集已被數(shù)字化的現(xiàn)實世界的聲音、音頻、視頻、溫度、壓力或位置等信號,并從數(shù)學(xué)的角度對其進行處理。dsp被設(shè)計用于快速執(zhí)行“加”、“減”、“乘”、“除”等算術(shù)運算。
信號需要進行處理,這樣其包含的信息才能被顯示、分析或轉(zhuǎn)換成另外一種可以利用的信號類型。在現(xiàn)實世界中,模擬產(chǎn)品探測聲音、光、溫度或壓力等信號,并對其進行處理。模數(shù)轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換器采集現(xiàn)實世界信號,并將其轉(zhuǎn)換為1、0等數(shù)字格式。然后,dsp采集并處理數(shù)字化信息,再將數(shù)字化信息反饋至現(xiàn)實世界中應(yīng)用。反饋可由兩種方式中的任一種實現(xiàn),或是數(shù)字化的,或是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬格式。所有處理都以非常高的速度進行。
為了說明這個概念,下圖示出如何在mp3音頻播放器中使用dsp。在錄音階段,模擬音頻信號通過接收機或其它信號源進行輸入。然后,這一模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并傳至dsp。dsp對mp3進行編碼并將文件保存在存儲器內(nèi)。在回放階段,文件從存儲器中取出,dsp對其進行解碼,然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號轉(zhuǎn)換為模擬信號,這樣就可以通過揚聲器系統(tǒng)進行輸出。在更復(fù)雜的例子中,dsp將執(zhí)行其它功能,如音量控制、均衡以及用戶接口。
計算機可以利用dsp的信息對安全、電話、家庭影院系統(tǒng)以及視頻壓縮等進行控制。信號可以被壓縮,這樣信號可以迅速并更有效的從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方(例如,電話會議可以通過電話線傳輸語音和視頻)。為了提高信號質(zhì)量或提供人類無法感知的信息,還可以增強或處理信號(例如,對手機進行回聲消除或計算機增強醫(yī)療圖像處理)。雖然也能以模擬形式對現(xiàn)實世界的信號進行處理,但用數(shù)字方式處理信號具有高速與高精度的優(yōu)點。
由于dsp是可編程的,因此其應(yīng)用廣泛。您可以編寫自己的軟件或利用adi公司及其第三方供應(yīng)商提供的軟件,為應(yīng)用設(shè)計dsp解決方案。
欲了解關(guān)于使用dsp處理現(xiàn)實世界信號的優(yōu)勢的詳細信息,請閱讀《模擬對話》雜志中下文的第1部分:為什么使用dsp? 數(shù)字信號處理101——dsp系統(tǒng)設(shè)計入門課程。
dsp包含什么?
dsp包含以下重要部件:
程序存儲器:存儲dsp用于處理數(shù)據(jù)的程序
數(shù)據(jù)存儲器:存儲即將被處理的信息
計算引擎:執(zhí)行數(shù)學(xué)處理,訪問程序存儲器中的程序以及數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)
輸入/輸出:提供連接外部世界的各種功能