数字信号处理

数字信号处理技术在现代通信领域的应用摘要：随着电子技术的发展，数字信号处理技术在各个领域都有着重要的应用，尤其是在现代通信领域，有着十分重要的应用。现代通信正在是从模拟信号处理发展到数字信号处理的，而数字信号处理技术正是数字信号处理的核心。本文主要讲的就是数字处理技术在现代通信领域的一些具体应用方面，以及数字信号处理的发展趋势。关键词：数字处理技术现代通信1引言DSP是Digital

Signal

Processing

的缩写，意为数字信号处理，简称DSP

。DSP是一门涉及许多学科而又广泛应用于诸多领域的新兴学科。

20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生，并到迅速的发展。在过去的二十多年，数字信号处理的应用已从军事、航空航天领域扩展到信号处理、通信、雷达、消费等领域。现代通信领域，通信技术是从模拟信号处理向数字信号处理的方向发展的，而数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术，因此数字信号处理在现代通信中有着十分重要的应用。2正文数字信号处理器已成为当今信息产业界所关注的热点之一。在现代通信系统中,小到调制调器,大到万门程控交换机,几乎到处都有数字信号处理器的踪迹。因为传统的模拟通信正向着数字通信方向发展,而数字信号处理又是数字通信的核心技术。当今数字信号处理已经发展成为一个新的技术领域和独立学科。下面介绍一下数字信号处理在现代通信中的主要应用。数字式蜂房系统数字式蜂房系统使用通用DSP来实现语音合成（speechsynthesis）,纠错编码（error-correctioncoding），基带调制解调器（basebandmodem）以及系统控制等功能。软件无线电（Softwarewireless）软件无线电是利用同样的硬件设备和不同的软件模块，来适应不同频段、不同调制方式下的通信。软件无线电中，最重要和最具有挑战性的部分就是高性能的A/D、D/A变换器和以DSP为核心的实时信号处理。软件无线电对DSP提出了实时性很高的要求，它有力的促进着DSP的发展，其中包括单片处理器的性能、多处理器协同工作的能力、DSP软件开发环境和DSP实施操作系统等方面。软件无线电在通信系统中，特别是在第三代移动通信系统中的应用越来越成为研究的热点。例如，在欧洲的先进通信技术与业务计划中（ACIS）,有多项计划是将软件无线电技术应用在第三代移动通信系统中。美国也正在研究基于软件无线电技术的第三代移动通信系统的多频带与多模式手机与基站，使软件无线电设备升级的成本大幅度降低，同时，软件无线电技术与计算机技术正在不断融合，为第三代移动通信系统提供良好的用户界面。我国对软件无线电技术也相当重视，例如，我国提出的第三代移动通信系统方案SCDMA(同步码分多址)是一种同步的直接扩频CDMA(码分多址)技术，他结合了DSP、智能天线、软件无线电技及全质量语音压缩编码技术等现代通信技术。数字信号处理器运算性能强、接口方便、利于集成，在数字语音保密通信、低比特率多媒体通信和数字移动通信等方面有广泛的应用前景。表1描述的是数字处理器在通信领域的主要应用。均衡和信道估计信道模拟式DSP的另一个重要应用，并用其估计回声噪音或码间干扰。回声和噪音的对消对有线和无线通信同样重要，很适合用DSP来实现。均衡是另一种信道估计技术，用于消除由于信道延时扩展引起的码间干扰。表1.数字信号处理器在通信领域的主要应用长途通信电话和ATM、网络处理、移动电话、视频会议、语音加密、卫星地面站、有线电视实时视频压缩、软件无线电通信网络设备呼叫处理、语音信箱、高速调制解调器、远程访问服务器、综合业务数字网、网络计算机系统通信系统设备无线基站、电视会议系统、中心交换系统、专用交换机与电信交换系统、数字用户环路系统个人通信设备个人通信系统、数字蜂窝电话、寻呼机、个人数字助理、高级功能蜂窝式、数字无绳电话、数字应答机、多功能电话、可视电话、语音压缩计算机与多媒体硬盘驱动器、调制解调器、磁带机、数成像系统、语音识别、多媒体工作站、视频卡（4）调制解调器调制解调器中复杂的数学运算基本上主要依靠DSP或由DSP核组成的ASIC来完成的。在便携式计算机中，对调制解调器的大小、重量、功耗特别关注，对DSP的要求更高。调制解调器的速度随着DSP的速度的提高而不断提高。（5）多媒体多媒体是将传统的模拟视频信号和声音信号转换为数字信号来实现的。视频和声音信号的数字化会产生大量的数据，这些数据要依靠高性能的DSP来减小对存储空间和传输带宽地要求。需要由DSP来完成的任务包括视频信号和声音信号的编码/解码、彩色空间转换、回音消除、滤波、误码校正、复用、bit流协议处理等。近年来，随着计算机辅助设计、制造和超大规模集成电路的发展，各种ASIC专用芯片，如FFT芯片，数字滤波器芯片语音识别和合成芯片语音和图像压缩编码芯片等大量出现。最新的发展趋势是进一步提高集成性，将CPU、DSP、大容量存储器、现场可编程门阵列等集成在同一芯片上，这样组成的数字信号处理系统具有很大的灵活性，可以作为多媒体的硬件平台。DSP技术是现代通信的核心技术之一，未来的通信将越来越依赖数字信号处理技术的发展。现代通信技术的发展要求将先进的通信技术、微电子技术和计算技术结合在一起。可以设想，在使用了现代DSP技术的通信系统中，原先不能互联的多种通信体制将综合为一个通用的通信体制，人们可以摆脱终端的束缚，实现“一机在手，漫游天下”的梦想。这种崭新的通信体制将给我们的生活方式，甚至思维模式带来巨大的变化。（6）数字端接设备以调制解调器(MODEM)为例,可用可编程DSP实现MODEM功能。其优点是同一D6P硬件平台可通过软件编程或调用不同的软件模块来实现其它功能,如语音编码等,并实现不同的信道自适应算法。特别是当代的可编程器件如即GA“闪速存储器和互连器件(即IC)的进展,使得整个硬件体系结构具有可塑性。从而使基于DSP系统的数字通信设备在功能上具有真正的可塑性“现代的DSP完全有能力实现中、低速率的移频键控(咫K)、相移键控(PSK)的调制与解调,以及符合V.32协议的正交调幅(QAM)调制与解调。最近,V.34协议的MODEM已在33MIPs(MIPs为每秒百万条指令)的ADSP一2181DSP上实时实现“由此可见,DSP在数字端接设备中的应用也会悄然兴起。3数字信号处理在现代通信中的发展趋势由于传统的模拟通信正向着数字通信方向发展,而数字信号处理技术是数字通信的核心技术，因此,随着DSP性能价格比的迅速提高,DSP及数字信号处理技术在通信领域得到了广泛的应用。并且,随着DSP技术的进一步发展,可编程DSP将进一步发挥其可编程的优势,应用到目前DSP尚未涉足的应用领域;另一方面,DSP的可编程特点还将进一步激发人们的想象力和创造力,开发数字通信崭新的应用领域(因为只要DSP具有足够的数字信号处能力,人们的所有设想都能够通过对DSP的软件编程来实现)。4结论数字信号处理技术在过去的十年中有了巨大的发展，DSP的性能也得到了迅速提高。传统的模拟通信正向着数字通信方向发展,而数字信号处理又是数字通信的核心技术，未来的通信将越来越依赖数字信号处理技术的发展。我相信，在未来通信的发展中，数字信号处理将会大放异彩，扮演着越来越重要的角色。参考文献：[1]童飞虎.武汉工程大学DSP技术及其应用前景的课程论文.2011[2]