數字信號處理
數字信號處理（Digital signal processing, referred to as childless after death）它是一門涉及多學科的新興學科，在很多領域都有廣泛的應用。20世紀60年代以來，隨著計算機和信息技術的飛速發展，數字信號處理技術應運而生并迅速發展。在過去的二十年里，數字信號處理在通信和其他領域得到了廣泛的應用。數字信號處理是利用計算機或專用處理設備以數字形式采集信號、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以得到符合人 的需求。
基本介紹
DSP技術數字信號處理是以數字方式表示和處理信號的理論和技術。數字信號處理和模擬信號處理是信號處理的子集。
數字信號處理的目的是測量或過濾現實世界中的連續模擬信號。因此，在進行數字信號處理之前，需要將信號從模擬域轉換到數字域，這通常是通過模數轉換器來實現的。數字信號處理的輸出往往轉換到模擬域，這是通過數模轉換器來實現的。
數字信號處理的算法需要使用計算機或數字信號處理器等專用處理設備（DSP）和專用集成電路（ASIC）等。數字信號處理技術和設備是靈活的、精確、抗干擾強、設備尺寸小、造價低、速度快等突出優點，這些都是模擬信號處理技術和設備所無法比擬的。
概況
數字信號處理是圍繞數字信號處理理論展開的、實現和應用等。數字信號處理理論的發展促進了數字信號處理應用的發展。反過來，數字信號處理的應用又促進了數字信號處理理論的完善。數字信號處理的實現是理論和應用之間的橋梁。
數字信號處理是基于許多學科的，它涉及的范圍很廣。例如，在數學領域，微積分、概率統計、隨機過程、數值分析等是數字信號處理的基本工具，也是網絡理論、信號與系統、控制論、通信理論、故障診斷也密切相關。一些新興學科，比如人工智能、模式識別、神經網絡等，都離不開數字信號處理?？梢哉f，數字信號處理以許多經典的理論體系為理論基礎，同時也使自己成為一系列新興學科的理論基礎。
實現方法
DSP的實現方法一般如下：
1)在通用的計算機（如PC機）上用軟件（Such as FORTRAN language、C語言）實現；
2)它是通過在通用計算機系統上增加一個專用加速處理器來實現的；
3)用通用的單片機（如MCS-51、96系列等）這種方法可用于一些不太復雜的數字信號處理，如數字控制；
4)它是由通用可編程DSP實現的。與單片機相比，DSP芯片具有更適合數字信號處理的軟硬件資源，可用于復雜的數字信號處理算法；
5)用特殊的DSP芯片實現。在一些特殊場合，要求信號處理速度極高，用通用DSP芯片很難實現，比如專用于FFT、數字濾波、卷積、相關算法的DSP芯片，在硬件上實現相應的信號處理算法，無需編程。
上述方法中，第一種方法的缺點是速度慢，一般可用于DSP算法的仿真；第二種和第五種方法特異性強，應用受到很大限制第二種方法也不便于系統的獨立運行；第三種方法只適合于實現簡單的DSP算法；只有第四種方法為數字信號處理的應用開辟了新的前景。
應用
、個人化方向發展。和無線數據通信作為一種快速向公眾、準確、安全、靈活、提供高效數據交換的強大手段，其市場需求日益迫切。在這種情況下，3G、4G通信會不斷推出，但不管是3G還是4G，未來的通信都離不開DSP技術（數字信號處理器)DSP作為一種功能強大的專用微處理器，主要應用于數據領域、語音、可以說，在高速數學運算和視頻信號實時處理方面，DSP將在未來的通信領域發揮重要作用。
為了保證未來通信能夠在各種環境下自由高效地工作，就要求構成未來通信的DSP要有非常高的運算速度來處理信號，從而實現各種復雜的運算、解壓縮和編譯碼。
根據功能側重點的不同，DSP可以分為定點DSP和浮點DSP定點DSP擅長低成本，浮點DSP擅長快速度。如果只用一種類型的DSP，未來通信的潛力就發揮不出來。為了結合定點和浮點的優點，突破DSP技術的瓶頸，人們引入了先進的多處理結構-VLIW結構，可以在不增加時鐘速度的情況下實現強大的數字信號處理能力，可以同時具備定點DSP和浮點DSP的所有優點。為了推出一系列高端的新技術平臺，人們開始關注DSP內核技術的發展，因為DSP的內核相當于計算機的CPU，被稱為DSP的心臟，大量的算法和運算都要通過它來完成，所以內核結構的好壞將直接影響整個DSP芯片的性能、功耗和成本。
考慮到未來無線互聯網接入和多媒體服務的需要，美國的Sun公司現在正準備將其旗艦產品商品化-在DSP中嵌入PersonalJava語言，進一步提高DSP在信號處理中的自動化和智能化。當然，其他的軟件語言，比如高級C語言，過去也曾滲透到DSP中，但這種語言在處理網絡資源和多媒體信息方面是無能為力的；PersonalJava是一個適合個人網絡連接和應用的Java環境，基于該環境的個人通信系統可以從網絡和Internet下載數據和圖像。此外，人們還在研究和開發符合MPEG標準的產品-4無線解壓縮標準DSP，這將為未來各種多媒體信息的通信和傳輸提供基礎。
作為一個案例研究，讓 讓我們考慮一下數字領域中最常見的功能：濾波。簡單來說，濾波就是對信號進行處理，改善其特性。例如，濾波可以消除信號中的噪聲或靜電干擾，從而提高其信噪比。為什么要用微處理器而不是模擬器件來過濾信號？讓 讓我們來看看它的優點：
模擬濾波器（或者更一般地，模擬電路）的性能取決于溫度等環境因素。而數字濾波器基本不受環境影響。
數字濾波很容易在很小的容差內復制，因為它的性能不依賴于性能已經偏離正常值的器件組合。
一旦制造出模擬濾波器，其特性（例如通帶頻率范圍）是不容易改變的。用微處理器實現數字濾波器，可以通過重新編程來改變濾波特性。