暢想DSP在未來生活中的應(yīng)用
出處:作者:方進(Gene Frantz)德州儀器(TI)首席科學(xué)家 發(fā)布于:2011-09-02 20:41:58
數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,簡稱DSP)是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀60年代以來,隨著計算機和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運而生并得到迅速的發(fā)展。數(shù)字信號處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息,來處理現(xiàn)實信號的方法,這些信號由數(shù)字序列表示。在過去的二十多年時間里,數(shù)字信號處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。德州儀器、Freescale等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強的實力。DSP是一種獨特的微處理器,是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號,轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號。再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,是值得稱道的兩大特色。
DSP難道真的已經(jīng)成年,可以去租車、拍淡啤酒廣告了嗎?1982 年,半導(dǎo)體市場誕生了商用DSP。在隨后的25年中出現(xiàn)了一種有趣的現(xiàn)象,即DSP 越成熟,反倒越智能、越靈活、越快速;而我的行動則越來越緩慢,我在越來越多的周六晚上都習慣地坐在電視機前!
剛才只是玩笑。不過不能忽視的是多年來DSP的巨大影響。業(yè)界的 DSP 出貨量已達到 95 億顆,目前廣泛應(yīng)用于多種產(chǎn)品中,其對人們生活的改變超過了那些開創(chuàng) DSP 時代者的想象。不過,這種超越想象的情景在今后 25 年還將更多。今天,DSP 深入半導(dǎo)體市場的各大全新領(lǐng)域,無疑已成為我們生活創(chuàng)新的催化劑。其主要原因在于,我們已將制造商從芯片定義的產(chǎn)品設(shè)計工作中解放出來。我們開創(chuàng)了以產(chǎn)品為先、芯片次之的制造模式,有助于更廣泛的創(chuàng)新。DSP與加速器、 ARM 等其它技術(shù)相結(jié)合,使基于片上系統(tǒng)(SoC)的創(chuàng)新不斷取得突破,深入到此前難以想象的應(yīng)用領(lǐng)域。目前,技術(shù)推廣的主要領(lǐng)域還集中在音視頻娛樂領(lǐng)域,不過這只是冰山一角,我們不妨來看一下短短幾年后我們的生活會發(fā)生怎樣的變化。
假設(shè)已經(jīng)到了 2020 年,看看未來將是什么樣子。我在趕往機場的途中,汽車視覺技術(shù)已經(jīng)達到汽車自動駕駛的水平。我能隨時隨地訪問自己的整個視頻和音樂庫,路上不會枯燥。我告訴車載電腦加載滾石音樂會,一邊聽一邊想著 Mick Jagger 這么大年紀了在舞臺上跳來蹦去會不會得心臟病。如果他犯了病,傳感器能立即警告他可能到來的危險,并分配植入藥物。醫(yī)療急救已經(jīng)根本不會那么突然了,一切都有條不紊。這提醒了我,今天還有一個醫(yī)療檢查。我將生命特征到電子郵件里,通過手機發(fā)送給醫(yī)生。這天晚上我就在家里做了核磁共振成像。我的孫子立即回復(fù)了,告訴我身體沒問題。我真不敢相信他竟然不做工程師。他不必離開得克薩斯就上了大學(xué),他在牛津讀書時成績可是。感謝身臨其境的實時視頻會議技術(shù),遠程教學(xué)已經(jīng)提高新的層次。
今天我還有一個會,趕快報到。這是來自朱諾和里約熱內(nèi)盧的人士參加的團隊短會。我們盡可能減少出差,也不用再受倒時差之苦了。不過電話時差仍然存在,比方說現(xiàn)在阿聯(lián)酋是凌晨兩點。我發(fā)出語音指令,立即接入,如同與世界另一頭的人坐在同一張桌子旁談話一樣。我說的英語自動翻譯成流利的法語和葡萄牙語。20分鐘后,我告辭離開了會場,因為該上飛機了。這根本不像商業(yè)旅行,更像是旅游休閑。我的夫人關(guān)掉了虛擬數(shù)獨小游戲,問我家里的爐子關(guān)了沒有。她這個忘性大的老毛病總改不了,總是讓我操心。這時我察看家庭監(jiān)控器后告訴她確實沒關(guān),然后遠程關(guān)閉,并檢驗安全系統(tǒng)是否工作正常。攝像頭會在發(fā)生異常時向我發(fā)出警報,它還能識別我的親朋好友,女兒會到家里來拿社會保險單,而這也是我現(xiàn)在收到的紙質(zhì)郵件。機場很擁擠,通過安檢只需一分鐘,因為我的植入信息和人身都能很快通過掃描。我的夫人在一家禮品店里停留,我很快通過 GPS 找到她的確切位置。她正通過掃描芯片購買的電子書,買好之后我們就上飛機啟程了。幾個小時后就能到羅馬,剛好夠數(shù)字化生活中疲勞的我們打個盹。
為了使所有電子設(shè)備都實現(xiàn)便攜性、連接性和智能化,半導(dǎo)體公司必須解決上述設(shè)備內(nèi)在的復(fù)雜性問題。微處理器是低成本的,主要執(zhí)行智能定向控制任務(wù)的通用處理器能很好執(zhí)行智能控制任務(wù),但是數(shù)字信號處理功能很差。而DSP的功能正好與之相反。在許多應(yīng)用中均需要同時具有智能控制和數(shù)字信號處理兩種功能,如數(shù)字蜂窩電話就需要監(jiān)測和聲音處理功能。因此,把DSP和微處理器結(jié)合起來,用單一芯片的處理器實現(xiàn)這兩種功能,將加速個人通信機、智能電話、無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的開發(fā),同時簡化設(shè)計,減小PCB體積,降低功耗和整個系統(tǒng)的成本。我們推出了包括軟硬件與工具在內(nèi)的完整系統(tǒng)解決方案,這使協(xié)作信號處理技術(shù)至關(guān)重要。我們正處在振奮人心的歷史時期,我們所了解和熟知的生活必將發(fā)生變革,而變革事實上已經(jīng)開始發(fā)生了。憑借其知識、技術(shù)與行業(yè)協(xié)作能力,TI 必將解決上述挑戰(zhàn),就像其成功解決性價比與功耗問題一樣。
版權(quán)與免責聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://m.58mhw.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負版權(quán)等法律責任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 掌握 DSP:原理剖析與應(yīng)用實踐2025/5/8 14:03:24
- 模糊邏輯在 DSP 上實時執(zhí)行2023/7/25 17:13:30
- 多速率DSP及其在數(shù)模轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用2023/6/12 15:28:52
- 使用 DSP 加速 CORDIC 算法2023/3/29 15:46:30
- 高速DSP系統(tǒng)的信號完整性2022/9/26 16:45:38









