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数字信号处理的应用

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数字信号处理的应用
电子信息工程xxxx 班
xxx
系。

DSP 1.1DSP 技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用
计算机进入电力系统调度后,引入了EMS /DMS /SCADA 的概念,而电力系统数据采集和测量是SCADA 的基础部分。

传统的模拟量的采集和获得,通过变送器将一次PT 和CT 的电气量变为直流量,再进行A/D 转换送给计算机。

应用了交流采样技术以后,经过二次PT 、CT 的变换后,直接对每周波的多点采样值采用DSP 处理算
法进行计算,得到电压和电流的有效值和相角,免去了变送器环节。

这不仅使得分散布置的分布式RTU很快地发展起来,而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。

1.2DSP在继电保护中的应用
到目前为止,应用于我国电力系统的微机保护产品采用的CPU大多为单片机,由于受硬件资源及计算功能的限制,其采样能力及采样速度很难令人满意。

因此,
能力和
集成
在冗
技术。

2DSP已成为数字通讯技术领域的核心
2.1DSP在多媒体通信中的应用
多媒体包括文字、语言、图像、图形和数据等媒体。

多媒体信息中绝大部分是视频数据和音频数据,而数字化的音、视频数据的数据量是非常庞大的,只有采用
先进的压缩编码算法其进行压缩,节省存储空间,提高通信线路的传输效率,才能使高速的多媒体通信系统成为可能。

多媒体通信要求多媒体网络终端应能快速处理信息,并具有较强的交互性。

因此,DSP在语音编码、图象压缩与还原的语音通信中得到了成功的应用。

如今的DSP基本能实时实现大部分已形成国际标准的语音编解码算法与协议。

移动通信中的语音压缩和调制解调器也大量采用DSP。

现代DSP完全有能力实现中、低速的移频键控、相移键控的调制与解调以及正交调幅调制与解调
等。

DSP

3.1DSP在超精密机床伺服控制方面的应用
高速高精度多轴数控加工中,在超精密机床伺服控制方面,为使机床工作台达到亚微米级的线性运动精度,DSP技术的引入显得极为必要。

精细化的控制单位、以微小程序段实现连续进给,已成为超精密数控加工的显着特点,超精数控加工的插补周期已经达到毫秒级。

大数据量、高精度的插补运算和控制,要求计算机系统能
高速度地对加工指令做出反应,高速处理并计算出伺服电机的移动量,随后发出控制指令。

DSP的数据吞吐能力高达数十MIPS,同时其指令周期短至几十纳秒,非常适合于大数据量的高速数据采集系统和实时控制系统。

将DSP应用于高性能的超精密数控系统的开发不失为一种好的策。

同时还可以通过程序实现刀具磨损的实时监控和动态补偿,有效地提高了数控系统的性能和精度。

此外,DSP的应用,使许多先进控制策略和方法,如自适应控制、学习控制、摩擦控制等等,得以应用于高精度
DSP。

把模拟测试信号从外部通过模一数转换采集到计算机中,而DA卡的功能是先把计算机要输出的数字信号进行数模转换,然后再发送出去。

其它的运算、分析、时频转换和频谱成分的获取等功能都由计算机通过软件来实现。

但有些仪器对实时性要求很高,或对信号处理的精度要求很高,例如:用于自动控制、雷达、航空航天测控、生物医学等领域的许多仪器,而现在的通用计算机在处理较复杂的运算时却显得力
不从心,远远比不上DSP芯片在这方面的性能。

如一台奔腾Ⅲ的PC机完成1024点的FFT需要几十毫秒,而TI公司的TMS320C6201型DSP完成相同的FFT只需66微秒。

以前作为虚拟仪器硬件一部分的数据采集卡所完成的仅仅是采集数据和传输数据,而虚拟仪器中最耗时最复杂的数据分析处理却留给计算机的CPU去完成,从而导致了虚拟仪器实时性和精确性的不足。

如果根据DSP本身的特点,把DSP集成到AD采集卡上,并把数据分析处理的工作留给DSP来完成,那么计算机的工作就仅仅
使用DSP
即片
12位A/D
目前DSP正处于一个高速发展的时期,仪器仪表是DSP的一个重要应用领域,相信DSP的应用会推进仪器仪表的技术革新。

6DSP在汽车电子系统及其他应用领域
汽车电子系统日益兴旺发达起来,诸如装设红外线和毫米波雷达,将需用DSP 进行分析。

如今,汽车愈来愈多,防冲撞系统已成为研究热点。

而且,利用摄像机
拍摄的图像数据需要经过DSP处理,才能在驾驶系统里显示出来,供驾驶人员参考。

应用DSP的领域可以说是不胜枚举,电视会议系统里,也大量应用DSP器件。

视听机器里也都应用DSP。

随着科学技术的发展,将会出现许许多多的DSP新应用领域。

DSP技术的发展趋势
可以预见未来DSP技术将向以下几方面发展:
1.努力向系统级集成DSP迈进,将几个DSP芯核、MPU芯核、专用处理单元、
字结构
结构
3.
4.
5.DSP
程DSP
于16位定点可编程DSP器件,预计今后的比重将逐渐增大。

6.与可编程器件结合。

与常规DSP器件相比,FPGA器件配合传统的DSP器件可以处理更多信道,可在基站中用来实现高速实时处理功能,满足无线通信、多媒体等领域多功能和高性能的需要。

7.DSP嵌入式系统在许多嵌入式应用领域,既需要在数据处理方面具有独特优势的DSP,也需要在智能控制方面技高一筹的微处理器(MCU)。

因此,将DSP与MCU 融合在一起的双核平台,将成为DSP技术发展的一种新潮流。

TI最新发布的OMAP 平台是这方面的典型例子。

目前,国外众多厂商涉足我国DSP产品市场,我国的DSP 应用已有了相当的基础,有1O多家集成电路设计企业从事数字信号处理系统(DSP)及相关产品的开发与应用。

从应用范围来说,数字信号处理器市场前景看好。

随着
DSP
DSP今。

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