數字信號處理入門指南

數字信號處理器（DSP）采集已被數字化的現實世界的聲音、音頻、視頻、溫度、壓力或位置等信號，并從數學的角度對其進行處理。DSP被設計用于快速執行“加”、“減”、“乘”、“除”等算術運算。

信號需要進行處理，這樣其包含的信息才能被顯示、分析或轉換成另外一種可以利用的信號類型。在現實世界中，模擬產品探測聲音、光、溫度或壓力等信號，并對其進行處理。模數轉換器等轉換器采集現實世界信號，并將其轉換為1、0等數字格式。然后，DSP采集并處理數字化信息，再將數字化信息反饋至現實世界中應用。反饋可由兩種方式中的任一種實現，或是數字化的，或是通過數模轉換器將數字信息轉換為模擬格式。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轉換器轉換為數字信號，并傳至DSP。DSP對MP3進行編碼并將文件保存在存儲器內。在回放階段，文件從存儲器中取出，DSP對其進行解碼，然后通過模數轉換器將信號轉換為模擬信號，這樣就可以通過揚聲器系統進行輸出。在更復雜的例子中，DSP將執行其它功能，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到另一個地方（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療圖像處理）。雖然也能以模擬形式對現實世界的信號進行處理，但用數字方式處理信號具有高速與高精度的優點。

由于DSP是可編程的，因此其應用廣泛。您可以編寫自己的軟件或利用ADI公司及其第三方供應商提供的軟件，為應用設計DSP解決方案。

欲了解關于使用DSP處理現實世界信號的優勢的詳細信息，請閱讀《模擬對話》雜志中下文的第1部分：為什么使用DSP? 數字信號處理101——DSP系統設計入門課程。

DSP包含什么?

DSP包含以下重要部件：