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DSP发展应用纵横谈 (1)

2008-05-26 09:54:52   作者：吕海英   来源:互联网      数字信号处理器是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10-50倍。在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。业内人士预言，DSP将是未来集成电路中发展最快的电子产品，并成为电子产品更新换代的决定因素，它将彻底变革人们的工作、学习和生活方式。
    1 DSP的发展历程
    DSP发展历程大致分为三个阶段：70年代理论先行，80年代产品普及，90年代突飞猛进。
    在DSP出现之前数字信号处理只能依靠MPU来完成。因此，直到70年代，有人才提出了DSP的理论和算法基础。
    随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世是个里程碑，它标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。至80年代中期，随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度都得到成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。
    80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。
    90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及外围元件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域。
    经过20多年的发展，DSP产品的应用已扩大到人们的学习、工作和生活的各个方面，并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。目前，对DSP爆炸性需求的时代已经来临，前景十分可观。
    2 DSP的应用领域
    DSP应用广泛，其主要应用市场为3C(Communication、COMPUTER、Consumer-通信、计算机、消费类)领域，合占整个市场需求的90%。
    2．1 数字蜂窝电话
    数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域。由于DSP具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如GSM、CDMA等全数字蜂窝电话网。由于采用DSP技术，蜂窝电话的更新换代变得更为容易，只需在统一的硬件平台基础上，通过软件的不断升级而生产出各式各样的新款手机。
    2．2 Modem
    在Modem器件中，DSP更是成效卓著。56Kbps的Modem才问世三年，最近又开发出ADSL Modem，其传输速率已高达6.3Mbps，且具有接收动态图像能力。ADSL Modem不仅可以使更多的用户上因特网，而且使以前需10分钟下载的文件变得只需短短的5秒钟。
    2．3 PC机
    可编程多媒体DSP是PC领域的主流产品。以XDSL Modem为代表的高速通信技术与MPEG图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。目前的硬盘空间大得简直是“海量”，这主要得益于CDSP（可定制DSP）的巨大作用。预计在今后的PC机中，一个DSP即可完成全部所需的多媒体处理功能。
    2．4 消费类电子产品
    DSP是消费类电子产品中的关键器件。由于DSP的广泛应用，数字音响设备的更新换代周期变得如此短暂。用于图像处理的DSP，目前已形成一个品种不少的产品群。一种是JPEG标准的静态图像数据处理DSP；另一种是用于动态图像数据处理的DSP。
    3. DSP的市场规模
    DSP市场正处于高速成长的阶段。在数字化、个人化和网络化的推动下，1997年世界DSP市场营销额超过32亿美元，预计未来的年均增长率高达40%，按照这一增长速度，至2007年，世界DSP市场营销额将突破500亿美元。
    在全球DSP产品市场中，TI公司独占鳌头，占世界市场45%的份额，其次是朗讯（28%）、ADI（12%）、摩托罗拉（12%）、其他公司（3%）。
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