數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing，簡(jiǎn)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(jì)60年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。

DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：

(1)在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法;

(2)程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù);

(3)片內(nèi)具有快速RAM，通常可通過獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問;

(4)具有低開銷或無(wú)開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持;

(5)快速的中斷處理和硬件I/O支持;

(6)具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器;

(7)可以并行執(zhí)行多個(gè)操作;

(8)支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。

DSP原理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。

DSP的實(shí)現(xiàn)方法一般有以下幾種：

(1) 在通用的計(jì)算機(jī)(如PC機(jī))上用軟件(如Fortran、C語(yǔ)言)實(shí)現(xiàn);

(2) 在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加上專用的加速處理機(jī)實(shí)現(xiàn);

(3) 用通用的單片機(jī)(如MCS-51、96系列等)實(shí)現(xiàn)，這種方法可用于一些不太復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理，如數(shù)字控制等;

(4) 用通用的可編程DSP實(shí)現(xiàn)。與單片機(jī)相比，DSP芯片具有更加適合于數(shù)字信號(hào)處理的軟件和硬件資源，可用于 復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理算法;

(5) 用專用的DSP芯片實(shí)現(xiàn)。在一些特殊的場(chǎng)合，要求的信號(hào)處理速度極高，用通用DSP芯片很難實(shí)現(xiàn)，例如專用于FFT、數(shù)字濾波、卷積、相關(guān)等算法的DSP芯片，這種芯片將相應(yīng)的信號(hào)處理算法在芯片內(nèi)部用硬件實(shí)現(xiàn)，無(wú)需進(jìn)行編程。

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)通信需求正向多樣化、個(gè)人化方向發(fā)展。而無(wú)線數(shù)據(jù)通信作為向社會(huì)公眾迅速、準(zhǔn)確、安全、靈活、高效地提供數(shù)據(jù)交流的有力手段，其市場(chǎng)需求也日益迫切。正是在這種情況下，3G、4G、5G通信才會(huì)不斷地被推出，但是無(wú)論是3G、4G還是5G，未來(lái)的通信都將離不開DSP技術(shù)(數(shù)字信號(hào)處理器)，DSP作為一種功能強(qiáng)大的特種微處理器,主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視像信號(hào)的高速數(shù)學(xué)運(yùn)算和實(shí)時(shí)處理方面，可以說(shuō)DSP將在未來(lái)通信領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用。

為了確保未來(lái)的通信能在各種環(huán)境下自由高效地工作，這就要求組成未來(lái)通信的DSP要具有非常高的處理信號(hào)的運(yùn)算速度，才能實(shí)現(xiàn)各種繁雜的計(jì)算、解壓縮和編譯碼。而目前DSP按照功能的側(cè)重點(diǎn)不一樣，可以分為定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP，定點(diǎn)DSP以成本低見長(zhǎng)，浮點(diǎn)DSP以速度快見長(zhǎng)。如果單一地使用一種類型的DSP，未來(lái)通信的潛能就不能得到最大程度的發(fā)揮。為了能將定點(diǎn)與浮點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)集于一身，突破DSP技術(shù)上的瓶頸，人們又推出了一種高級(jí)多重處理結(jié)構(gòu)--VLIW結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以在不提高時(shí)鐘速度的情況下，實(shí)現(xiàn)很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，而且它能同時(shí)具備定點(diǎn)DSP和浮點(diǎn)DSP所有的優(yōu)點(diǎn)。

隨著現(xiàn)代科技發(fā)展及計(jì)算機(jī)技術(shù)迭代更新下，DSP技術(shù)已經(jīng)成為一門涉及領(lǐng)域廣泛、前景十分廣闊的技術(shù)學(xué)科。目前該技術(shù)已經(jīng)在計(jì)算機(jī)、電子、通信、軍事、醫(yī)學(xué)、儀器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。那么在這種高速發(fā)展形勢(shì)下，DSP也必然面臨要求功能更加完全、處理速度更快、存儲(chǔ)器用量更少，功耗更低的巨大挑戰(zhàn)!