數(shù)字信號處理（Digital Signal Processing，簡稱DSP）是一門涉及許多學科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學科。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等半導體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強的實力。

　　DSP （digital signal processor）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l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，是最值得稱道的兩大特色。

　　DSP微處理器（芯片）一般具有如下主要特點：

　?。?）在一個指令周期內(nèi)可完成一玖乘法和一次加法；

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

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

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

　?。?）快速的中斷處理和硬件1/0支持；

　?。?）具有在單周期內(nèi)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器；

　　（7）可以并行執(zhí)行多個操作；

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

　　DSP的優(yōu)點

　　DSP 芯片是模擬信號變換成數(shù)字信號以后進行高速實時處理的專用微處理器，其處理速度比最快的 CPU 還快 10-50 倍，具有處理速度高、功能強、性能價格比好以及速度功耗比高等特點，被廣泛應(yīng)用于具有實時處理要求的場合。

　　DSP 系統(tǒng)以 DSP 芯片為基礎(chǔ)，具有以下優(yōu)點。

　　1．高速性，DSP 運行速度高達 1000MIPS 以上

　　2．編程方便，可編程DSP 可使設(shè)計人員在開發(fā)過程中靈活方便的對軟件進行修改和升級。

　　3．穩(wěn)定性好，DSP 系統(tǒng)以數(shù)字處理為基礎(chǔ)，受環(huán)境溫度及噪聲的影響比較小，可靠性高。

　　4．可重復性好，數(shù)字系統(tǒng)的性能基本上不受元器件參數(shù)性能的影響，便于測試、調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)。

　　5．集成方便，DSP 系統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成。

　　6．性價比高

　　DSP的應(yīng)用

　　語音處理：語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、語音郵件、語音儲存等。

　　圖像／圖形：二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識別、動畫、機器人視覺、多媒體、電子地圖、圖像增強等。

　　軍事、保密通信、雷達處理、聲吶處理、導航、全球定位、跳頻電臺、搜索和反搜索等。

　　儀器儀表：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、地震處理等。

　　自動控制：控制、深空作業(yè)、自動駕駛、機器人控制、磁盤控制等。

　　醫(yī)療：助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護、心電圖等。

　　家用電器：數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。

　　生物醫(yī)學信號處理舉例：

　　CT：計算機X射線斷層攝影裝置。（其中發(fā)明頭顱CT英國EMI公司的豪斯菲爾德獲諾貝爾獎。）

　　CAT：計算機X射線空間重建裝置。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。