數(shù)字信號處理

高精度：在模擬系統(tǒng)的電路中，不容易實現(xiàn)10-3或更高的元件精度，而數(shù)字系統(tǒng)17位字長可以達到10-5精度，這是非常常見的。

例如，基于離散傅立葉變換的數(shù)字頻譜分析儀具有比模擬頻譜分析儀高得多的幅度精度和頻率分辨率。

高靈活性：數(shù)字信號處理使用專用或通用數(shù)字系統(tǒng)。

其性能取決于計算程序和乘數(shù)的系數(shù)。

它們存儲在數(shù)字系統(tǒng)中。

您可以通過更改操作程序或系數(shù)來更改系統(tǒng)的特征。

參數(shù)比更改模擬系統(tǒng)更方便。

可以實現(xiàn)在模擬系統(tǒng)中難以實現(xiàn)的指示符或特性：例如，有限長度單位脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器可以實現(xiàn)嚴(yán)格的線性相位;在數(shù)字信號處理中，可以存儲信號，并且可以以延遲的方式實現(xiàn)非因果系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的性能指標(biāo);數(shù)據(jù)壓縮方法可以大大降低信息傳輸?shù)男诺廊萘俊?/p>

可以實現(xiàn)多維信號處理：通過使用大存儲單元，可以存儲二維圖像信號或多維陣列信號，以實現(xiàn)二維或多維濾波和光譜分析。

缺點1：系統(tǒng)復(fù)雜性增加，需要模擬接口和更復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng);缺點2：應(yīng)用頻率范圍有限，主要是A / D轉(zhuǎn)換的采樣頻率限制;缺點3：系統(tǒng)功耗更大。

數(shù)字信號處理系統(tǒng)集成了數(shù)十萬甚至更多的晶體管，并且模擬信號處理系統(tǒng)使用大量無源元件，例如電阻器，電容器和電感器。

隨著系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，這種矛盾將變得更加突出。

語音處理語音信號分析語音合成語音識別語音增強語音編碼圖像處理：恢復(fù)，增強，去噪，壓縮通信：源編碼，信道編碼，復(fù)用，數(shù)據(jù)壓縮電視：高清電視，可視電話，視頻會議雷達：目標(biāo)檢測，定位，成像聲納主動聲納信號處理被動聲納信號處理地球物理素材醫(yī)學(xué)信號處理音樂其他領(lǐng)域從簡單操作到復(fù)雜操作，目前幾十位數(shù)十個全并行乘法器可以在幾十納秒內(nèi)執(zhí)行浮點乘法運算，它在計算速度和計算精度方面為復(fù)雜的數(shù)字信號處理算法提供了先決條件;高頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率為幾百兆赫，可以將視頻甚至更高頻率的信號數(shù)字化，然后發(fā)送到計算機進行處理;從一維到多維，如高分彩色電視，雷達和石油勘探等多維信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域與數(shù)字信號處理密不可分。

各種數(shù)字信號處理系統(tǒng)已經(jīng)更新：在圖像處理方面，圖像數(shù)據(jù)壓縮是多媒體通信，視頻播放器（VCD或DVD）和高清晰度電視（HDTV）的關(guān)鍵技術(shù)。

離散余弦變換（DCT）算法用于國際上開發(fā)的H.261，JPEG，MPEG-1和MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中。

近年來發(fā)展起來的小波變換也是一種壓縮比高，運行速度快的新型壓縮技術(shù)。

它具有廣闊的應(yīng)用前景，有望成為下一代壓縮技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。

在VLSI設(shè)計中，細節(jié)水平可以從完全定制的AS] C幾何布局到稱為設(shè)備機頂盒的系統(tǒng)設(shè)計。

表1給出了相應(yīng)的概述。

由于FPGA的物理結(jié)構(gòu)是可編程的，但它也是固定的，因此FPGA設(shè)計過程中沒有布局和布線任務(wù)。

通過在門級使用寄存器轉(zhuǎn)換設(shè)計語言，可以實現(xiàn)組件的最佳使用。

FPGA的上市時間和快速增加的復(fù)雜性迫使研究方法轉(zhuǎn)向使用知識產(chǎn)權(quán)（IP）宏單元或“大型核心單元”。

宏單元為設(shè)計人員提供了一組預(yù)定義的功能，例如微處理器或UART。

以這種方式，設(shè)計者僅需要指定所選擇的特征或?qū)傩裕ɡ纾簻?zhǔn)確度），并且“合成器”指定所選擇的特征或?qū)傩浴?/p>

將自動生成復(fù)合解決方案的硬件描述代碼或原理圖。