林如雅
福建师范大学旗山校区，福建闽侯350108
摘要：DSP（Digital Signal Processor）经过多年的发展，已是一门很成熟的技术，广泛应用于人类社会的各个领域，在通信领域中尤为常见。本文主要围绕数字信号处理器展开论述，阐述数字信号处理器的发展以及在通信工程中的应用。
关键词：DSP；通信工程应用
一、DSP基本介绍
DSP这个简称缩写有两种含义代表，一个是代表通信领域中的专业词---数字信号处理（Digital Signal Processing），另一个的内涵是数字信号处理器（Digital Signal Processor），最为通用的含义是数字信号处理器。数字信号处理器是一类可编程的超大规模集成电路(VLSI)器件，片内配置了硬件乘法器，能在一个指令周期内完成乘加运算。作为一种专用的处理器，能够实现扩展算法和数字信号处理等功能。DSP一般是对一些数字信号进行处理，然后将处理好的信号进行相应的统计与分析。在D/A和A/D转化中应考虑精度数定点运算的要求和标度。DSP芯片还采用了铁电存储器、闪速存储器等各技术来实现无线便携式器件无电保存数据的要求。
对于通信工程而言,在应用这项技术的时候，能够让通信的效率变得更快，也具备较高的稳定性。尤其是在信息化时代下，通信工程的发展同DSP技术之间有着非常紧密的联系，能够让通信工程的建设变得更加的优化。
二、DSP的发展历史
现阶段，数字信号处理在信息技术的各个领域中都有着非常广泛的应用。DSP这项技术是在美国最先进入市场且发展迅速，世界很多大公司都争先恐后研究了各种不同类型的DSP芯片和系统。到上世纪80年代后期的时候，当数字信号处理技术的普及，就可以做一些简单的语音处理和图像处理。
而DSP能如此迅速得到发展，这是由于在我们进入信息时代后，对数字信号处理的要求愈来愈高所致。在人类生活中的很多场景,很多信息都能数字化，例如：文字能变成电报或传真电报，语言、音乐和图像都能转换成数字符号串，人体器官的运动可转换成生物医学信号，机器运转会产生振动和噪声信号。
总之一旦模拟信号转换成数字形式进人计算机,就能用统一的方法进行加工处理和存贮。随着数字信号处理理论和应用的飞速发展，迫切需要更好的芯片和系统。在微电子学专家、信号处理专家和计算机专家共同合作下，一种体现三个学科综合科研成果的新器件向世了，称之为DSP。它的特点是片内配置了硬件乘法器，能在一个指令周期内完成乘加运算，它的内部操作采用了时间上重叠的流水管线结构，大大的提离了运算速度，并按照数字信号处理基本算法要求，设计了一些功能很强的专用指令。用它来处理数字信号时，其速度要比通用微机快2一8个数量级。
而在80--90年代以后，DSP器件已经成为通信系统中不可缺少的一部分，而现阶段DSP产品的性能和功能都有了一定的更新，这也为通信工程的研究提供了极大的保障。
三、DSP优势
（1）、可程控性。即能按照预先编制好的程序实现的自动控制。基于DSP的信号处理系统有多种软件，而各类软件可执行各种不同的信号处理任务。如载入数据采集软件后，就可对数据进行采集，若载入解调、调制软件，则可进行调节解调。
（2）、高集成度。DSP是一种高位、高速单片机，其体积小、功耗小、集成度高、系统化好、功能强、性价比高、使用方便。
（3）、特殊的寻址模式。DSP处理器支持的是专门的寻址模式，比如，模块（循环）寻址（实现数字滤波器延时线）、位倒序寻址（FFT）。
（4）、数据处理能力强大。DSP芯片应用的是哈佛结构----将数据存储和程序存储空间分离开，各自具有数据总线和地址总线，使其能够同时进行数据和指令处理，令处理效率大大提升。
（5）、具有丰富的外设。DSP具有DMA（有一组或多组独立的DMA总线，与CPU的程序、数据总线并行工作，在不影响CPU工作的条件下，DMA速度已达800Mbyte/s以上）、串口、定时器等各种外设。
四、DSP的发展趋势
DSP的发展非常迅速，而销售价格逐年降低目前。DSP的结构、总线、资源和接口技术都趋于标准化，尤其接口的标准化进展更快。这给从事系统设计的工程技术人员带来很大机遇，采用先进的DSP将会使开发的产品具有更强的市场竞争力。现如今DSP的功能已经十分完善与强大，应用随处可见，可以说是超过了微控制器的功能，比微控制器具备更高的性价
比（图1）。
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五、DSP在通信工程中最新应用
DSP在通信工程领域应用很广，主要有如下方面
1.DSP在5G通信中的身影----光通讯DSP芯片
在2020年9月CIOE展会期间Credo公司（默升科技）举行的产物公布会上，推出了Seagull和Dove系列共5款光通讯DSP芯片，为5G无线接中计与下一代数据中间晋级，供应了低功耗与低老本并存的办理计划。
Seagull50光通讯DSP，助力5G无线网页建设在5G无线应用发达开展的布景下，5G网页当前也面对着非常大压力，为了知足5G的应用场景，需要更大的传输容量和更迅速的传输速度支撑。Credo本次推出的Seagull50即是一款专供于5G无线通讯网页中前传、中传光模块的高机能光通讯数字灯号处分器（DSP），可以或许知足挪动网页的高带宽需要，并支撑长间隔传输及产业级工作温度局限。
2.DSP在通信设备的应用----Snapdragon DSP
Snapdragon是全球首款正式商用的1GHz手机芯片，应用于大量的Android手机。其中关乎安全性能的重要部分便是我们的DSP，而最近高通公司已经证实在他们的智能手机芯片组中的Snapdragon DSP有缺陷，揭示了内置高通骁龙处理器手机中的DSP的安全性设定被轻易绕过。因此，DSP在通信领域的设计十分重要。
手机、智能穿戴等电子设备一般包含中央处理器（CPU）、数字信号处理（DSP）等运算处理芯片。
3.DSP与光纤通信技术----第二代相干光通信系统
在第二代相干光通信系统接收端的频率跟踪、载波相位恢复、均衡、同步、偏振跟踪和解复用均可以通过数字信号处理（DSP）技术来完成，这极大简化了接收机的硬件设计，并提升了信号恢复能力。
参考文献
[1]李熠豪.浅谈DSP的技术优势以及在通信工程中的实践应用[J].中国新通信,2019,21(09):15.
[2]李昌立,陈希清.DSP的发展及其在通信工程中的应用[J].电子学报,1992(01):67-73.
[3]李成龙.分析DSP的发展及其在通信工程中的应用[J].城市建设理论研究,2014(12).
[4]李朝辉.DSP技术及其在个人通信中的应用[J].信息通信,2012(01):266-267.
[5]谈仲纬,吕超.光纤通信技术发展现状与展望[J].中国工程科学,2020,22(03):100-107.