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DSP产品应用领域持续扩大

菜鸟
2005-09-12 15:35:15     打赏
 由于数字信号处理器DSP可以高速处理极为大量的数 字化数据,在各种电子机日益数字化的今天,DSP将要继续 高速增长,其应用仍将扩大。根据新的需求发展,DSP将 要向低价格、高性能、专用化和扩充有快闪ROM功能方向发 展。   在新闻界一片赞扬数字化声中,世界电子产品市场又 开始热闹起来。形形色色的数字化电子机器产品,繁花似 锦,诸如,数字化电视机、数字化移动电话、数字化无绳 电话、数字化照像机和数字化摄像记录一体型VTR等,不 胜列举。数字化电子机器日益增多,意味着迈向多媒体信 息化社会的步伐加快。实现多媒体信息化已不是梦想,而 是一步一步地向人们走来。对于多媒体信息化社会,需要 以先进的技术手段去传送、处理和显示极为庞大而复杂的 数据。固然模拟式的电子机器实现数字化可以提高性能和 质量,而另一方也需要装备大量的高速数字集成电路IC。 特别是模拟式的图形、图像信息转换成数字化的代码信息 ,尽管采用现代数字压缩技术,仍然是存在相当可观的信 息量。例如,一部72分钟的电影胶片,采用MPEGⅡ技术压 缩后的数字化代码图像信息。仍需要高达3GB的磁盘才能容 纳下全球信息。   现代数字信号处理器是执行高速数字信号处理的IC电 路、它恰好适应多媒体信息化社会需求,迅速发展壮大。 如今,世界电子器件市上,各种各样的DSP器件已相当丰 富,详见照片1所示。大大小小封装形式的DSP器件,已广 泛应用于各种产品的生产领域,如照片2所示,而且DSP的 应用领域仍在不断地扩大,发展迅速异常。    一、数字化移动电话   数字化移动电话尽管花样繁杂,但基本上可划为两大 类:高速移动电话和低速移动电话。其中,高速移动电话 顾名思义是在高速移动体里使用的电话,诸如可在飞机、 轮船和汽车等里自由通话的电话。虽然数字化高速移动通 过标准很多,但当今普遍应用的是欧洲GSM(GlobalSyste mforMobileCommunication)标准。自从推出数字化蜂窝 式电话机以来,现已遍布全球70多个国家广泛应用。俗称G SM标准的数字化蜂窝电话,叫作数字化大哥大,它具备国 际漫游(Roaming)功能,SIMC(SubscriberIdentificat ionModuleCard)给用户带来使用大哥大的方便。现正在 扩展数据通信服务能力以及它与ISDN系统兼容性,例如, 英国BT公司的Cellnet部已经利用GSM提供数字化数据和传 真服务,于是东芝笔记本电脑也安上了数字化的大哥大。   所谓低速移动电话,当然在高速移动体里完全不能应 用,然而在步行速度下却很好用,价格远比数字化大哥大 便宜,因此称为穷人的大哥大。低速移动电话就其实质而 论。它是数字化无绳电话,仍然保持模拟式无绳电话的子 母式结构:子机亦称为手机,可以距母机为百米左右半径 内的空间里自由步行移动情况下实现通过话;母机也称为 基地站,可作为家庭里的留守电话,也可悬挂在商店的墙 壁上,街道的电线柱上,广为分布。由统一的交换设施进 行管理,实现无缝交递(SeamlessHandOn)功能。这类低 速移动电话式标准很多。例如,欧洲较为普遍应用的DECI (DigitalEuropeanCordlessTelecommunictaion),日本 、南韩东南亚应用的PHS(PersonalHandy-phoneSystem )以及Philips和我国联合开发的DCCT(DigitalChinaCord lessTelephone)。其中,尤以PHS和DECT制式低速移动电 话发展较快,我国的DCCT由于缺乏关键性的DSP技术仍处 于设计阶段。   数字化移动电话(包括高速和低速)的每个手机,都 要用至少1个DSP器,因此,高速发展的数字化移动电话急 需极为大量的DSP器件,请参阅照片3。    二、数据调制解调器   从所周知,数字信号处理器的传统应用领域之一,就 是调制解调器。如今,调制解调器作为联系通信与多媒体 信息处理系统的纽带,日益受到重视。特别是近年来Inte rnet热潮,方兴未艾,普通百姓在Internet上冲浪蔚然 成风。利用PC机通过调制解调器经由电话线路,实现拨号 连接Internet已是最简便的访问形式。由于Internet用户 急剧增加,一度致使28.8Kbps的调制解调器成为市场上 的脱销产品。特别是由PC机上利用浏览程序调用活动图像 信息时,期望使用数据传送速度更高的调制解调器。为适 应这种新需求,国际上已制订出高速(33.6Kbps)调制解 调器国际标准。这就意味,在高速调制解调器里需要更高 性能的DSP器件。这种33.6Kbps的调制解调器(V.34) 是为传送数据而设计的,在此基础上发展出DSVD调制解调 器,它既可传送数据又可传送声音。无疑,这样一来将需 要更高功能的DSP器件。   随着高性能调制解调器不断出现,似乎低速的调制解 调器如像V.17(14.4Kbps)再也没有用武之地。事实上 ,刚刚相反,如今信息家电抬头,例如PHS母机留守电话 与个人FAX一体化的产品大量上市。这就是说,V.17(14 .4Kbps)型的调制解调器仍有市场。于是,各种调制解调 器里要求的DSP也是多种多样的。    三、磁盘/光盘控制器需求   随着多媒体信息化的发展,各种信息存储媒体产品都 应运而生,诸如磁盘存储器、CD-ROM和DVD(DigitalVer satileDisk)-ROM新产品纷纷上市。今日的磁盘驱动器H DD,存储容量已相当可观,大型HDD姑且不谈,就连普通P C机的HDD的存储容量已高在1GB以上,详见照片4。小型HD D向高密度、高存储容量和高速存取方向发展,其控制器 必须具备高精度和高速响应特性,它所用的DSP性能也是今 非昔比,高速DSP是必不可少的关键性器件。   日本的HDD技术不能超过美国,于是把主攻方向集中 到光盘技术,在1996年日本第35届ElectronicsShow'96上 ,终于把DVD-ROM产品公布于众。而且,日本并不以此为 满足,志在夺取可擦写的DVD-RAM。仅就DVD-ROM而论, 单面1片12cm盘片记录4.7GB信息量,相当于直径12cm的 软盘FD片3200张之多,比CD-ROM存储容量高出6倍。如此 高密度的DVD-ROM,读出控制的精细程度可想而知。   HDD和光盘机的控制器里之所以必须利用高速DSP,主 要是利用其高速“积和”处理能力。因为,盘片旋转控制 、磁头定位控制和光盘中的激光束聚焦控制,都是采数字 伺服与系统控制技术。这是现在控制技术,建立在数学模 型基础之上。通过复杂的矩阵运算实现控制。没有高速运 算的DSP,是绝对不行的。    四、图形图像处理需求   DVD里应用的活动图像压缩/解压缩用MPEG2编码/译 码器,同时也广泛地应用于视频点播VOD、高品位有线电 视和卫星广播等诸多领域。在这些领域里,应用的DSP应该 具备更高的处理速度和功能。而且,活动图像压缩/解压 技术也日新月异,例如,DCT变换域编码很难提高压缩比 与重构图像质量,于是出现了对以视觉感知特性为指导的 小波分析图像压缩方法。新的算法出现,要求相应的高性 能DSP。最近,日本各大学和高技术企业对于开发虚拟现实 VR系统,投入相当力量,利用现代计算机图像学CG生成3 维图形,迫切需要多个DSP并行处理系统。其中,系统里的 结点DSP单元,要求采用与并行处理相适应的体系结构。   彩色静止图像压缩/解压,现在普遍应用JPEG标准, 其核心算法也是离散余弦变换。JPEG编码/译码器的应用 ,除了数字化照像机之外,估计彩色打印机和彩色扫描器 也将要应用。因此,对于普通DSP的用量,必将日益增长 。    五、汽车电子系统及其它应用领域   汽车电子系统日益兴旺发达起来,诸如装设红外线和 毫米波雷达,将需用DSP进行分析。如今,汽车愈来愈多 ,防冲撞系统已成为研究热点。而且,利用摄像机拍摄的 图像数据需要经过DSP处理,才能在驾驶系统里显示出来, 供驾驶人员参考。   应用DSP的领域可以说是不胜枚举,电视会议系统里 ,也大量应用DSP器件。视听机器里也都应用DSP。随着科 学技术的发展,将会出现许许多多的DSP新应用领域。



关键词: 产品     应用领域     持续     扩大     高速     数字化     移动电话    

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