DSP在通信中的應用
(1)數字式蜂房系統
數字式蜂房系統使用通用DSP來(lái)實(shí)現語(yǔ)音合成(speech synthesis)、糾錯編碼(error-correction coding)、基帶調制解調器(baseband modem)、以及系統控制等功能。
a.語(yǔ)音合成、語(yǔ)音壓縮與編碼是DSP最早和最廣泛的應用項目。在有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信中,矢量編碼器用于將語(yǔ)音信號壓縮到有限帶寬的信道中。
b.糾錯編碼。前向糾錯(FEC,Forward Error-Correction)方案廣泛地使用在電信應用中、用以降低噪聲信道中的bit誤碼率。隨著(zhù)越來(lái)越多的數據要通過(guò)有限帶寬的信道、對改善的FEC技術(shù)的需求也就更加迫切。循環(huán)冗余檢驗(CRC)和bit奇偶檢驗仍然用于簡(jiǎn)單的誤碼檢測。然而,更復雜的前向糾錯方案,例如Verbi卷積編碼和Reed-Solomon(RS)編碼常常使用于多bit的檢錯與糾錯。通常,鏈接的編碼方案在降低bit誤碼方面要優(yōu)于簡(jiǎn)單的方案。例如,美國數字蜂房移動(dòng)電話(huà)的IS-54語(yǔ)音信道規范,就由CRC和卷積碼來(lái)共同保證。
c.基帶調制與解調。DSP能夠用來(lái)實(shí)現基帶調制解調功能。這些功能包括定時(shí)的恢復、自動(dòng)增益和頻率控制、符號檢測、脈沖整形、以及匹配濾波器等。許多功能以往是用硬件來(lái)實(shí)現的。隨著(zhù)高性能DSP的發(fā)展和多種目的硬件設計需要的增長(cháng),例如,IS-54標準就要求每個(gè)終端能夠處理三種調制方案:FM、FSK、DQPSK,現在往往用DSP通過(guò)其軟件來(lái)實(shí)現。
(2)軟件電臺(Software rideo)
近年來(lái)得到充分重視與迅速發(fā)展的軟件電臺,是利用同樣的硬件設備和不同的軟件模塊,來(lái)適應不同頻段、不同調制方式下的通信。在軟件電臺中,最重要和最具挑戰性的部分就是高性能的A/D、D/A變換器和以DSP為核心的實(shí)時(shí)信號處理器。軟件電臺概念的提出和最初的應用都是在軍用通信中;但近年來(lái)在各種民用通信系統中也已顯露出了廣闊的應用前景。軟件電臺對DSP所提出的實(shí)時(shí)性很高的要求,正有力地促進(jìn)著(zhù)DSP的發(fā)展,其中包括單片處理器的性能、多處理器協(xié)同工作的能力、DSP軟件開(kāi)發(fā)的環(huán)境和DSP實(shí)時(shí)操作系統等多方面的發(fā)展。
(3)均衡和信道估計
對DSP來(lái)說(shuō),另一個(gè)計算量繁重的任務(wù)是信道模擬,用以估計回聲、噪音或碼間干擾。線(xiàn)路回聲對消是在公用有線(xiàn)電話(huà)上適合用DSP來(lái)實(shí)現的應用?;芈暫驮胍舻膶ο麑τ谟芯€(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信同樣重要。
均衡是又一種信道估計技術(shù),用以消除由于信道延時(shí)擴展所引起的碼間干擾。
(4)語(yǔ)音和字符識別算法
DSP在完成核心的應用之外,還常常用來(lái)完成用戶(hù)界面的任務(wù)。這是因為以DSP為基礎的產(chǎn)品具有很強的設計靈活性,允許系統的設計者把附加的任務(wù)加給他們的DSP,以便更充分地利用其處理能力。在移動(dòng)電話(huà)中。其語(yǔ)音撥號功能就可以由DSP來(lái)實(shí)現。在使用個(gè)人數字助理(PDA、Personal Digital Assistent)技術(shù)時(shí),把計算機和通信應用結合在一起,人機界面設計就來(lái)得更重要。
(5)調制解調器(Modem)
調制解調器中復雜的數學(xué)運算主要是依靠DSP或由DSP核組成的ASIC來(lái)完成的。在便攜式計算機中、對調制解調器的大小、重量、功耗特別關(guān)注時(shí),對DSP的要求就來(lái)得更高。調制解調器的速度隨著(zhù)DSP速度的提高而不斷地提高,到1997年已達到56kbps。
(6)綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)(ISDN)
ISDN在顯著(zhù)降低成本的同時(shí),使數據傳輸速率得到很大的提高。從而使一些需要高速數據傳輸率和信息實(shí)時(shí)處理的新業(yè)務(wù)得到發(fā)展,如交互式出版、視頻會(huì )議、遠程醫療、遠程教學(xué)等。
以視頻會(huì )議為例。由于需要很寬的帶寬來(lái)傳輸視頻圖象和聲音,傳統的電視會(huì )議需要專(zhuān)門(mén)租用昂貴的寬帶信道。而以最新的DSP為基礎的視頻會(huì )議系統所實(shí)現的H.320編碼與國際視頻會(huì )議及ISDN視頻電話(huà)兼容。也就是說(shuō),可以在ISDN的6個(gè)基本速率接口(即6
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