Ti公司DSP技术发展历程和现状其应用实例分析

1、ti公司dsp技术发展历程和现状其应用实例分析。美国德州仪器公司(ti)是一家全球性的半导体公司，也是世界领先的数字信号处理和模拟技术的设计商和供应商，是推动因特网时代的半导体引擎。公司总部设在德克萨斯州的达拉斯，其业务包括半导体、工业电子材料、教育产品。公司在全球超过25个国家设有制造或销售机构。多年来ti公司的里程碑：ti为全球众多的最终用户提供完整的解决方案 ti占有全球dsp市场48的份额，市场排名第一 ti在混合信号/模拟产品市场排名第一 1999年售出的数字蜂窝 中，超过半数使用的是ti的dsp解决方案 全球每年投入使用的调制解调器中，有三分之一使用ti的dsp。ti是世界上发展最

2、快的调制解调器芯片组供应商。 全球十分之九的高性能硬盘驱动器采用ti的dsp 全球超过70%的dsp软件是为ti的dsp解决方案而编写的 ti占有北美图形计算器市场80%的份额 ti在世界范围内拥有6000项专利下面简单介绍一下ti公司dsp的发展历程和现状：在经历整整二十年的市场拓展之后，dsp所树立的高速处理器地位不仅不可动摇，而且业已成为数字信息时代的核心引擎。与此同时，dsp的市场正在蓬勃发展。根据forward concepts 分析家的预测，今年全球dsp销量将达到$82亿美元，比去年增加约三分之一。而对于2004年和2005年的预测值，则分别是$108亿元和$140亿元，并预言未

3、来几年dsp都将以每年超过30%的速度成长。根据ccid权威的分析，中国dsp市场今年可达到120亿元人民币，比去年增长约40%，未来的增长将可能超过全球的平均速度。 对于dsp市场的高速增长，许多人充满着浓厚的兴趣。下面将结合dsp纵向的发展历程和横向的拓展方向进行探讨，以便探讨dsp市场拓展的特点。 dsp商品化历程 对于ti推出业界第一颗商用dsp的历史，ti首席科学家gene frantz在一篇名为dsp: 如何使ti风险业务变成其最大的业务（dsp: how ti's risky business became it biggest business）的文章有极为精彩的分析。

4、在这篇文章中他提到dsp最初还只是一项技术的名称，既数字信号处理。这项技术在二十世纪六十年代从校园中兴起，到七十年代才由计算机实现部分实时处理，而多用于高尖端领域。dsp既与大量运算相关，每秒完成运算一百万次运算就变为一个新的单位mips，而实现每个mips的成本高达$10到$100美元便成为商品化的障碍。 八十年代前后，陆续有公司设计出适合于dsp处理技术的处理器，于是dsp开始成为一种高性能处理器的名称。ti在1982年发表一款dsp处理器名为tms32010，其出色的性能和特性倍受业界的关注，当然新兴的dsp业务的确承担着巨大的风险，究竟向哪里拓展是生死攸关的问题。当努力使dsp处理器每

5、mips成本也降到了适合于商用的低于$10美元范围时，dsp不仅在在军事，而且在工业和商业应用中不断获得成功。1991年ti推出的dsp批量单价首次低于$5美元而可与16 位 的微处理器相媲美，但所能提供的性能却是其5至10倍。 进入九十年代，有多家公司跻身于dsp领域与ti进行市场竞争。ti首家提供可 定制 dsp，称作cdsp。cdsp 基于内核 dsp的设计可使dsp具有更高的系统集成 度，大加速了产品的上市时间。同时ti瞄准dsp电子市场上成长速度最快的领域，适时地提供各种面向未来发展的解决方案。到九十年代中期，这种可编程的dsp器件已广泛应用于数据通信、海量存储、语音处理、汽车电子、

6、消费类音频和视频产品等等，其中最为辉煌的成就是在数字蜂窝 中的成功。德州仪器通过不断革新，推陈出新，dsp业务也一跃成为ti的最大的业务，并始终处于全球dsp市场的领导地位。虽然这个阶段dsp每mips的价格已降到10美分到1美元的范围，但dsp所带动的市场规模巨大。 新世纪的dsp市场竞争加剧，ti及时调整dsp发展战略全局规划，并以全面的产品规划和完善的解决方案，加之全新的开发理念，深化产业化进程。成就这一进展的前提就是dsp每mips价格目标已设定为几个美分或更低。雷达侦察装备辐射源识别与测向检测系统的设计1、系统的功能及特点雷达侦察装备辐射源识别与测向检测系统的主要功能是：不仅能够根据

7、雷达信号数据库中的数据或根据用户设定的信号参数（如：信号类型、脉冲宽度、重复周期、脉冲间隔等）产生满足要求的各类雷达辐射源信号。而且能通过网线（或其他方式）把被检测的雷达侦察装备所侦察到的雷达信号数据传输回计算机主机，自动判别其识别与测向功能的好坏。雷达侦察装备辐射源识别与测向检测系统的主要特点是：多样性和灵活性多样性是指该检测系统能够提供多种类型的雷达信号。为了产生多种特殊雷达信号，要求控制系统能灵活控制信号的脉冲宽度、重复周期、射频频率。能够提供的信号类型主要有：连续波、常规脉冲信号、均匀脉冲串信号、重复周期参差脉冲串信号、线性调频信号、巴克码调相信号、捷变频信号等。灵活性主要表现在两个方

8、面：a.可根据用户的要求对各种信号的参数进行灵活设置。b.信号类型可以灵活选择。智能化控制系统具有智能化的特点，显控计算机为控制中心，dsp具体实现对系统各个模块的自动控制。设计了良好的人机界面，采用软面板输入参数应具有自动检错功能。通过网线（或其他方式）把被检测的雷达侦察装备所侦察到的雷达信号数据传输回计算机主机，通过自动运行相关程序来自动判别其识别与测向功能的好坏。模块化在系统的设计中注重模块化设计，其包括硬件设计模块化和软件设计模块化，这样可以简化设计、方便调试和易于维护。2、系统设计2.1系统硬件设计该系统主要硬件、软件、电源、机械结构等组成。硬件和软件的开发设计是设计的关键，此文仅介

9、绍其硬件和软件设计。系统硬件方框图如图1所示，硬件主要由主控微机模块、高速控制模块、调制脉冲变化信号产生和分配电路以及射频信号产生电路等组成。同时，为了考虑实现的方便，把需要射频输出的频率范围按照通用的波段进行分段，分别由多路产生，这样也可提供不同波段的多部雷达信号。现仅以其中的一路进行介绍。按照调制方法进行分类，雷达信号的产生可分为2个控制层次：载波变化信号（包括普通调频、线性调频、非线性调频、频率编码、频率捷变、相位编码、脉间相位变化）；调制脉冲变化信号（包括重频、脉宽、脉冲个数、脉冲间隔） 。硬件部分的关键是载波变化信号、调制脉冲变化信号两大信号的产生。载波变化信号由dsp控制ddspl

10、l方案产生，如图2所示。一方面，dds频率产生器可产生各种调频（普通调频、线性调频和非线性调频）和频率捷变信号 。当dds工作在单音频模式时，通过改写频率控制字可实现跳频、频率捷变和频率调制；当工作在线性调频模式时，通过设定起始频率、频率步进和扫描时间可实现线性调频。另一方面，相位编码和脉间相位变化可由dsp控制dds波形产生器，通过改写相位偏移控制字来实现任意的相位控制 。码元的产生由软件灵活控制，可产生包括二相编码（巴克码、伪随即码）、多相制编码等。调制脉冲变化信号可分为以下几种：简单脉冲信号：a.重频（周期）变化信号；b.脉宽变化信号；脉冲串信号：a.脉冲组个数变化信号；b.脉冲组内脉冲

11、个数变化；c.脉冲组间隔变化；调幅脉冲信号 。调制脉冲变化信号的产生和波段分配驱动均由dsp器件控制数字逻辑电路实现，如图3所示。对于脉冲信号，dsp根据上级主机的控制命令或设置来控制脉宽形成和重频形成电路组，产生多组脉宽和重频信号，在波形合成器中合成需要的各路脉冲，经脉冲分配电路分配到不同的支路上。对于脉冲串信号，dsp根据命令或设置控制脉冲个数和间隔形成电路组，并通过该电路组控制脉宽形成和重频形成电路组，产生多路脉冲串信号，最后再经过波形合成器合成需要的各路脉冲。a最后让调制脉冲变化信号对载波变化信号进行调制，形成需要的雷达信号。经过微波放大和衰减处理，形成雷达射频信号，从天线发射出去。2

12、.2系统软件设计本系统软件主要包括两个部分：人机接口软件和底层的硬件驱动软件。人机接口软件包括：安全用户身份管理、设备自检程序、雷达信号参数设置程序、工作状态显示程序、对外通信程序及检测结果显示与存储程序等组成。人机接口软件基于windows xp操作系统，采用vc+开发实现。硬件驱动软件主要包括：高速控制电路（dsp）的数据处理软件、各主要控制信号（码）算法软件以及各主要芯片的硬件驱动软件，开发环境为ccs集成开发环境。高速控制电路（dsp）软件设计是系统软件设计的关键。主控机将命令和大批的数据传到dsp，然后由它直接对dds、pll和功能模块数字逻辑电路进行控制，这种方式的优点是速度快，可充分发挥dsp的高速数据处理性能。同时，高速控制电路系统软件功能灵活，可根据实战要求来修改软件。高速控制电路软件设计的主程序流程图如图4所示。3、实验测试根据实验技术指标要求，让系统产生x波段的频率为9500mhz9750mhz，10点跳频的雷达射频信号，用agilent频谱分析仪测得结果如图5所示。再让系统产生起始频率为9500mhz，带宽为150mhz线性调频的雷达射频信号，测