新型通信設(shè)備中用于鈴流功率具有錯(cuò)誤處理裝置多內(nèi)核dsp電路的制作方法
【專利說明】新型通信設(shè)備中用于鈴流功率具有錯(cuò)誤處理裝置多內(nèi)核
DSP電路
[0001](一)領(lǐng)域
本發(fā)明新型通信設(shè)備中用于鈴流功率具有錯(cuò)誤處理裝置多內(nèi)核DSP電路屬于電子通信領(lǐng)域。
[0002](二)簡介
數(shù)字信號(hào)處理器
DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn):
1)在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；
2)程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)；
3)片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問；
4)具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；
5)快速的中斷處理和硬件I/O支持；
6)具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；
7)可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；
8)支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。
[0003]9)當(dāng)然，與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能相對(duì)較弱些
本發(fā)明新型通信設(shè)備中用于鈴流功率具有錯(cuò)誤處理裝置多內(nèi)核DSP電路大略可分為有限沖激響應(yīng)型和無限沖激響應(yīng)型兩類，可用硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)。
[0004]在硬件實(shí)現(xiàn)方式中，它由加法器、乘法器等單元所組成，這與電阻器、電感器和電容器所構(gòu)成的模擬濾波器完全不同。
[0005]數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)很容易用數(shù)字集成電路制成，顯示出體積小、穩(wěn)定性高、可程控等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]數(shù)字濾波器也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。
[0007]軟件實(shí)現(xiàn)方法是借助于通用數(shù)字計(jì)算機(jī)按濾波器的設(shè)計(jì)算法編出程序進(jìn)行數(shù)字濾波計(jì)算。
[0008]本發(fā)明新型通信設(shè)備中用于鈴流功率具有錯(cuò)誤處理裝置多內(nèi)核DSP電路提出離散傅里葉變換的快速算法，簡稱快速傅里葉變換，以FFT表示。
[0009]自有了快速算法以后，離散傅里葉變換的運(yùn)算次數(shù)大為減少，使數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)成為可能。
[0010]快速傅里葉變換還可用來進(jìn)行一系列有關(guān)的快速運(yùn)算，如相關(guān)、褶積、功率譜等運(yùn)笪
[0011]快速傅里葉變換可做成專用設(shè)備，也可以通過軟件實(shí)現(xiàn)。與快速傅里葉變換相似，其他形式的變換，如沃爾什變換、數(shù)論變換等也可有其快速算法。
[0012]譜分析在頻域中描述信號(hào)特性的一種分析方法，不僅可用于確定性信號(hào)，也可用于隨機(jī)性信號(hào)。
[0013]所謂確定性信號(hào)可用既定的時(shí)間函數(shù)來表示，它在任何時(shí)刻的值是確定的；隨機(jī)信號(hào)則不具有這樣的特性，它在某一時(shí)刻的值是隨機(jī)的。
[0014]因此，隨機(jī)信號(hào)處理只能根據(jù)隨機(jī)過程理論，利用統(tǒng)計(jì)方法來進(jìn)行分析和處理，如經(jīng)常利用均值、均方值、方差、相關(guān)函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等統(tǒng)計(jì)量來描述隨機(jī)過程的特征或隨機(jī)信號(hào)的特性。
[0015]實(shí)際上，經(jīng)常遇到的隨機(jī)過程多是平穩(wěn)隨機(jī)過程而且是各態(tài)歷經(jīng)的，因而它的樣本函數(shù)集平均可以根據(jù)某一個(gè)樣本函數(shù)的時(shí)間平均來確定。
[0016]平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)本身雖仍是不確定的，但它的相關(guān)函數(shù)卻是確定的。
[0017]在均值為零時(shí)，它的相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換或Z變換恰恰可以表示為隨機(jī)信號(hào)的功率譜密度函數(shù)，一般簡稱為功率譜。
[0018]這一特性十分重要，這樣就可以利用快速變換算法進(jìn)行計(jì)算和處理。
[0019]在實(shí)際中觀測到的數(shù)據(jù)是有限的。
[0020]這就需要利用一些估計(jì)的方法，根據(jù)有限的實(shí)測數(shù)據(jù)估計(jì)出整個(gè)信號(hào)的功率譜。
[0021]針對(duì)不同的要求，如減小譜分析的偏差，減小對(duì)噪聲的靈敏程度，提高譜分辨率坐寸ο
[0022]已提出許多不同的譜估計(jì)方法。
[0023]在線性估計(jì)方法中，有周期新型法，相關(guān)法和協(xié)方差法；在非線性估計(jì)方法中，有最大似然法，最大熵法，自回歸滑動(dòng)平均信號(hào)模型法等。
[0024]譜分析和譜估計(jì)仍在研究和發(fā)展中。
[0025]數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
[0026]就所獲取信號(hào)的來源而言，有通信信號(hào)的處理，雷達(dá)信號(hào)的處理，遙感信號(hào)的處理，控制信號(hào)的處理，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的處理，地球物理信號(hào)的處理，振動(dòng)信號(hào)的處理等。
[0027]若以所處理信號(hào)的特點(diǎn)來講，又可分為語音信號(hào)處理，新型像信號(hào)處理，一維信號(hào)處理和多維信號(hào)處理等。
[0028]處理系統(tǒng)
無論哪方面的應(yīng)用，首先須經(jīng)過信息的獲取或數(shù)據(jù)的采集過程得到所需的原始信號(hào)，如果原始信號(hào)是連續(xù)信號(hào)，還須經(jīng)過抽樣過程使之成為離散信號(hào)，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換得到能為數(shù)字計(jì)算機(jī)或處理器所接受的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。
[0029]如果所收集到的數(shù)據(jù)已是離散數(shù)據(jù)，則只須經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換即可得到二進(jìn)制數(shù)碼。
[0030]數(shù)字信號(hào)處理器的功能是將從原始信號(hào)抽樣轉(zhuǎn)換得來的數(shù)字信號(hào)按照一定的要求，例如濾波的要求，加以適當(dāng)?shù)奶幚?，即得到所需的?shù)字輸出信號(hào)。
[0031]經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換先將數(shù)字輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散信號(hào)，再經(jīng)過保持電路將離散信號(hào)連接起來成為模擬輸出信號(hào)，這樣的處理系統(tǒng)適用于各種數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用，只不過專用處理器或所用軟件有所不同而已。
[0032]語音信號(hào)處理
語音信號(hào)處理是信號(hào)處理中的重要分支之一。
[0033]它包括的主要方面有: 語音的識(shí)別，語言的理解，語音的合成，語音的增強(qiáng)，語音的數(shù)據(jù)壓縮等。
[0034]各種應(yīng)用均有其特殊問題。
[0035]語音識(shí)別是將待識(shí)別的語音信號(hào)的特征參數(shù)即時(shí)地提取出來，與已知的語音樣本進(jìn)行匹配，從而判定出待識(shí)別語音信號(hào)的音素屬性。
[0036]關(guān)于語音識(shí)別方法，有統(tǒng)計(jì)模式語音識(shí)別，結(jié)構(gòu)和語句模式語音識(shí)別，利用這些方法可以得到共振峰頻率、音調(diào)、嗓音、噪聲等重要參數(shù)，語音理解是人和計(jì)算機(jī)用自然語言對(duì)話的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
[0037]語音合成的主要目的是使計(jì)算機(jī)能夠講話。
[0038]為此，首先需要研究清楚在發(fā)音時(shí)語音特征參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，然后利用適當(dāng)?shù)姆椒M發(fā)音的過程，合成為語言。
[0039]其他有關(guān)語言處理問題也各有其特點(diǎn)。
[0040]語音信號(hào)處理是發(fā)展智能計(jì)算機(jī)和智能機(jī)器人的基礎(chǔ)，是制造聲碼器的依據(jù)。
[0041]語音信號(hào)處理是迅速發(fā)展中的一項(xiàng)信號(hào)處理技術(shù)。
[0042]新型像信號(hào)處理的應(yīng)用已滲透到各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
[0043]譬如，新型像處理技術(shù)可用于研究粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、地貌的狀態(tài)、氣象云新型的分析、宇宙星體的構(gòu)成等。
[0044]在新型像處理的實(shí)際應(yīng)用中，獲得較大成果的有遙感新型像處理技術(shù)、斷層成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和景物分析技術(shù)等。
[0045]根據(jù)新型像信號(hào)處理的應(yīng)用特點(diǎn)，處理技術(shù)大體可分為新型像增強(qiáng)、恢復(fù)、分割、識(shí)別、編碼和重建等幾個(gè)方面。這些處理技術(shù)各具特點(diǎn)，且正在迅速發(fā)展中。
[0046]機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析與處理技術(shù)已應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、船只、機(jī)械設(shè)備、房屋建筑、水壩設(shè)計(jì)等方面的研究和生產(chǎn)中。
[0047]振動(dòng)信號(hào)處理的基本原理是在測試體上加一激振力，做為輸入信號(hào)。在測量點(diǎn)上監(jiān)測輸出信號(hào)。
[0048]輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比稱為由測試體所構(gòu)成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(或稱轉(zhuǎn)移函數(shù))。
[0049]根據(jù)得到的傳遞函數(shù)進(jìn)行所謂模態(tài)參數(shù)識(shí)別，從而計(jì)算出系統(tǒng)的模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼等主要參數(shù)。
[0050]這樣就建立起系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)而可以做出結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。這些工作均可利用數(shù)字處理器來進(jìn)行。
[0051 ] 這種分析和處理方法一般稱為模態(tài)分析。
[0052]實(shí)質(zhì)上，它就是信號(hào)處理在振動(dòng)工程中所采用的一種特殊方法。
[0053]為了勘探地下深處所儲(chǔ)藏的石油和天然氣以及其他礦藏，通常采用地震勘探方法來探測地層結(jié)構(gòu)和巖性。
[0054]這種方法的基本原理是在一選定的地點(diǎn)施加人為的激震，如用爆炸方法產(chǎn)生一振動(dòng)波向地下傳播，遇到地層分界面即產(chǎn)生反射波，在距離振源一定遠(yuǎn)的地方放置一列感受器，接收到達(dá)地面的反射波。從反射波的延遲時(shí)間和強(qiáng)度來判斷地層的深度和結(jié)構(gòu)。
[0055]感受器所接收到的地震記錄是比較復(fù)雜的，需要處理才能進(jìn)行地質(zhì)解釋。
[0056]處理的方法很多，有反褶積法，同態(tài)濾波法等，這是一個(gè)尚在努力研究的問題。
[0057]信號(hào)處理在生物醫(yī)學(xué)方面主要是用來輔助生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論的研究和用于診斷檢查和監(jiān)護(hù)。
[0058]例如，用于細(xì)胞學(xué)、腦神經(jīng)學(xué)、心血管學(xué)、遺傳學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論研究。
[0059]人的腦神經(jīng)系統(tǒng)由約100億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞所組成，是一個(gè)十分復(fù)雜而龐大的信息處理系統(tǒng)。
[0060]在這個(gè)處理系統(tǒng)中，信息的傳輸與處理是并列進(jìn)行的，并具有特殊的功能，即使系統(tǒng)的某一部分發(fā)生障礙，其他部分仍能工作，這是計(jì)算機(jī)所做不到的。
[0061]因此，關(guān)于人腦的信息處理模型的研究就成為基礎(chǔ)理論研究的重要課題。
[0062]此外，神經(jīng)細(xì)胞模型的研究，染色體功能的研究等等，都可借助于信號(hào)處理的原理和技術(shù)來進(jìn)行。
[0063]信號(hào)處理用于診斷檢查較為成功的實(shí)例，有腦電或心電的自動(dòng)分析系統(tǒng)、斷層成像技術(shù)等。
[0064]斷層成像技術(shù)是診斷學(xué)領(lǐng)域中的重大發(fā)明。X射線斷層的基本原理是X射線穿過被觀測物體后構(gòu)成物體的二維投影。
[0065]接收器接收后，再經(jīng)過恢復(fù)或重建，即可在一系列的不同方位計(jì)算出二維投影，經(jīng)過運(yùn)算處理即取得實(shí)體的斷層信息，從而大屏幕上得到斷層造像。
[0066]信號(hào)處理在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用正處于迅速發(fā)展階段。
[0067]數(shù)字信號(hào)處理在其他方